風(fēng)機震動原因分析.doc
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電站風(fēng)機振動故障簡易診斷 摘要:分析了風(fēng)機運行中幾種振動故障的原因及其基本特征,介紹了如何運用這些振動故障的基本特征對風(fēng)機常見振動故障進行簡易診斷,判斷振動故障產(chǎn)生的根源。 關(guān)鍵詞:風(fēng)機;振動;診斷 風(fēng)機是電站的重要輔機,風(fēng)機出現(xiàn)故障或事故時,將引起發(fā)電機組降低出力或停運,造成發(fā)電量損失。而電站風(fēng)機運行中出現(xiàn)最多、影響最大的就是振動,因此,當(dāng)振動故障出現(xiàn)時,尤其是在故障預(yù)兆期內(nèi),迅速作出正確的診斷,具有重要的意義。簡易診斷是根據(jù)設(shè)備的振動或其他狀態(tài)信息,不用昂貴的儀器,通常運用普通的測振儀,自制的聽針,通過聽、看、摸、聞等方式,判斷一般風(fēng)機振動故障的原因。文中所述振動基于電廠離心式送風(fēng)機、引風(fēng)機和排粉機。 1軸承座振動 1.1轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動 在現(xiàn)場發(fā)生的風(fēng)機軸承振動中,屬于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的振動占多數(shù)。造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因主要有:葉輪磨損(主要是葉片)不均勻或腐蝕;葉片表面有不均勻積灰或附著物(如鐵銹);機翼中空葉片或其他部位空腔粘灰;主軸局部高溫使軸彎曲;葉輪檢修后未找平衡;葉輪強度不足造成葉輪開裂或局部變形;葉輪上零件松動或連接件不緊固。轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動的特征:①振動值以水平方向為最大,而軸向很小,并且軸承座承力軸承處振動大于推力軸承處;②振幅隨轉(zhuǎn)數(shù)升高而增大;③振動頻率與轉(zhuǎn)速頻率相等;④振動穩(wěn)定性比較好,對負荷變化不敏感;⑤空心葉片內(nèi)部粘灰或個別零件未焊牢而位移時,測量的相位角值不穩(wěn)定,其振動頻率為30%~50%工作轉(zhuǎn)速。 1.2動靜部分之間碰摩引起的振動 如集流器出口與葉輪進口碰摩、葉輪與機殼碰摩、主軸與密封裝置之間碰摩。其振動特征:振動不穩(wěn)定;振動是自激振動與轉(zhuǎn)速無關(guān);摩擦嚴重時會發(fā)生反向渦動; 1.3滾動軸承異常引起的振動 1.3.1軸承裝配不良的振動 如果軸頸或軸肩臺加工不良,軸頸彎曲,軸承安裝傾斜,軸承內(nèi)圈裝配后造成與軸心線不重合,使軸承每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一次交變的軸向力作用,滾動軸承的固定圓螺母松動造成局部振動。其振動特征為:振動值以軸向為最大;振動頻率與旋轉(zhuǎn)頻率相等。 1.3.2滾動軸承表面損壞的振動 滾動軸承由于制造質(zhì)量差、潤滑不良、異物進入、與軸承箱的間隙不合標準等,會出現(xiàn)磨損、銹蝕、脫皮剝落、碎裂而造成損壞后,滾珠相互撞擊而產(chǎn)生的高頻沖擊振動將傳給軸承座,把加速度傳感器放在軸承座上,即可監(jiān)測到高頻沖擊振動信號。這種振動穩(wěn)定性很差,與負荷無關(guān),振動的振幅在水平、垂直、軸向三個方向均有可能最大,振動的精密診斷要借助頻譜分析,運用頻譜分析可以準確判斷軸承損壞的準確位置和損壞程度,在此不加闡述。表1列出滾動軸承異?,F(xiàn)象的檢測,可以看出各種缺陷所對應(yīng)的異常現(xiàn)象中,振動是最普遍的現(xiàn)象,抓住振動監(jiān)測就可以判斷出絕大多數(shù)故障,再輔以聲音、溫度、磨耗金屬的監(jiān)測,以及定期測定軸承間隙,就可在早期預(yù)查出滾動軸承的一切缺陷。 1.4軸承座基礎(chǔ)剛度不夠引起的振動 基礎(chǔ)灌漿不良,地腳螺栓松動,墊片松動,機座連接不牢固,都將引起劇烈的強迫共振現(xiàn)象。這種振動的特征:①有問題的地腳螺栓處的軸承座的振動最大,且以徑向分量最大;②振動頻率為轉(zhuǎn)速的1、3、5、7等奇數(shù)倍頻率組合,其中3倍的分量值最高為其頻域特征。 1.5聯(lián)軸器異常引起的振動 聯(lián)軸器安裝不正,風(fēng)機和電機軸不同心,風(fēng)機與電機軸在找正時,未考慮運行時軸向位移的補償量,這些都會引起風(fēng)機、電機振動。其振動特征為:①振動為不定性的,隨負荷變化劇烈,空轉(zhuǎn)時輕,滿載時大,振動穩(wěn)定性較好;②軸心偏差越大,振動越大;③電機單獨運行,振動消失;④如果徑向振動大則為兩軸心線平行,軸向振動大則為兩軸心線相交。 示例:某廠M5-29-NO19D型排粉機,轉(zhuǎn)速n=1450r/min,在運行中出現(xiàn)振動,運用普通測振儀測振情況如下: 根據(jù)振動情況,振動在承力端的水平方向為最大,垂直及軸向較小,據(jù)此判斷很可能是葉輪不平衡引起振動,而且振幅隨轉(zhuǎn)速的升高而增長很快,轉(zhuǎn)速降低時振幅可趨近于零,再用聽針聽承力軸承聲音正常,用手摸軸承溫度正常,檢查地腳螺栓完好,軸承和基礎(chǔ)原因可排除,聯(lián)軸器問題也不可能。檢查葉輪發(fā)現(xiàn)葉輪磨損嚴重,系磨損不均勻所至,經(jīng)進行動平衡試驗,在葉輪上加平衡塊重450g后振動消除。 2轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速引起的振動 當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近風(fēng)機轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時,風(fēng)機就會猛烈地振動起來,轉(zhuǎn)速低于或高于這一轉(zhuǎn)速時,就能平穩(wěn)地工作。例如:①改造后的風(fēng)機,由于葉輪太重,使風(fēng)機軸系的臨界轉(zhuǎn)速下降到風(fēng)機工作轉(zhuǎn)速附近,引起共振;②基礎(chǔ)剛度不足,重量不夠,其固有頻率接近旋轉(zhuǎn)頻率;③風(fēng)機周圍的其他物件、管道、構(gòu)筑物的共振。④調(diào)節(jié)門執(zhí)行機構(gòu)傳動桿的共振。其振動特征為:該物件共振處的相對振動最大;振動頻率與旋轉(zhuǎn)頻率相同或接近。 3風(fēng)機風(fēng)道振動 這種振動是由于風(fēng)道系統(tǒng)中氣流的壓力脈動與擾動而引起的。 3.1風(fēng)箱渦流脈動造成的振動 入口風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,導(dǎo)致進風(fēng)箱內(nèi)的氣流產(chǎn)生劇烈的旋渦,并在風(fēng)機進口集流器中得到加速和擴大,從而激發(fā)出較大的脈動壓力波。其振動特征為:壓力波常常沒有規(guī)律,振幅隨流量增加而增大。 3.2風(fēng)道局部渦流引起的振動 風(fēng)道某些部件(彎頭、擴散管段)的設(shè)計不合理,造成氣流流態(tài)不良,在風(fēng)道中出現(xiàn)局部渦流或氣流相互干擾、碰撞而引起氣流的壓力脈動,從而激發(fā)出噪聲和風(fēng)道的振動。其振動特征:振動無規(guī)律性,振幅隨負荷的增加而增大。 3.3風(fēng)機機殼和風(fēng)道壁剛度不夠引起振動。 剛度較弱的位置,振幅就較大。 3.4旋轉(zhuǎn)失速 當(dāng)氣流沖角達到臨界值附近時,氣流會離開葉片凸面,發(fā)生邊界層分離從而產(chǎn)生大量區(qū)域的渦流,造成風(fēng)機風(fēng)壓下降。旋轉(zhuǎn)失速主要發(fā)生在軸流式風(fēng)機中,在離心式風(fēng)機的葉輪及葉片擴壓器中,由于流量減少,同樣也會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速。旋轉(zhuǎn)失速引起的振動的特征:(1)振動部位常在風(fēng)機的進風(fēng)箱和出口風(fēng)道;(2)振動多發(fā)生在進口百葉式調(diào)節(jié)擋板、后彎葉片的風(fēng)機上;(3)擋板開度在0~30%時發(fā)生強烈振動,開度超過30%時降至正常值;(4)旋轉(zhuǎn)失速出現(xiàn)時,風(fēng)機流量、壓力產(chǎn)生強烈的脈動。 3.5喘振 具有駝峰型性能曲線的風(fēng)機在不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)工作,而系統(tǒng)中的容量又很大時,則風(fēng)機的流量、壓頭和功率會在瞬間內(nèi)發(fā)生很大的周期性的波動,引起劇烈的振動和噪聲。喘振是風(fēng)機性能與管道裝置耦合后振蕩特性的一種表現(xiàn)形式,其振幅、頻率受風(fēng)機管道系統(tǒng)容量的支配,其流量、壓力、功率的波動又是不穩(wěn)定工況區(qū)造成的。 示例:某廠5、6號送風(fēng)機(型號為G4-73-11NO25D)進風(fēng)箱壁一直存在振動較大的現(xiàn)象,5號相對比6號小些,振幅隨負荷增加而增大,并且該爐經(jīng)常缺氧燃燒,送風(fēng)量不足。風(fēng)機初投產(chǎn)時經(jīng)3600管道從爐頂進風(fēng),后來上面管道拆除,改為八米處進風(fēng),在原進風(fēng)圓管道與進風(fēng)箱連接的方圓節(jié)側(cè)壁開孔進風(fēng)。 由于結(jié)構(gòu)不太合理,進風(fēng)口開孔尺寸小,并且開孔6號比5號要小很多,流動面積不足。后來在后側(cè)各開一2500mm2000mm的孔,并將6號原開孔尺寸L1及L2加大,以加大進風(fēng)量,振動減少,鍋爐缺氧燃燒解決。 4 結(jié)束語 風(fēng)機的振動問題是很復(fù)雜的,但只要掌握各種振動的原因及基本特征,加上平時多積累經(jīng)驗,就能迅速和準確判斷風(fēng)機振動故障的根源所在,進而采取措施,提高風(fēng)機的安全可靠性- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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