专利名称：一种改造的大型离心风机装置及安装施工工法的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑施工方法技术领域，具体涉及一种施工工期短、工程投入低且节能效果好的改造的大型离心风机装置及安装施工工法。
背景技术：
离心风机作为一种高耗能的设备，其消耗的电力资源在企业各项成本支出中所占的比例较大，许多电力、钢铁企业把降低风机的电耗作为当前的重要工作。降低风机的电耗除了提高风机本身的效率外，合理地选用风机的调节方式是最重要的。当前大多数风机都采用节流调节，风机的流量主要采用调节阀门或节流挡板来进行调节，风机的节流量50% 以上。而如果调节风机的转速，既可以减少节流损失，又可以保证风机始终高效运行，可以大幅度节约电能。钢铁行业中较早年份投入使用用于引风除尘环保装置的大型离心风机， 一般由风机、耦合器、液压系统、冷却系统、高压电机组成，原装置能耗高运行及维护保养成本较大，已不能适合企业提高增产并降低能耗的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的内容在于一种施工工期短、工程投入低且节能效果好的改造的大型离心风机装置及安装施工工法，本工法适用于钢铁、电力、建材等行业大型风机原装置由耦合器调速，改造为高压变频调速的设备改造。所述的一种改造的大型离心风机装置，其特征在于包括风机、膜片式联轴器、电机和变频配电柜，所述的电机和变频配电柜通过电路连接，所述的风机与电机通过膜片式联轴器连接，风机与膜片式联轴器之间配合设置用于固定风机轴承的轴承座。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于所述的施工工法包括如下步骤
1)拆除原大型风机装置中的耦合器、耦合器内的液压装置和冷却系统、弹性联轴器和拆除原电机混凝土基础，保留原装置中的电机和风机，并将电机移位至原液压耦合器位置；
2)在步骤1)所述的原液压耦合器位置的混凝土基础上设置电机钢底座，所述的电机钢底座大小与电机大小相匹配，电机钢底座上配合设置一组用于安装螺栓的螺栓孔；
3)将电机通过螺栓预安装在步骤2)的钢底座上，放在原液压耦合器位置的混凝土上， 找出混凝土基础上螺栓定位孔的精确位置、垫铁的安装位置及调整高度，使钢底座的标高及水平度偏差符合规定的要求；
4)螺栓定位孔的钻孔移走钢底座，在混凝土基础上将步骤3)预装时找出的螺栓定位孔钻孔，清理孔内污物，并用清水将整个孔清洗干净，将地脚螺栓种入该孔内；
5)电机安装就位，找正、找平
将由螺栓连接的钢底座及电机整体吊至混凝土基础上，钢底座底部穿上步骤4)已种入孔内的地脚螺栓，地脚螺栓初步固定后，使地脚螺栓与螺栓定位孔的之间间隙均勻，并且与混凝土基础面垂直，地脚螺栓上口旋入螺帽，并将螺帽旋至钢底座的底层钢板平面，目测螺帽与钢板平面应无间隙为止；
6)用垫铁与铜片分别对步骤5)中的钢底座进行粗调和微调，所述的钢底座与混凝土基础基础间的每个地脚螺栓旁放置二组垫铁，垫铁整齐平稳放置并压紧，钢底座和电机之间设置铜片进行微调，垫铁端面应露出底座外缘10-35mm，垫铁伸入底座面的长度应超过底座地脚螺栓的中心；
7)装配膜片式联轴器在电机与风机之间装上膜片式联轴器，通过调节电机(4)一侧的膜片式联轴器来调整使轴向和径向等偏差；
8)钢底座地脚螺栓灌浆固定用清水将螺栓定位孔冲洗干净，干燥后进行灌浆固定；
9)钢底座固定及灌浆将垫铁与钢底座用定位焊机焊牢，在钢底座与混凝土基础空隙之间灌入快速自流水泥浆，使电机与混凝土基础连接为整体；
10)变频配电柜安装
先做好变频配电柜基础，用吊车将变频配电柜吊在基础上，将变频配电柜连接电机电缆，并将变频配电柜参数设置完成；
11)电机单机试运转
接通电源进行电机点动试运转，确定转向正确后，将电机运转池。确认无异常后，拧紧连接螺栓，连接风机与电机间的膜片式联轴器，，并由轴承座(2)固定。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤3)所述的垫铁为斜垫铁，规格为250mm*120mm。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤4)所述的螺栓定位孔孔径60mm，孔深1400mm。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤4)所述的地脚螺栓上间隔设置一组凹槽，总长度为1300-1500mm，相邻凹槽的间距为150mm。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤6)所述的铜片厚度为1mm。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤8)所述的灌浆方法如下将调配好的环氧树脂浆料倒入螺栓孔内，12个小时后，进行二次灌浆。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于所述的每组垫铁通过点焊连接。所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤5)所述的地脚螺栓丝扣露出螺母2-5扣，外露丝扣涂有油脂保护层。通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有効效果如下
1)和原装置相比，本发明的造过程中原风机不动，仅增加变频配电柜一套、电机型钢底座一套，将耦合器、液压系统、冷却系统、高压电机组成的风机装置改造成高压变频调速风机，通过改造取消了耦合器、液压系统、冷却系统，保留原风机核心设备高压电机，改变少， 不但节省了能源还降低了维修保养的成本，有明显的经济效益和社会效益；
2)本发明施工工期短，利用特制的地脚螺栓并使用环氧树脂和金刚砂等材料按照一定比例混合调配，能够在12个小时就达到80%的设计强度，大大减少等待时间，缩短了施工工期，无需停产作业，只停风机就可以达到改造目的，改造施工过程总作业工期从停机到开机工作只需72h，对其他施工影响不大；
3 )本发明工程投入低，除吊装变频控制柜及电机(在室外时)需用吊车外，整个安装改造过程只需使用电动葫芦和千斤顶等起重工具，投入的技术人员和施工人员相对较少，一定程度上降低了成本，提高了效益；
4)本发明改造好的装置节能成效好，改造后，高压变频调速风机自动运行，不仅减少维修操作人员，更主要是能较大地节约能耗，改造后利用变频风机调速节约了约50%的电，减少了电费支出，符合国家节能减排政策，取得良好的经济和社会效益，而且省却了原来用油压的耦合器，减少了润滑油的使用，环保效果好。
图1为本发明改造后大型离心风机装置结构示意图； 图2为本发明的电机安装结构示意图3为本发明的垫铁安装结构示意图； 图4为现有的大型离心风机装置结构示意图。图中1-风机，2-轴承座，3-膜片式联轴器，4-电机，5-变频配电器，6_混凝土基础，7-螺栓定位孔，8-地脚螺栓，9-垫铁，10-钢底座，11-铜片，12-螺母，13-弹性联轴器， 14-耦合器。
具体实施例方式以下结合说明书附图及实施例对本发明作进一步的描述
如图1-3所示，一种改造的大型离心风机装置，包括风机1、膜片式联轴器3、电机4和变频配电柜5，所述的电机4和变频配电柜5通过电路连接，所述的风机1与电机4通过膜片式联轴器3连接，风机1与膜片式联轴器3之间配合设置用于固定风机1轴承的轴承座 2，与如图4所示的现有的离心风机装置相比，拆除原大型风机装置中的耦合器、液压装置、 冷却系统、弹性联轴器和拆除原电机混凝土基础，保留原装置中的电机4和风机1，并将电机4移位至原液压耦合器位置，并增加了变频配电器，通过原有电机连接风机，根据风机的用风量大小，由变频器自动调整电机转速，从而达到最佳经济负荷转速，膜片式联轴器及电机与钢底座之间的连接螺栓属于标准件，膜片式联轴器一般根据风机与电机的型号选择， 常见的膜片式联轴器型号为JMII18型。本发明改造的大型离心风机装置的安装施工工法，施工工艺流程如下拆除原有系统组件一材料加工与采购一钢底座与电机预安装一地脚螺栓定位孔钻孔一一电机安装就位、找正、找平一装配膜片式联轴器一精调风机与电机之间的膜片式联轴器一钢底座地脚螺栓灌浆固定一钢底座二次灌浆一变频配电柜安装一电机单机试运转。具体包括以下步骤
1)拆除原大型风机装置中的拆除原大型风机装置中的耦合器14、耦合器14内的液压装置和冷却系统、弹性联轴器13和拆除原电机混凝土基础，保留原装置中的电机4和风机 1，并将电机4移位至原液压耦合器位置；
2)在步骤1)所述的原液压耦合器位置的混凝土基础6上设置电机钢底座10，所述的电机钢底座10大小与电机4大小相匹配，电机钢底座10上配合设置一组用于安装螺栓的螺栓孔；
3)将电机4通过螺栓预安装在步骤2)的钢底座10上，放在原液压耦合器位置的混凝土 6上，找出混凝土基础6上螺栓定位孔7的精确位置、垫铁9的安装位置及调整高度，使钢底座10的标高及水平度偏差符合规定的要求；电机与钢底座间的连接螺栓规格根据电机基础孔径定，螺栓强度等级大于等于4. 8级即可；
4)螺栓定位孔7的钻孔移走钢底座10，在混凝土基础6上将步骤3)预装时找出的螺栓定位孔7钻孔，清理孔内污物，并用清水将整个孔清洗干净，将地脚螺栓8种入该孔内；所述的地脚螺栓8上间隔设置一组凹槽，总长度为1300-1500mm，相邻凹槽的间距为150mm，所述的螺栓定位孔(7)孔径60mm，孔深1400mm。 5)电机安装就位，找正、找平将由螺栓连接的钢底座10及电机4整体吊至混凝土基础6上，钢底座10底部穿上步骤4)已种入孔内的地脚螺栓8，地脚螺栓8初步固定后，使地脚螺栓8与螺栓定位孔7的之间间隙均勻，并且与混凝土基础6面垂直，地脚螺栓8上口旋入螺帽12，并将螺帽12旋至钢底座10的底层钢板平面，目测螺帽12与钢板平面应无间隙为止，地脚螺栓7丝扣露出螺母12 2-5扣，外露丝扣涂有油脂保护层；电机找正标高初平时，采用斜垫铁与铜片二种方式，前者粗调，后者微调，底座与基础间的每个地脚螺栓旁放置二组垫铁，垫铁放置应整齐平稳，并接触良好，电机调平后，每组垫铁应压紧，并用手锤逐级轻敲听音检查，然后用0. 05mm塞尺检查垫铁之间、垫铁与底座接触面之间的间隙，在垫铁同一断面处以两侧塞入的长度综合不超过垫铁长度或宽度的1/3为合格。钢底座和电机之间采用Imm厚度的铜片垫入，以便将来互换电机调整水平度时有微调余地，如图2所示；
6)用垫铁9与厚度为Imm的铜片11分别对步骤5)中的钢底座10进行粗调和微调， 所述的钢底座10与混凝土基础6基础间的每个地脚螺栓7旁放置二组垫铁9，垫铁9整齐平稳放置并压紧，钢底座10和电机4之间设置铜片11进行微调，垫铁9端面应露出底座外缘10-35mm，垫铁伸入底座面的长度应超过底座地脚螺栓的中心；所述的垫铁9为斜垫铁， 每组垫铁9通过点焊连接，其规格为250mm*120mm，垫铁的型号要根据电机底座实际尺寸， 合理选用，并根据以下公式来计算合理的垫铁数量和每组垫铁的面积
其中A 每一组垫铁的面积(mm2)谇设备等加在垫铁组上的载荷(N)； Q2 地脚螺栓拧紧时在垫铁组上产生的载荷(N)； R 地坪混凝土的单位面积抗压强度(MPa)，可取混凝土设计强度； η 垫铁组的组数；C 安全系数，宜取1. 5 3。
7)装配膜片式联轴器在电机4与风机1之间装上膜片式联轴器3，通过调节电机 4一侧的膜片式联轴器来调整使轴向和径向等偏差；
8)钢底座地脚螺栓灌浆固定用清水将螺栓定位孔7冲洗干净，干燥后进行灌浆固定， 灌浆方法为将调配好的环氧树脂浆料和金刚砂混合物倒入螺栓孔内，12个小时后，进行二次灌浆，达到80%的设计强度，大大减少等待时间；
9)钢底座固定及灌浆将垫铁9与钢底座10用定位焊机焊牢，在钢底座10与混凝土基础6空隙之间灌入快速自流水泥浆，使电机4与混凝土基础6连接为整体；
10)变频配电柜安装先做好变频配电柜基础，用吊车将变频配电柜5吊在基础上，将变频配电柜5连接电机电缆，并将变频配电柜参数设置完成； 11)电机单机试运转
接通电源进行电机点动试运转，确定转向正确后，将电机运转池，确认无异常后，拧紧连接螺栓，连接风机与电机间的膜片式联轴器3，并由轴承座2固定。
本发明所用的材料与设备，如下表1所示 表1主要机具设备表
权利要求
1.一种改造的大型离心风机装置，其特征在于包括风机(1)、膜片式联轴器(3)、电机 (4 )和变频配电柜(5 )，所述的电机(4 )和变频配电柜(5 )通过电路连接，所述的风机(1)与电机(4)通过膜片式联轴器(3)连接，风机(1)与膜片式联轴器(3)之间配合设置用于固定风机(1)轴承的轴承座(2)。
2.根据权利要求1所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于所述的施工工法包括如下步骤1)拆除原大型风机装置中的耦合器(14)、耦合器(14)内的液压装置和冷却系统、弹性联轴器(13)和拆除原电机混凝土基础，保留原装置中的电机(4)和风机(1)，并将电机(4) 移位至原液压耦合器位置；2)在步骤1)所述的原液压耦合器位置的混凝土基础(6)上设置电机钢底座(10)，所述的电机钢底座(10)大小与电机(4)大小相匹配，电机钢底座(10)上配合设置一组用于安装螺栓的螺栓孔；3)将电机(4)通过螺栓预安装在步骤2)的钢底座(10)上，放在原液压耦合器位置的混凝土(6)上，找出混凝土基础(6)上螺栓定位孔(7)的精确位置、垫铁(9)的安装位置及调整高度，使钢底座(10)的标高及水平度偏差符合规定的要求；4)螺栓定位孔(7)的钻孔移走钢底座(10)，在混凝土基础(6)上将步骤3)预装时找出的螺栓定位孔(7)钻孔，清理孔内污物，并用清水将整个孔清洗干净，将地脚螺栓(8)种入该孔内；5)电机安装就位，找正、找平将由螺栓连接的钢底座(10)及电机(4)整体吊至混凝土基础(6)上，钢底座(10)底部穿上步骤4 )已种入孔内的地脚螺栓(8 )，地脚螺栓(8 )初步固定后，使地脚螺栓(8 )与螺栓定位孔(7)的之间间隙均勻，并且与混凝土基础(6)面垂直，地脚螺栓(8)上口旋入螺帽 (12)，并将螺帽(12)旋至钢底座(10)的底层钢板平面，目测螺帽(12)与钢板平面应无间隙为止；6)用垫铁(9)与铜片(11)分别对步骤5)中的钢底座(10)进行粗调和微调，所述的钢底座(10 )与混凝土基础(6 )基础间的每个地脚螺栓(7 )旁放置二组垫铁(9 )，垫铁(9 )整齐平稳放置并压紧，钢底座(10)和电机(4)之间设置铜片(11)进行微调，垫铁(9)端面应露出底座外缘10-35mm，垫铁伸入底座面的长度应超过底座地脚螺栓的中心；7)装配膜片式联轴器在电机(4)与风机(1)之间装上膜片式联轴器(3)，通过调节电机(4) 一侧的膜片式联轴器来调整使轴向和径向等偏差；8)钢底座地脚螺栓灌浆固定用清水将螺栓定位孔(7)冲洗干净，干燥后进行灌浆固定；9)钢底座固定及灌浆将垫铁(9)与钢底座(10)用定位焊机焊牢，在钢底座(10)与混凝土基础(6)空隙之间灌入快速自流水泥浆，使电机(4)与混凝土基础(6)连接为整体；10)变频配电柜安装先做好变频配电柜基础，用吊车将变频配电柜(5)吊在基础上，将变频配电柜(5)连接电机电缆，并将变频配电柜参数设置完成；11)电机单机试运转接通电源进行电机点动试运转，确定转向正确后，将电机运转池，确认无异常后，拧紧连接螺栓，连接风机与电机间的膜片式联轴器(3)，并由轴承座(2)固定。
3.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤3)所述的垫铁(9)为斜垫铁，规格为250mm*120mm。
4.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤4)所述的螺栓定位孔(7)孔径60mm，孔深1400mm。
5.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤4)所述的地脚螺栓(8)上间隔设置一组凹槽，总长度为1300-1500mm，相邻凹槽的间距为 150mm。
6.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤6)所述的铜片(11)厚度为1mm。
7.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤8)所述的灌浆方法如下将调配好的环氧树脂浆料倒入螺栓孔内，12个小时后，进行二次灌浆。
8.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于所述的每组垫铁(9)通过点焊连接。
9.根据权利要求2所述的一种改造的大型离心风机装置的安装施工工法，其特征在于步骤5)所述的地脚螺栓(7)丝扣露出螺母(12) 2-5扣，外露丝扣涂有油脂保护层。
全文摘要
一种改造的大型离心风机装置及安装施工工法，属于建筑施工技术领域，它包括风机、膜片式联轴器、电机和变频配电柜，所述的电机和变频配电柜通过电路连接，所述的风机与电机通过膜片式联轴器连接，风机与膜片式联轴器之间配合设置用于固定风机轴承的轴承座。本发明改造好增加变频配电柜一套，通过改造取消了耦合器、液压系统、冷却系统，保留原风机及核心设备高压电机，改变少，不但节省了能源还降低了维修保养的成本，有明显的经济效益和社会效益；节约了约50%的电，减少了电费支出，符合国家节能减排政策，取得良好的经济和社会效益，而且省却了原来用油压的耦合器，减少了润滑油的使用，环保效果好。
文档编号F04D25/08GK102518593SQ20111045044
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者朱红山, 桂提刚, 王卫平, 许明, 谈念庐, 郑明华 申请人:浙江国联设备工程有限公司