離心風(fēng)機(jī)的振動原因分析及改進(jìn)措施

摘要：用于石化企業(yè)的離心風(fēng)機(jī)運行過程中出現(xiàn)的主要故障是振動幅度過大，易造成其零部件的損壞和停機(jī)等故障的發(fā)生，影響了設(shè)備的安全生產(chǎn)。文中分析了離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生振動的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，實現(xiàn)了設(shè)備長周期的安全運轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)；振動超標(biāo)；分析；改造

石化企業(yè)的離心風(fēng)機(jī)主要用于提高氣體壓力和輸送氣體，在離心風(fēng)機(jī)的各種故障中，由于振動引發(fā)的故障常見。離心風(fēng)機(jī)運行過程中的振動具有隨機(jī)性，振動參數(shù)通常在平均值上下進(jìn)行波動。

1 離心風(fēng)機(jī)的振動原因

1.1 轉(zhuǎn)子不平衡

離心風(fēng)機(jī)中重要的部件是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，往往會出現(xiàn)熱處理變形、材質(zhì)不均勻、形狀加工與裝配誤差等情況，所以會在不同程度出現(xiàn)偏心質(zhì)量。在經(jīng)過一段時間運行后，通常轉(zhuǎn)子的振幅都會從小變大，而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡，導(dǎo)致振幅發(fā)生變化的原因主要有3個。

(1)轉(zhuǎn)子葉輪的鉚釘由于葉片出現(xiàn)疲勞或腐蝕而脫落。

(2)轉(zhuǎn)子葉輪流道掛渣、受堵而加大了動不平衡力矩，從而加大了風(fēng)機(jī)振動，導(dǎo)致機(jī)組運行受到破壞。

(3)局部出現(xiàn)穿孔、不均勻腐蝕等。

因為轉(zhuǎn)子不平衡而加劇了振動的特征表現(xiàn)為：振動轉(zhuǎn)速和頻率相同；在負(fù)荷與轉(zhuǎn)速不斷增加情況下振幅也會隨之加劇；通過臨界轉(zhuǎn)速過程中振動會快速增大”。

1.2 喘振

喘振是離心風(fēng)機(jī)運行過程的自身特征，通常出現(xiàn)喘振現(xiàn)象的原因有2個方面：(1)在特定條件下離心風(fēng)機(jī)氣流會產(chǎn)生“旋轉(zhuǎn)脫離”是導(dǎo)致喘振出現(xiàn)內(nèi)在原因；(2)聯(lián)合離心鼓風(fēng)機(jī)作業(yè)的管網(wǎng)系統(tǒng)特征則是導(dǎo)致其出現(xiàn)喘振的外在原因。

1.3 電機(jī)銅條斷裂

通常情況下在葉輪平衡時，風(fēng)機(jī)整體上的振動均改善較為顯著，不過有部分時候還會出現(xiàn)振動不穩(wěn)定的情況，例如難以準(zhǔn)確再測振動數(shù)據(jù)，相司工況在不同時間測量其仍存在較大差別，振動波動大，將風(fēng)門開度進(jìn)行改變過程中振動出現(xiàn)突然變化等。尤其是在電機(jī)側(cè)該類振動現(xiàn)象非常明顯。因為振動屬于向量，因此在相位以及幅值上能夠明顯反映出該類不穩(wěn)定情況，如若振動出現(xiàn)較大變量，是難以讓振動達(dá)到較好水平。而如若電機(jī)銅條存在裂紋，還沒有出現(xiàn)全部斷開，在轉(zhuǎn)動電機(jī)時裂紋部位接觸時好時壞，而如若此時通過較大電流，則振動便出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。

2 離心風(fēng)機(jī)振動的改進(jìn)措施

離心風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振動會造成離心風(fēng)機(jī)中鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子以及軸承因振動所產(chǎn)生的交變動應(yīng)力而出現(xiàn)損壞，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子和定子二者相互碰撞引發(fā)其他故障或事故產(chǎn)生。可以采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2.1 轉(zhuǎn)子不平衡的消除方法

離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡是導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)振動的主要原因，針對振動原因采取了3項措施。

(1)應(yīng)用動平衡試驗機(jī)，通過多次試驗不同重量的方法測定離心風(fēng)機(jī)在這種情況下振動幅度的情況，然后在范圍中逐步開展增加重或是減輕重量來觀察何種方法能夠?qū)㈦x心機(jī)偏心直徑控制在合理標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，從而在促使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡精度達(dá)到要求的前提下減輕其振動。

(2)離心風(fēng)機(jī)工作中如果出現(xiàn)所輸送煙氣含有大量粉塵或者是風(fēng)殼里面溫度高于煙氣這2種情況時，會導(dǎo)致其風(fēng)機(jī)因葉輪出現(xiàn)磨損、腐蝕而產(chǎn)生不平衡情況。針對這種因磨損或腐蝕所引發(fā)的離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡情況，其改造措施是定期檢查看葉輪是否出現(xiàn)磨損或腐蝕，如情況嚴(yán)重則應(yīng)立即更換；同時借助于動平衡試驗機(jī)對離心風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行平衡重新校準(zhǔn)。

(3)風(fēng)機(jī)風(fēng)殼中溫度超過了煙氣的話還會造成煙氣出現(xiàn)硫霧凝結(jié)情況，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉輪因硫霧和灰粘在上面出現(xiàn)振動情況加劇。消除改造措施是增加風(fēng)殼中高溫高壓蒸汽吹風(fēng)管道，這樣能夠?qū)⑦M(jìn)入風(fēng)機(jī)中的積塵及時清理掉；同時定期檢查離心風(fēng)機(jī)風(fēng)殼密封情況，一旦出現(xiàn)破損要及時更改。另外如果離心風(fēng)險是處于室外環(huán)境，必須在風(fēng)殼安裝保溫裝置。

2.2 喘振的改造措施

離心風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象出現(xiàn)與機(jī)組運行調(diào)節(jié)及管網(wǎng)狀態(tài)變化相關(guān)，和機(jī)械部分無關(guān)。所以要改造其喘振現(xiàn)象則應(yīng)當(dāng)要將工作放在系統(tǒng)操作上。一般情況下，離心風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象往往是在開機(jī)、倒機(jī)以及管網(wǎng)阻力波動時出現(xiàn)。其中在開機(jī)過程中，由于工作人員沒有正確操作，未能及時快速的開啟出口閥門，導(dǎo)致機(jī)組在小流量狀態(tài)下運行而出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。所以遇到該種情況需要立即予以糾正，將出口閥快速打開，增大流量，讓機(jī)組能夠在一個正常工況曲線中運行便能將其喘振現(xiàn)象消除。而在倒機(jī)過程中出現(xiàn)喘振，通常表現(xiàn)為雙機(jī)并聯(lián)管網(wǎng)，在這個時候一機(jī)運行正常，一機(jī)準(zhǔn)備停止，而備機(jī)準(zhǔn)備打開情況下沒有能夠正確協(xié)調(diào)操作，極易導(dǎo)致運行和停止運行的兩機(jī)由于爭風(fēng)而在小流量情況下出現(xiàn)喘振。此時可以快速關(guān)閉欲停機(jī)，并快速啟動備機(jī)讓其運行正常，如若無法帶上符合，便快速將運行機(jī)負(fù)荷減小，等起帶上負(fù)荷后再聯(lián)合兩機(jī)進(jìn)行調(diào)整直至其運行正常，便能夠消除喘振

2.3 風(fēng)機(jī)電機(jī)銅條振動消除

針對離心風(fēng)機(jī)電機(jī)銅條斷裂所引起的振動維修人員在離心風(fēng)機(jī)日常巡檢中要注意查看聯(lián)軸器螺栓有沒有出現(xiàn)損壞，如果其完好那么就不是它引起的電機(jī)銅條斷裂振動。在該種情況下應(yīng)轉(zhuǎn)移到電機(jī)上，比如檢查其磁力線切割轉(zhuǎn)子銅條、感應(yīng)電動勢產(chǎn)生等情況是否完好，但如果發(fā)現(xiàn)電機(jī)中出現(xiàn)諸如感應(yīng)電動勢沒有產(chǎn)生時，要根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行替換，從而消除振動情況。