电厂设备的弹性支撑

碎煤机与磨煤机的弹性支撑

碎煤机

  所有型式的碎煤机,如环式破碎机、粉碎机、锤式磨碎机、旋回式破碎机、辊式与颚式破碎机等,在工作时通常会产生较大的振动,使它们的支承结构不可接受.

  环式破碎机、粉碎机锤式磨碎机中的振源,主要来自正常磨损后或各种紧急工况下产生的不平衡力,如某个锤片突然断裂。此外,这些机器的典型的转速范围从600至720rpm,在启动与停机过程中会通过共振区,导致那些高位布置的支承结构产生较大的振幅.

  在旋回式破碎机中虽然不平衡力很小,但是破碎过程本身以及驱动系统会在某个频率范围内产生随机振动,部分频率可能与支承结构的固有频率正好相等或接近,从而导致共振,使振动位移放大.

  电厂中的碎煤机通常是高位布置。当采用常规设计时,需要对整个基础做一次完整的动力分析,包括支承结构,土壤特性,甚至桩基在内。这种设计方法通常会把设备台板布置在高柱上,然后将台板与立柱支承在一个厚底板上.

  其实有一个更好的方法.

  早在几十年前,隔而固就将弹簧隔振技术应用到碎煤机的振动控制中,目前在很多国家已经成为一种标准设计。这种弹性支承系统由抗疲劳破坏的螺旋弹簧与抗老化的粘滞阻尼器组成.
  支承系统的固有频率通常在 2 – 4 Hz之间,远低于碎煤机工作转速,可以保证其平稳运行.
  采用弹簧支承系统后只有不超过10%的动载荷从碎煤机传递到下部支承结构,使其几乎不受振动干扰.
  与弹簧系统一起工作的粘滞阻尼器,与振动速度成正比,在机器启动与停机通过系统共振时会将振动能量吸收并避免共振振幅的放大.

图. 1

图. 1


  与常规基础相比,隔而固弹性支承系统不仅可以消除振动问题,而且能够提供其它一些重要优点,如简化设计与分析,方便安装与节省造价等,具体包括:

  • 碎煤机基础仅限于弹簧隔振器与粘滞阻尼器支承的混凝土台板,系统的动力特性可以精确地计算与预测.
  • 相应的弹簧隔振系统以下的钢筋混凝土或钢结构的设计可以只做静力分析。这样便可取消底板,有时甚至取消打桩,节省施工时间与材料成本,使隔而固系统比常规碎煤机基础更经济.
  • 当采用弹簧隔振系统时,碎煤机与台板通常只需支承在两根梁上,然后将梁与邻近的厂房立柱相连接。由于隔振系统消除了动载荷,传到到立柱上的只有碎煤机与台板的静载荷,由此可以大大简化结构布置,同时将独立的支承立柱取消,在碎煤机下面节省出空间来布置煤斗和其它辅助设备,创造出一个更有效的工作环境.
  • 当几台碎煤机布置在同一个厂房内时,采用弹簧支承方式变得更有吸引力,这时可以将所有碎煤机台板布置在一个与主厂房连接在一起的共用结构上.
  • 弹簧支承系统可以提供抗地震保护与补偿土壤沉降.
  • 如果现有的碎煤机钢筋混凝土或钢结构基础中存在振动问题,可以很容易对其进行改造,加装一个弹簧支承系统。我们已经成功地为多台碎煤机改造加装了弹簧支承系统.
  • 高弹性的支承系统可以减小机器内部的应力,从而延长轴承的寿命、减少维修工作量和增加碎煤机的使用效能.
  • 同样的对于那些用来破碎煤以外原材料的破碎机,弹簧支承系统也非常有效.

磨煤机

  所有型式的磨煤机都可能在其邻近区域引发很大的振动,导致电厂正常运行的波动、损害或中断。安装在磨煤机附近的开关柜、控制室以及其它设备也会受到振动影响.

  在过去50多年里,隔而固开发出了一种弹性支承系统并将其应用到电厂中磨煤机的振动控制,这个系统现在已经为全世界的工业界所采用并接受.

  隔而固的弹性支承系统由螺旋钢弹簧与特殊的与振动速度成正比的粘滞阻尼器组成.


  隔而固系统具有以下重要的优点:

  • 装备隔而固隔振系统的磨煤机基础块质量,大约是常规基础块质量的40%。小容量、高转速的磨煤机可以省去基础块采用弹簧直接支承.
  • 采用隔振系统后,磨煤机基础块与锅炉厂房分开,基础块的施工不受锅炉厂房施工的约束,既可以在主厂房施工前进行,也可以在施工后进行.
  • 安装弹性支承系统可以防止将磨煤机的过多振动传递给锅炉与锅炉厂房,从而消除振动对锅炉、炉墙砖衬、开关柜与控制仪器可能造成的损害.
  • 采用正确设计的弹性支承系统可以降低磨煤机零部件中应力,从而延长磨煤机免维修周期,增加磨煤机的使用寿命.
  • 隔而固系统能够提供有效的抗地震保护作用,防止磨煤机可能出现的损坏.