双吸入增压风机振动原因分析及现场动平衡校验
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风机振动原因分析及处理方法作者:陈爽来源:《科学与财富》2018年第27期摘要:风机是石油化工企业生产过程中不可缺少的一种机械设备,风机的主要作用是将原动机的机械能转换为输送气体能量,提高气体压力并输送气体的机械。
在石油化工企业生产装置中使用的风机主要是离心式引风机,主要用于通风、输送热量、除尘,以及排出生产中的污染气体等,是石油化工企业生产和环保使用的重要机械设备。
本文主要分析了风机在生产运行过程中出现振动的原因,并提出了相应解决振动故障的处理方法。
关键词:振动;风机;轴承;不平衡前言在石油化工生产装置中风机运行所处的环境一般都比较恶劣,风机长周期运行,灰尘比较大、设备各部件存在着较大的磨损、设备安装存在的误差、旋转失速等因素都会非常容易引起风机的振动故障,导致机组非计划停工或者减负荷运行,影响石油化工生产装置的正常生产运行。
所以,加强对风机的维修和保养,特别是要迅速判断出风机在生产运行中发生故障的原因,快速判断故障并采取措施解决风机故障,是石油化工生产装置能够持续生产的保障。
一、风机振动原因分析(1)积灰过厚引发的风机振动积灰过厚引起的风机振动是由于风机所处的工作环境中灰尘比较大,由于气体进入的角度和气体本身的流体性质等因素导致造成工作面产生气体漩涡,产生的气体漩涡就会造成灰尘的沉积,当灰尘沉积到一定厚度之后就会引起风机的振动。
例如,机翼型叶片最容易积灰,积灰经过不断的沉积达到一定的重量后,在离心力的作用下容易将积灰甩出,但是积灰甩出后会造成叶片上积灰的重量不同,由于积灰重量的不均匀就会导致叶轮质量分布不平衡的现象发生,致使风机振动幅度增大。
(2)风道系统的振动导致风机振动。
由于风道系统中气流的压力脉动与扰动引起的振动,导致风机振动的形式是受迫振动。
这是由于风机出口扩散筒进出风量以及负荷产生的变化造成的振动,由于进风面积的不均匀,风道局部涡流引起的振动,挡板的开闭造成的叶轮振动,机壳和风道壁刚度不够引起振动,风机旋转失速等都会引起风道系统振动,从而导致风机的被迫振动。
风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。
风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称,通常所说的风机包括通风机,鼓风机,风力发电机。
那么风机会出现振动的原因和解决办法有哪些呢?风机产生振动的原因及解决方法1.叶轮与主轴配合间隙过大引起的振动,其主要原因是叶轮在制作加工过程中加工精度有误差,轴头出现椭圆,导致配合接触面减少,有原来的面接触变成了点接触。
还有在修复过程中检修人员用细砂纸打磨轴头,多次修复后,导致主轴头与叶轮配合间隙过大。
解决方法:叶轮与主轴配合间隙过大引起的振动,对于新轴要依据图纸进行校核,确保达到叶轮与轴的配合间隙,叶轮轴孔与轴之间为过盈配合,紧力为0.01-0.05mm。
另外风机正常运行期间尽量减少检修次数,由于每次检修对于风机主轴都存在一定的磨修,这样一来多次的修复会造成主轴的累积磨损,使主轴轴颈明显变细,达不到孔与轴的过盈配合要求。
还有叶轮与主轴安装完毕后,轴头用于锁紧叶轮的锁母必须紧固到位,一旦出现松动会造成风机振动加剧上升。
2.叶轮本身不平衡所引起的振动,其产生的原因有:叶轮上的零部件松动、变化、变形或产生不均匀的腐蚀、磨损;工作介质中的固体颗粒沉积在转子上;检修中更换的新零部件重量不均匀;制造中叶轮的材质不绝对匀称;加工精度有误差、装配有偏差等。
叶轮本身不平衡,叶轮不平衡可分为动不平衡(力偶不平衡)和静不平衡(力矩不平衡)两种。
解决方法:消除动不平衡的方法是:拆除风机转子,利用动平衡机对转子进行平衡找平,通过平衡机找平的转子,动、静不平衡基本可以得到根除。
静不平衡可在现场利用三点平衡法进行找平。
3.主轴发生弯曲,其主要原因是风机长期处于停用状态,主轴叶轮在自重的作用下,发生弯曲变形。
这种情况经常出现在正常运转的风机停用后,,再次启机时,出现风机振动超标的现象。
再者主轴局部高温也可使轴弯曲。
解决方法:主轴发生弯曲所引起的振动,主轴弯曲主要产生于日常点检维护工作不到位,对长期停用风机,点检和岗位人员必须每天进行手动盘车,每天盘车角度为60°~120°之间,防止由于风机长时间不运转,在叶轮自重的因素下,主轴发生弯曲变形。
问题分析在风机的日常运行过程中,其产生震动超标问题的原因是复杂的,总结下主要分为以下几类:1轴承座振动1.1转子质量不平衡引起的振动:在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。
造成转子质量不平衡的原因主要有:①叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;②叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);③机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;④主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;⑤叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;⑥叶轮上零件松动或连接件不紧固。
转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50%工作转速。
分析:此类震动多为长期运行后产生的震动,在风机类设备安装过程中应重点注意后三种原因产生的震动,如润滑不到位,导致轴局部高温变形,以及在安装轴的过程中必须对找平衡进行严格把关。
1.2、动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口(口环)与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。
其振动特征:振动不稳定,振动是自激振动与转速无关,摩擦严重时会发生反向涡动;分析:此类震动为设备不正确安装所产生的震动,是在设备安装过程中尤其需要注意的事情。
此类震动一般都带有明显的摩擦声在试车的过程中应仔细聆听,细细观察,如果存在上述现象,则立即停止试车,排除上述问题后,方可继续进行开车。
1.3、滚动轴承异常引起的振动(1)轴承装配不良的振动振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。
(2)滚动轴承表面损坏的振动这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度,在此不加阐述1.4、承座基础刚度不够引起的振动基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。
风机振动原因及处理方法摘要:随着我国科学技术水平的不断提升,越来越多的科技结晶出现在人们的生产、生活中。
风机作为先进的设备得到了广泛的应用,并且为行业发展带来了诸多便利。
然而在实践中不难发现,风机在使用过程中较容易出现振动加剧的状况,而造就这一现象的原因又多种多样,如若处理不慎,那么就较容易对人们的财产、生命造成威胁。
近些年来,安全生产目标的提出对企业的生产经营活动提出了新的要求。
如若想要实现这一目标,那么企业就需要加强对风机的关注,在分析其非正常振动成因的基础之上展开对问题的解决,避免安全隐患,将安全事故扼杀于萌芽状态。
本文将以风机作为研究对象,分析其振动的原因,并且提出解决这一问题的处理方法,旨在促进风机运行的稳定性、可靠性。
关键词:风机;振动原因;处理方法引言:风机主要是将机械能以特定的形式转化为气体,从而满足使用者的生产需求[1]。
相较于其他设备而言,风机所处的环境多种多样,且工程也相对复杂,所以工作人员需要定期对风机展开检测、维护,以保障其正常运行。
由于风机较容易出现振动,所以在实行检测与维护工作时,需要对振动原因展开分析,然后再对其进行处理。
一、风机振动的原因分析(一)转子质量不平衡所引起的振动在风机的振动故障中,风机轴承箱振动是最为常见的故障类型。
一般情况下,工作人员会借助外部检测的方式来达成对这一故障类型的诊断。
在检测过程中,若是测量所得到的数据显示出振动值径向较大,轴向较小,且振动值会随着转速的上升而上升的现象,那么就表明该振动故障为转子不平衡所引起的故障。
转子质量不平衡是较为常见的成因,之所以会出现转子质量不平衡的情况,有以下几种可能性:首先,可能是叶轮出现磨损或者是被腐蚀,从而使得叶轮表面呈现出不均匀的状况[2];其次,可能是叶轮表面存在积灰或者是其他附着物;最后,可能是叶轮出现了零部件松动或者是连接件不牢固的现象。
(二)滚动轴承异常所引起的振动风机的零部件质量也是风机振动的成因之一。
浅谈增压风机振动故障诊断与处理摘要:由于风机结构、安装方式和运行条件的不同,风机振动故障模式也不同。
现场诊断和管理应从多方面入手,采用科学的分析方法,分析振动机理,有针对性的消除故障源。
本文主要针对风机异常振动故障及处理进行了简要分析。
关键词:风机;振动;处理1概述增压风机是我厂脱硝系统中重要的设备之一,选用Y9-38-6.5D型离心式鼓风机,转速:2940rpm,电机22KW,介质:热风,吸入压力:常压,排出压力0.1Mpa,吸入温度300℃,排出温度300℃,2013年12月投运。
作为复杂高温环境下高速运行的机械,增压风机运行中最常见的故障是振动。
2风机振动评价标准与测量振动故障是风机运行中一种常见故障,对生产、运行和环境有很大影响。
2.1振动速度均方根值振动速度均方根值,也称振动速度有效值。
对于周期振动,它是指在一个振动周期内、振动速度瞬时值平方后平均值的平方根,它的数学表达式如下:2.2周期振动每经过一个时间周期T,其振动波形就重复一次的振动。
如通风机在某一转速下的振动。
2.3刚性支承通风机被安装后,“通风机–支承系统”的基本固有频率高于通风机的工作主频率,称为刚性支承。
如一般通风机直接与坚硬基础紧固连接。
2.4挠性支承通风机被安装后,“通风机–支承系统”的基本固有频率低于通风机的工作主频率,称为挠性支承。
振动测量的标准是“JB/T 8689—1998风机振动检测及其极限值”。
风机振动的刚性支承VRMS应小于4.6毫米/秒,挠性支撑VRMS应小于7.1毫米/秒。
3 增压风机振动原因分析增压风机基础采用阻尼减震支撑,基本固有频率低于通风机的工作主频率,属于挠性支撑VRMS应小于7.1毫米/秒。
现场实际测量见下表。
振动值最高19.5mm/s严重超过标准要求值。
4 增压风机振动原因分析影响风机振动的因素很多,如设计制造缺陷、安装工艺水平、系统参数变化等,都会引起风机振动故障。
风机振动故障产生于4个方面:电机、风机本身、基础和风管。
风机由于运行条件恶劣,故障率较高,容易导致机组非计划停运或减负荷运行,影响正常生产。
所以加强对风机的维护和保养,特别是要迅速判断出风机运行中故障产生的原因,采取相应的必要措施就显得十分重要了。
文章结合生产实际对风机振动的故障原因做出了相应的分析。
风机振动是运行中常见的现象,只要在振动控制范围之内,不会造成太大的影响。
但是风机的振动超标后,会引起轴承座或电机轴承的损坏、电机地脚螺栓松动、风机机壳、叶片和风道损坏、电机烧损发热等故障,使风机工作性能降低,甚至导致根本无法工作。
严重的可能因振动造成事故,危害人身健康及工作环境。
公司曾发生过因风机振动大,叶轮与壳体发生摩擦,引起设备着火的事故案例,给公司带来了较大的经济损失。
所以查找风机振动超标的原因,并针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事半功倍的效果。
公司长期用测振仪对风机振动进行测量,并记录数据,结合生产实际中出现的故障现象对风机的振动原因作出了如下总结,并提出了相应的处理措施。
一、风机轴承箱振动风机最常见的故障就是轴承箱振动,可以通过外部检测进行初步诊断。
轴承箱振动引起故障有迹可查,是一个振动由小变大,缓慢发生的过程。
公司采用测振仪定期对风机的轴承箱进行振动值检测,对比振动值,迅速做出正确分析和处理,提前对有可能发生故障的风机进行有计划的检修,保证了风机的安全平稳运行。
1. 转子质量不平衡引起的振动公司发生的风机轴承箱振动中,大多数是由于转子系统质量不平衡引起的。
造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮出现不均匀的磨损或腐蚀;叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物;叶轮补焊后未做动平衡;叶轮上零件松动或连接件不紧固等。
转子不平衡引起的振动的特征,用测振仪测得数据显示:(1) 振动值径向较大,而轴向较小;(2) 振动值随转速上升而增大。
针对转子不平衡引起的振动我们制定了一系列的防范措施,由于公司使用的引风机主要是将焙烧炉室内产生的沥青烟气及时抽送出烟道,所以风机叶轮容易腐蚀,表面及其他部位空腔易粘灰,产生不均匀积灰或附着物,造成风机转子不平衡,引起风机振动。
两级动调轴流风机振动大原因分析及防范措施摘要:随着人类工业的不断发展进步,动调轴流风机凭借其稳定的性能和灵活的出力调节得到广泛青睐,在一些工况矿企业、火力发电厂中得到广泛应用,特别是在大型火力发电厂中,轴流风机一般都承担输送煤粉的重任。
风机运行中的振动故障最难于判断,且停运下来处理会对机组的负荷、运行操作等带来极大风险。
本文主要对豪顿华生产的型号为ANT-1960/1400F1495型双级动叶可调轴流风机振动的主要原因及处理措施进行介绍。
关键词:轴流风机振动防范引言在火力发电企业中,电是通过风机将煤粉送到锅炉内部进行燃烧,锅炉给水吸收热量产生合格的蒸汽从而推动汽轮机和发电机,将热能转化为动能再变为电能的过程。
风机作为锅炉的重要辅机,其承担着输送锅炉燃烧需要的煤粉的艰巨任务,特别是在采用正压直吹的锅炉中显得尤为重要,风机是否能可靠运行直接关系到机组能否长期安全可靠运行。
一、该型风机概述豪顿华生产的型号为ANT-1960/1400F1495型双级动叶可调轴流风机跟国产的两级动调风机结构大同小异,调节的原理也基本相似,每级动叶各22片,一、二级动叶通过连杆定位,由液压油缸进行驱动,风机采用强制润滑冷却方式,液压油通过旋转油封传至安装在二级轮毂上的液压油缸,在油缸的驱动下带动二级、一级叶片角度同步变化,从而实现风机出力的调节。
1.该型风机振动大的主要可能原因分析1.风机失速或者喘振风机压力和运行电流突然降低,振动和噪声增大,这一现象称为风机失速。
若系统的容积与阻力适当,在风机发生失速压力降低时,出口烟道内的压力会高于风机产生的压力而使气流发生倒流,同时烟道内压力迅速降低,风机又向烟道输送气体,但因流量小风机又失速,气流又倒流。
这种现象循环发生,这一现象称为风机喘振。
该型风机安装有失速报警装置,风机失速时一般情况下该装置均可以正常报警,但运行时间稍微长一点的风机,可能有的单位将该装置取消,一次风机失速报警就不会在盘上显示。
风机振动故障原因分析及处理0 前言风机在水泥行业使用特别多,包括各种类型的风机,如高温风机、离心风机、鼓风机、罗茨风机、高压风机等,而这些风机在使用过程中,由于各方面的原因,致使风机振动加剧,致最后损坏,严重的还会造成重大的设备事故,给企业的安全管理、生产组织以及效益等带来较大影响。
下面就引起风机振动的故障原因、故障因素、处理办法,谈一点自己的看法。
1 引起风机振动的故障原因分析风机故障现象及原因,有其规律可循,一般来讲有以下几种:1)设计原因:风机的设计一般是根据风机的使用环境、温度、风量、风压、介质等来设计的,而有的企业并没有完全根据这些因素来选型,致使造成存在如下因素:风机设计不当,动态特性不良,运行时发生振动;结构不合理,应力集中;设计工作转速接近或落入临界转速区;热膨胀量计算不准,导致热态对中不良等。
2)制造原因:风机制造厂家对风机的质量要求也影响风机的运转,如:零部件加工制造不良,精度不够;零件材质不良,强度不够,制造缺陷;转子动平衡不符合技术要求等。
3)安装、维修原因:风机的安装精度要求对风机运转起着至关重要的作用,如安装精度未达到安装要求,对风机运行将起着破坏作用。
在风机安装过程中,就有如下影响因素,如:机械安装不当,零部件错位,预负荷大;轴系对中不良;机器几何参数(如配合间隙、过盈量及相对位置)调整不当;转子长期放置不当,改变了动平衡精度;未按规程检修,破坏了机器原有的配合性质和精度等。
4)操作运行原因:在风机使用过程中,对风机维护、保养的好坏,对风机的运行质量起着决定性作用。
如:工艺参数(如介质的温度、压力、流量、负荷等)偏离设计值,机器运行工况不正常;机器在超转速、超负荷下运行,改变了机器的工作特性;润滑或者冷却不良;转子局部损坏或结垢;启停机或升降速过程操作不当,热膨胀不均匀或在临界区停留时间过久等。
5)机器劣化原因:一般设备在使用时都有一定的年限,达到一定年限设备性能将恶化。
双吸入增压风机振动原因分析及现场动平衡校验
作者:樊彪
来源:《科技视界》2012年第29期
【摘要】对烟气脱硫装置新安装的一台双吸入增压风机的振动原因进行了分析,提出运用现场动平衡技术解决风机振动问题的措施,着重阐述了现场校验动平衡的方法。
【关键词】双吸入增压风机;振动;现场动平衡
湖南省湘维有限公司自备电厂配套新建脱硫装置一套,其增压风机Y4-2×73No22F是脱硫装置的关键设备,也与锅炉的正常运行密切相关,该风机流量为526000m3/h,全压2000Pa,转速750转/分,配用电机为YRKKNT560-8,电机功率为500Kw。
安装后在试运期间,因振动过大无法运行。
1 设备结构简介
该风机为双吸入式离心风机,叶轮安装在主轴的中央,主轴的两端为风机转子的两个支承点,支承点为滚动轴承结构,其中靠电机端的轴承为止推端轴承。
转子通过弹性柱销联轴器与高压电机转子联接,转子安装示意图1。
图1 转子的安装
2 振动原因分析
对于新安装的风机,在试车时产生振动,通常应考虑以下因素的影响:一是安装质量是否达到技术要求,二是设备基础是否牢固,三是风机传动件本身存在质量问题,如转子弯曲、叶轮变形或存在质量偏心引起的动静不平衡。
但通常对安装质量问题检查无异常的情况下,大多数都是由于叶轮的动静不平衡引起,因此,重点对安装质量进行了检查。
2.1 转子安装水平情况检查
用合象水平仪测量,支承端水平度为0.02mm/m,止推端水平度为0.03mm/m,符合质量要求。
2.2 轴承安装检查
轴承内圈与轴的配合无松动,外圈与轴承盖的紧力为0.02mm,外圈无偏移歪斜,两轴承座保持同轴度在0.02mm以内,都是符合安装技术要求的。
但止推轴承肩部为止口装配间隙1.5mm,该值超大,止推轴承肩部与止口间隙应不大于轴承的游隙为宜。
2.3 轴承座与基础刚度检查
通过对每个连接的地脚螺栓紧力检查,没有松动现象。
2.4 风机转子与电机转子中心检查
转子轴系为弹性柱销连接方式,通过用百分表测量,联轴器外圆跳动值为0.08mm,端面跳动值为0.1mm,中心对中符合安装要求。
2.5 风机转子静平衡检查
通过盘车发现叶轮在不同位置都能保持静止,可以说明风机转子没有静不平衡问题。
2.6 其它
表1 轴承座振动测量值
如检查叶轮无明显变形,电机单独试车振动速度有效值为2.3m/s,叶轮无积灰,烟风道无阻碍。
通过对安装质量进行检查后试车测量,振动值见表1。
从以上的检查情况得知,止推轴承肩部止口间隙过大,是造成轴向窜动的主要原因。
而根据标准JB/T8689-1998《通风机振动检测及其限值》,最大允许振幅A≤1.24×105/n um(n为风机工作转速,n=750转/分),即最大振幅不大于165um,因此,风机振动超标较多。
通过对安装质量检查后,未发现有明显影响振动的因素,可初步认定叶轮质量不平衡是引起振动的根源。
3 处理措施
增压风机是烟气流动的动力源,也是净化系统中的核心设备,与振动相关的风机参数见表2。
表2 增压风机主要技术参数
1)将主轴止推轴承肩部调整到与止口间隙为0.08mm位置,废除原轴承端盖上所加的垫片。
2)采用简易可行的现场动平衡方法——三圆法,对转子质量不平衡进行校正。
校正方法如下:
试加配重及试验:
①将叶轮中盘外圆三等分1、2、3,在中盘上确定试加半径为1100mm。
②试加配重P
P=G×A0/R
=2600×385/1100
=910(g)
其中G—叶轮重量Kg,A0—振幅um,R—叶轮半径mm
计算配重P为910g,考虑转子较重,为防止试配重量小,将试加配重选用1.2倍P,约1100g,用8mm厚的钢板点焊在中盘测点位置,依次测得A1、A2、A3的振幅如下:
表3 试加配重后轴承箱振动值 um
用所测振幅值作图(见图2)。
以O为圆心,A0为半径划圆,把圆O三等分为1、2、3。
再分别以1、2、3点为圆心,以A1、A2、A3为半径划弧相交于点B、C、D,作B、C、D的形心为M点,连接O、M并延长与圆O相交于E点。
则E点即为所加配重块的位置。
量得OM1值为100um,OM2值为75um.。
则配重量P0=A0.P/OM.2
=2118g和2537g。
为顾全两侧振幅都下降,调整配重为支承端配重为2340g,止推端配重为2120g,相位为E点。
经以上处理后风机强烈振动消除,振速≤4.6mm/s。
记录如表4。
在叶轮中盘找出配重位置E,将配重块分割成两块分别焊在中盘的两侧,至此,风机动平衡完成。
4 结论
叶轮不平衡是产生振动的主要原因,通过现场动平衡试验,找出了叶轮不平衡的最轻点位置,用作图法计算不平衡重量,从而使风机振动消除,达到正常运行的条件。
【参考文献】
[1]张国忠.汽轮发电机转子低速动平衡[J].湖南省电力研究所.
[2]JB/T4358-2008 电站锅炉离心式通风机.行业标准[S].
[2]商景泰.通风机实用技术手册[M].机械工业出版社.
[4]JB/T8689-1998 通风机振动检测及其限值[S].。