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風機振動故障原因分析及處理

文章出處:上海航洋機電設備有限公司 人氣:-發表時間:2020-08-24

現在風機在各行各業也是使用特別多,包括各種類型的風機,如高溫風機、離心風機、鼓風機、羅茨風機、高壓風機等,而這些風機在使用過程中,由于各方面的原因,難免出現風機振動加劇,最后損壞,嚴重的話還可能會造成較大甚至重大的設備事故。那么下面小編就引起風機振動的故障原因、故障因素、處理辦法,淺談一下自己的看法。


一、引起風機振動的故障原因

分析風機故障現象及原因,有其規律可循,一般來講有以下幾種:


01

設計原因


風機的設計一般是根據風機的使用環境、溫度、風量、風壓、介質等來設計的,而有的企業并沒有完全根據這些因素來選型,致使造成存在如下因素:


  • 風機設計不當,動態特性不良,運行時發生振動;


  • 結構不合理,應力集中;


  • 設計工作轉速接近或落入臨界轉速區;


  • 熱膨脹量計算不準,導致熱態對中不良等。


02

制造原因


風機制造廠家對風機的質量要求也影響風機的運轉,如:


  • 零部件加工制造不良,精度不夠;


  • 零件材質不良,強度不夠,制造缺陷;


  • 轉子動平衡不符合技術要求等。


03

安裝/維修原因


風機的安裝精度要求對風機運轉起著至關重要的作用,如安裝精度未達到安裝要求,對風機運行將起著破壞作用。在風機安裝過程中,就有如下影響因素:


  • 機械安裝不當,零部件錯位,預負荷大;


  • 軸系對中不良;機器幾何參數(如配合間隙、過盈量及相對位置)調整不當;


  • 轉子長期放置不當,改變了動平衡精度;


  • 未按規程檢修,破壞了機器原有的配合性質和精度等。


04

操作運行原因


在風機使用過程中,對風機維護、保養的好壞,對風機的運行質量起著決定性作用。如:


  • 工藝參數(如介質的溫度、壓力、流量、負荷等)偏離設計值,機器運行工況不正常;


  • 機器在超轉速、超負荷下運行,改變了機器的工作特性;


  • 潤滑或者冷卻不良;


  • 轉子局部損壞或結垢;


  • 啟停機或升降速過程操作不當,熱膨脹不均勻或在臨界區停留時間過久等。


05

機器劣化原因


一般設備在使用時都有一定的年限,達到一定年限設備性能將惡化。對于風機來講也是如此,如:


  • 長期運行,轉子撓度增大或動平衡劣化;


  • 轉子局部損壞、脫落或產生裂紋;


  • 零部件磨損、點蝕或腐蝕等;


  • 配合面受力劣化,產生過盈不足或松動等,破壞了配合性質和精度;


  • 機器基礎沉降不均勻,機器殼體變形。


二、風機振動故障原因及處理方法


一般來講,風機在運行中振動是不可避免的,特別是到了風機運行后期,由于各種參數的惡化,致使風機振動加劇,這就要求我們在風機狀況進一步惡化前將故障解決,保證風機正常運行,下面就水泥廠立磨循環風機的一般故障原因及處理談一點看法。


1. 風機與電機聯軸器不對中的處理


風機與電動機之間由聯軸器聯接,傳遞運動和轉矩。不對中是風機最常見的故障,風機的故障60%與不對中相關。風機的不對中故障是指風機、電動機兩轉子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。


風機轉子系統產生不對中的主要原因:


  • 軸承氣隙過大或滾珠有點蝕現象,這種情況一般是由于潤滑不足或油質較差引起的,出現這種狀況容易引起不對中而產生振動,應視情況更換軸承。


  • 軸承座長時間微振產生偏移。由于大型風機產生振動是不可避免的,這樣就容易造成底座緊固螺栓輕微松動,后果就是引起不對中而振動。


  • 主電機本身引起的。大型電機對動平衡本身要求較高,長時間運行由于各種原因,電機本身動平衡破壞而要求不對中等等。風機轉子系統產生不對中故障后,在旋轉過程中會產生一系列對設備運行不利的動態效應,引起聯軸器的偏轉、軸承的磨損、油膜穩態和軸的撓曲變形等,使轉子受力及軸承所受的附加力導致風機的異常振動和軸承的早期損壞,危害極大。


對于風機的不對中故障,目前我們一般采取原始辦法來處理:


  • 首先對風機主軸找水平,并且盤動葉輪旋轉,保證風機主軸在每個點的水平度偏差在范圍內;


  • 然后對風機與電機聯軸器找對中度,一般采用百分表,分四個點檢測跳動度,保證四個點跳動度在技術范圍內,這樣對中度基本找好了。先進的辦法可以用激光對中儀來解決,方便快捷。


2. 葉輪不平衡引起的振動處理


葉輪在使用中產生不平衡的原因,可簡要分為葉輪的磨損和葉輪的結垢。我原來在的水泥廠,生料立磨循環風機就經常發生這種現象。循環風機的作用就是將生料粉經旋風收塵器收集,余下的少量生料粉經循環風機帶動電除塵器,這樣許多微小的粉塵顆粒隨同高速的氣體一起通過循環風機,使葉片遭受連續不斷地沖刷。長此以往,在葉片出口處形成刀刃狀磨損。由于這種磨損是不規則的,因此造成了葉輪的不平衡。此外,許多微小的粉塵顆粒當它們通過循環風機時,在氣體渦流的作用下會被吸附在葉片非工作面上,特別在非工作面的進口處與出口處形成比較嚴重的粉塵結垢,并且逐漸增厚。當部分灰垢在離心力和振動的共同作用下脫落時,葉輪的平衡遭到破壞,整個引風機都會產生振動。


一般處理葉輪結垢就是待風機停機后,用鏟子或刷子將結垢處理干凈。以前處理葉輪不平衡的辦法都是采用靜平衡法,根據盤動葉輪位置變化的不同,以及在實際工作中所總結的經驗,找到應加配重的重量和位置,基本保證風機靜平衡處于理想狀態。目前處理葉輪不平衡的方法,都是使用動平衡儀,在現場加配重塊,使得風機振動參數控制在技術范圍內。


3. 風機葉輪與輪轂聯接缺陷引起振動的處理


風機葉輪與輪轂一般采用的聯接方式是鉚釘聯接和鉸制孔螺栓聯接,水泥廠循環風機就是采用鉸制孔螺栓聯接。正常情況下,風機葉輪與輪轂的配合都采用過盈配合,鉚釘或鉸制孔螺栓預緊力都達到技術要求,但還是存在少量的風機在這方面未達到要求,引起輕微松動而造成振動,出現這種情況一般采取重新鉚釘或預緊,如還是未達到要求,只有更換葉輪。水泥廠的循環風機就發生了由于鉸制孔螺栓的螺母磨損過大,造成葉輪與輪轂預緊力不足而發生振動,分析原因主要是風道內部產生內循環風,造成螺母磨損過大。


處理方式:


  • 改進風道結構消除內循環風;


  • 將鉸制孔螺栓更換,使用扭力扳手緊固螺栓達到預緊力一致;


  • 加強檢查,防止故障進一步擴大。



三、總結


一般來講,引起風機振動的原因及處理辦法有許多,上面所介紹的基本都是自己所接觸到的膚淺的談了一點看法。其實,不管遇到任何設備故障,只要把故障原因分析清楚,有針對性的將故障排除,基本上能保證設備運行在技術范圍內。平時對風機的養護也是可以減少風機故障出現的頻率。



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