锅炉引风机基础松动与气流脉动的频率差异
锅炉引风机振动既可能来自地脚松动,也可能来自小风量下的气流脉动。前者频率锁在转速上,后者随风门和负荷改变,拧紧地脚并不能消除气流脉动。

锅炉引风机振动升高时,基础松动和气流脉动都会把轴承座摇起来,手感上都很“顿”。两者的频率却不落在同一处。地脚或垫铁松动,振动锁定在转速频率及其整数倍上,相位和幅值随着螺栓松紧变化。气流脉动来自叶轮进气预旋、旋转失速或烟道涡流,频率多低于转频,或者与叶片数和风门开度有关,拧紧地脚螺栓并不能把它消掉。
基础松动的机理是支承刚度随转子转动一周而变化。锅炉引风机有一只地脚离开垫铁时,转子每转到使该地脚受压的角度,刚度就跳变一次,振动频谱里转频分量突出,有时还带有二倍转频。用千分表打在机壳和基础上,两者的相对位移会随着负荷摆动。松动的那只地脚附近,垂直方向往往大于水平方向,因为间隙发生在结合面的法向上。
垫铁点接触、灌浆不实、轴承座螺栓松动,都属于这一类变刚度。锅炉引风机在启动过程中通过共振区时振幅特别大,过了共振后又留下一个稳定的转频峰值。这个峰值不随风门开度成比例改变:风门开大或关小,只要转速不变,松动造成的转频仍然在。重新紧固并消除虚腿之后,该峰值明显下降。
气流脉动跟着工况走
锅炉引风机在进口风门开度过小、或锅炉负荷很低而风机转速仍高时,会进入旋转失速。叶轮里一部分流道先分离,失速团沿圆周传播,轴承座上出现低于转频的脉动,频率常常随风门开度移动。这不是基础在松,而是气流本身一周之内的压力不均匀。机壳和基础之间的相对位移很小,振动是整机一起在动。
叶片通过频率是另一个气流特征。叶片数乘以转速得到的频率,在蜗舌间隙过小或积灰改变了蜗舌形状时会升高。它随转速变化,也随风门和积灰变化,但不会因为增紧一只地脚螺栓而消失。锅炉引风机若在这个频率上振动,应看蜗舌间隙和叶轮是否积灰,而不是反复拧地脚。
烟道挡板扰动、炉膛负压调节过猛,也会把低频压力波动传到风机壳体。这种脉动的频率跟调节器的动作周期走,和转速没有固定的整数关系。停掉自动调节、改为手动稳定风门后,振动若立刻平稳,而地脚并未拧动,就可以把气流脉动和基础松动分开。
拧螺栓和改风门各管一种频率
现场区分可以做两个互不重叠的试验。保持风门和负荷不变,逐只检查地脚的紧固和垫铁的贴合,锅炉引风机的转频振动若随之下降,就是基础松动。保持地脚不动,只改变进口风门开度,低频振动若跟着搬家或减弱,就是气流脉动。两个试验都有反应,说明两件事同时存在,频率成分仍要分别读取。
松动长期不处理,垫铁会被锤击成凹坑,结合面越来越虚,转频振动继续加大,轴承承受冲击载荷。气流脉动长期不处理,叶片承受交变应力,并在失速区内把积灰一层层压实,风量进一步下降。两种后果都能损坏锅炉引风机,但一个从支承刚度开始,一个从叶轮里的气流分离开始。
把气流脉动误当成松动,会在已经紧固的地脚上继续加力,垫片被压溃,机体扭曲,转频振动反而出现新的不对中成分。把松动误当成失速,去开大风门硬拉负荷,虚腿仍然每转冲击一次,频谱里的转频不会离开。频率是否锁在转速上,是这两条路的分界。
锅炉引风机的基础若有一只虚腿,紧固其他地脚时会把机壳拧扭,新出现的振动带有明显的轴向分量,频率仍是转频。气流脉动很少单独制造这种一紧固就改变方向的轴向分量。因此紧固前后轴向振动变不变,也能帮助把松动从失速里分出来。失速团的频率还会随着烟温改变气体密度而略有移动,地脚松动的转频则只认转速,不认烟温。
因此锅炉引风机的基础松动和气流脉动,手感都可以是振动大,频率来源却不同。松动锁在转频和结合面的相对位移上,脉动随风门、负荷和叶片通过频率变化。先看频率跟谁走,再决定是处理垫铁还是把风机拉出失速区。