摘 要：本文介紹了廣西杭氧1#萬立HBLCD2-400A型超低噪聲橫流式玻璃鋼冷卻塔在建成投產使用過程中所出現的故障現象，分析了產生故障的原因；后采用對塔體鋼架進行加固支撐和焊接，調整風筒圓度以及葉片角度、合理安裝選配減速機等措施，成功排除了故障，并提出了改進措施。
　　關鍵詞：玻璃鋼冷卻塔；振動；平衡度；結構；加固；缺陷；改進措施
　　玻璃鋼冷卻塔其作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中，從而達到降低水溫的目的。為使用制氧機組各設備能經濟、安全運行，各設備換熱器均需要有良好的換熱效果，對此玻璃鋼冷卻塔作為制氧機組水系統的唯一換熱設備，其對水溫降低的效果顯得尤為重要。
　　1. 故障現象
　　1#萬立HBLCD2-400A型超低噪聲玻璃鋼冷卻塔主要是對1#萬立制氧機組所屬設備進行熱交換后的生產水進行冷卻降溫，該塔屬一個連體塔，它由4臺風機并聯構成，在運行過程中，曾出現減速機頻繁損壞，塔體整體劇烈晃動，塔體鋼架掛鉤拉筋部份斷裂、風機葉片擦筒，風機運行聲音增大等故障，后迫使冷卻塔停止運行進行消缺，嚴重影響設備的換熱效果，給生產造成了被動局面。
　　2. 故障原因分析
　　這套超低噪聲玻璃鋼冷卻塔由于運動部件只有風機，它一旦出現振動，其根源只能是風機故障所引起的，其風機采用的是倒裝式漸開線行星齒輪低噪聲減速器，葉片采用的是FRP材質的機翼型葉片，每臺風機的葉片在組裝前均進行了靜平衡試驗，并按“剛性轉子平衡精度”取G6.3等級，以便保證風機運轉時能保持平穩性能，塔體為結構件連接，在鋼架上均設計了掛鉤式拉筋，有利于塔體水平度和垂直度的調整，同時可保證其穩定性，但在運行期間卻出現了上述較多的故障現象，經停機檢查和分析，主要存在以下原因：
　　2.1 風機在停機后檢查發現每臺都有2個以上葉片表面出現較長的裂紋和較大面積的缺口、鼓包。葉片在長時間的熱水汽環境中工作，由于存在制造缺陷，使水汽不斷滲透到葉片中間，造成出廠前已做的靜平衡遭到破壞，從而影響葉片運轉過程中的穩定性，造成風機振動大。
　　2.2 風機葉片角發生較大變化。風機葉片安裝時其安裝角調整為14.5°，待停機后復查安裝角時，發現安裝角發生了較大變化，大值為16.4°，小值為13.6°，相差2.8°，但檢查固定葉片的U型螺栓防松片未出現脫落，分析認為可能是安裝時螺栓緊力不夠，使葉片的角度發生偏移，由于葉片出廠前已做靜平衡實驗，在葉片安裝角度相差較大時，運轉不平穩，當兩臺以上風機運行時，發生共振，使塔體整體晃動。
　　2.3 塔體鋼架掛鉤拉筋斷裂主要是因為塔體為鋼結構件螺體聯接，在風機運轉不平穩時發生共振，其起穩定性作用的柔性連接掛鉤拉筋較大受力，超過極限發生斷裂，導致鋼架的穩定性變差而出現塔體劇烈晃動。
　　2.4 風機葉片擦筒處檢查發現葉尖與筒壁的間隙只有4mm，其產生的主要原因是用于風機固定的風筒是由8塊圓弧形玻璃鋼組成，它們之間均采用螺栓聯接，風機的四個支架用角鋼支撐于四個圓弧形玻璃鋼聯接處，在風機動轉不平穩時，另四個圓弧形玻璃鋼聯接處發生不規則變化，從而改變原有的圓形風筒的圓度，使風筒中心與風機中心的同軸度偏差較大，但風機運行時葉片始終保持一個圓形，后導致葉片與風筒發生相撞而擦筒。
　　2.5 由于受塔體晃動影響，填料之間發生相對運動，使原有填料之間間隙縮小，有些地方出現空隙，在塔體運動時磨擦產生較大的聲響。
　　2.6電機軸上的齒圈與減速機的齒頭接觸位置不正確，總是出現在齒圈的兩側損壞；齒頭的形狀為圓弧形，電機軸上的齒圈與減速機的齒頭接觸面過小，加劇磨損，從而導致齒圈磨損較快；
　　2.7減速機軸封效果差，下部軸封密封性能差使減速機內的潤滑油流失后又來不及補油的情況下，造成機體內缺油導致減速機的軸承、行星輪損壞；上部密封性能差致使冷凝水進入減速機內導致油品乳化變質，從而使齒輪和軸承潤滑不良，使行星輪損壞；
　　2.8減速機選型錯誤，達不到設計轉速，在電機轉速一定的情況下，風機轉速慢，風量偏低；
　　3.故障處理及改進
　　3.1 按風機葉片表面要求，對各截面過渡不均勻、有裂紋、缺口、毛刺等缺陷或表面出現氣泡直徑大于3mm，展向每100mm區域內氣泡數超過3個的葉片進行更換，并要求對新舊葉片做靜平衡實驗，以達到力矩平衡。
　　3.2 重新校核風機機架水平，防止整機偏斜，使主軸、軸承、行星輪受力不均造成減速機損壞，導致風機的運轉不平穩；
　　3.3在保證機架水平的前提下重新校核風機葉片角度，使其為14.2°，使每個葉片運轉時受力均勻，并要求U形螺栓預緊力為100N緊固螺栓，緊固后復查安裝角，保證其誤差為±0.2°，在運行100小時后，再次對安裝角進行校核，保證不超出誤差范圍。
　　3.4 加固塔體鋼架，將鋼架用掛鉤拉筋調整平直后，用50mm的角鋼將其焊接在鋼架的四只角和塔體主立柱上，使其達到剛性聯接，有較好的穩固性。
　　3.5調整風筒圓度、在風機支架未支撐的另四個圓弧形玻璃鋼聯接處用角鋼加支撐并用螺桿進行風筒圓度的調整，使其達到較好的圓度；調整葉尖與風筒壁的間隙，在每個葉片根部加10mm圓弧形墊片，使葉片的旋轉半徑向中心縮小10mm，從而保證葉尖與風筒壁的間隙大于10mm。
　　3.6在填料空隙處補充填料，使填料在塔體晃動時不會大面積竄動，產生較大的磨擦聲。
　　3.7保證安裝質量。安裝時重新復查齒套與齒頭接觸位置，確保其在中間位置，并有效固定齒套，防止上下竄動；同時改進齒頭形狀，增加接觸面。
　　3.8改進軸封密封性，在筒體外部增加油位計，使油位顯示準確、直觀；同時增加減速機軸溫報警點，實時監控減速機運行狀況。
　　3.9認真落實風機型號，保證風機減速機能達到正常轉速。
　　4. 結束語
　　本玻璃鋼冷卻塔在經過減速機改進、塔體鋼架加固焊接、葉片更換、葉片角度調整和風筒圓度調整、葉片與筒壁間隙調整等措施的實施，解決了冷卻塔劇烈晃動和較大噪聲的工作狀況，消除了冷卻塔風機頻繁檢修現象，保證了設備的正常運行，使制氧機組設備冷卻用水換熱能達到較好使用效果，同時大大減輕了工人的勞動強度，改善了工人的工作環境，消除了安全隱患。通過一系列的故障和缺陷的改進處理，電機電流在高速級時由原來的29A降為27A，且在同等條件下，冷卻水降溫效果比以前有明顯改善，取得了一定的經濟效益，并促使設備能在一定范圍內保持相對穩定的良好運行狀態。