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閉式冷卻水泵電機軸承溫度高解決辦法探討
2012-11-21
作者：李國強
在公司全員科技活動中，我重點對我公司四臺閉式冷卻水泵電機長期存在的軸承溫度高問題進行了多方面研究與探索，并將部分方案付諸實施?，F將課題研究心得總結如下。閉式冷卻水泵電機為Y2-315L1-4型三相異步電動機，參數為：380V，1480轉/分鐘，160KW，F級絕緣，江蘇清江電機股份有限公司生產。水泵為SLOW250-390IT型，160KW，1480轉/分鐘，上海連成（集團）有限公司生產。在日常生產中，該四臺電機均出現定子溫升高、軸承溫度亦高的現象，特別在夏季環境溫度較高時幾乎達到軸承溫度極限，直接威脅電機設備安全。作為維持發電機組正常穩定運行的重要設備，閉式冷卻水泵的重要性勿容置疑：發電機氫氣冷卻器冷卻水、發電機及汽輪機、燃氣輪機軸瓦潤滑油冷卻、發電機定子冷卻水冷卻、高、中壓給水泵電機冷卻、常用空壓機冷卻、化學主要制水設備等設備的冷卻水都由閉式冷卻水泵提供，所以我非常關注這些既重要、運行溫度又很高的設備的運行狀況，特別是大負荷雙泵運行時的狀態。夏季#1機#1閉式冷卻水泵電機前端軸承曾采取過用外設冷卻風扇對吹軸承散熱的方法應急。
在這次科技活動中，我把解決閉式冷卻水泵電機的軸承發熱問題作為重點研究項目，特別是#1機#1閉式冷卻水泵電機。通過觀察、研究、試驗，我發現正常情況下單純的軸承溫升是有限的，但為什么溫升過高仍是Z直接、首先要解決的問題。探其究竟，除軸承運行中自身運轉產生熱量外，軸承的運行條件，如潤滑脂的類型、質量、性能都對軸承溫升起著很重要的作用，影響很大。除此之外，很重要的一個因素就是由于閉式冷卻水泵電機定子運行中溫升大，溫度高。通過一定時間的運行，特別是夏季高負荷狀態下該電機溫升Z高達到60－70℃，使軸承溫度達到接近90℃。運行中相當一部分熱量通過機殼、轉軸和內部空氣等介質傳遞給了軸承，導致軸承溫度過高。所以要解決該電機軸承溫度高的問題，除了要采取措施降低軸承本身溫度外，還要追根溯源，解決電機定子嚴重發熱問題。
電機定子溫升大的原因有以下幾方面：一是負荷過重。該型號水泵功率是160KW，表面看電機出力與水泵功率相匹配；但從運行情況看，有小馬拉大車之嫌－電機自身因電流大而使定子發熱嚴重。此問題的解決可以通過改造電機定子繞組，在保證槽滿率情況下加大電機定子繞組線徑的方法來解決。但此方案成本接近于重新購買一臺新電機，成本和周期都較大、較長。所以在原設計設備配套能夠保證定子繞組運行溫度不超過繞組絕緣設計溫度極限的情況下，我考慮重點針對軸承本身解決其溫度高的問題。首先在選用軸承時選擇正規廠家的品質優良的軸承；其次，對軸承加強日常巡查監護，定期或根據其運行狀況加油脂或換油脂，保證油脂品質良好；第三，也是Z重要的，就是選用優質高性能潤滑脂，包括其抗磨、極壓、抗氧化、防銹性能等；要具有很高的使用溫度和很長的使用壽命，具有很好的抗微動磨損性能；適用于高溫下重負荷軸承長時間運行。為此，我選用比較符合這些性能要求的長城系列潤滑脂－長城7008或7019極壓高溫潤滑脂。通過在#1機#1閉式冷卻水泵電機前端軸承上使用長城7008潤滑脂試驗，收到了較為理想的效果，軸承溫度較此前大為降低，較使用原通用鋰基質的同型、同工況電機軸承溫度差值、Z大降幅15－25℃。Z為明顯的效果就是更換該潤滑脂后沒有再出現此軸承溫度過高而危及設備運行的情況。
接下來我準備用品質更好的長城7019潤滑脂用于閉式冷卻水泵電機軸承做運行性能試驗，期望其能夠達到更好的運行效果。而且在今后的設備維護工作中將逐步把所有閉式冷卻水泵及其它運行溫度高、沒有特別要求的電機的軸承改用該長城系列高性能潤滑脂。這樣做油脂的代價要高一些，但相對于運行中的設備，特別是一些重要設備的長期安全、穩定，進而對整個發電機組的安全穩定運行都是大有裨益的，顯而易見，費效比相當可觀！
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