今日导读:本文的内容是关于高炉风机振动分析与处理,非常实用的经验总结,希望对你的工作和学习有所帮助。
一、设备的结构简图及测点布置图1为Z3650鼓风机组的结构简图及测点布置简图。
汽轮机相关技术参数如下。
转速:4350r/min;转子临界转速:2502r/min;转子总质量:3700kg;风量:3300m3 /h;旋转方向:顺气流看顺时针方向。
5#鼓风机组定修后开机,刚升速到3 000时,2#瓦振动突然增大到160μm,1#瓦振动突然增大到100μm;马上降负荷解列打闸停机,转速从3 000降到2 900 过程中振动明显下降,2#瓦从0.16mm降到0.027mm,1#瓦从0.10mm降到0.013mm。
机组停机后经检查未见异常,再次开机升速到4 350r/min,振动正常,并带上负荷风量3 000立方运行。
二、诊断分析采用振动分析仪进行测试,测点位置如图1所示,其中测点1为汽轮机的前轴承,测点2为机组的后轴承。
图2为开机、并网1瓦、2瓦的振动趋势图。
图上第一个波峰是机组过临界时的振动情况,第二个波峰是机组3 000r/min暖机一分钟后的振动情况,第三个波峰是打闸停机降转过临界时的振动情况 。
由图2可见,振动值在第二个波峰处逐渐增大,降转后振动明显减小,机组降转在过临界的时候2瓦振动达到最大值16μm,1瓦振动达到10μm。
图3为2瓦并网后测出的频谱图,由图可见,频率成分以 24Hz(接近计算的 )及 50Hz 为主,同时包含有100Hz和74Hz等频率成分。
在其它轴瓦上同样测出有半频信号,如图4为1瓦振动频谱。
根据前面的测试结果,采取与电网解列,机组打闸。
在降转过临界时2瓦振动达到最大160μm,1瓦振动100μm。
我们用多通道数据采集仪继续做了振动数据采集,图5(a)为2瓦时域图,图5(b)为频谱图,从图5可以明显的看出油膜涡动故障信号 。
为了准确判断存在的故障,对采集到的数据做轴心轨迹分析,2瓦的轴心轨迹图见图6。
可以根据图3、图4、图5中的24Hz振动信号(小于半频,只有 0.48f)和现场发出的低沉吼叫声判定为机组轴瓦发生了油膜振荡。
油膜振荡是使用滑动轴承的高速旋转机械出现的一种剧烈振动现象 。
轴颈在轴承中旋转时,受到油膜的作用,在外载荷作用下,轴颈中心相对于轴承中心偏移一定的位置而运转,油膜的作用将使轴颈在轴承中产生涡动。
油膜一旦失去稳定,轴颈在轴承中总是保持涡动,涡动随转速的升高而加剧,且基本为转子转动速度的二分之一,称为“半速涡动”。
当转速升高到二倍于转子第一临界转速时, “半速涡动”与转子一阶临界转速相遇,使转子振幅猛增,称为“油膜振荡”。
三、处理方法与结果滑动轴承油膜失稳的原因可以归为两大类:轴颈扰动过大和轴瓦稳定性差。
轴颈扰动过大可能由转子热弯曲、转子永久弯曲、轴承座动刚度过大或转子对中不好所引起。
由振动故障诊断和运行经验来看,稍微偏大的轴振有利于提高油膜稳定性,过大的轴振使转轴与轴瓦之间的相互作用力大大提高,往往会造成轴瓦损坏,从而使系统稳定性降低。
而影响轴瓦稳定性的因素有轴瓦顶隙、轴瓦型式、润滑油粘度、压比、长径比和轴承座标高 。
停机解体检查2瓦,2瓦各部技术数据为:顶间隙 0.45mm,侧间隙 0.15mm,紧力 0.06mm。
在不进行大范围修理的前提下,决定磨削轴承上瓦口 以 减 小 轴 承 的 顶 间 隙 。
磨 削 量 控 制 在0.10mm,磨削后检查2瓦顶隙有0.35mm。
研刮轴瓦乌金,保证侧隙有0.20mm ~0.25mm,相差不超过0.005mm。
对瓦背的紧力进行检查、调整后保证轴承压盖的过盈配合。
按照技术要求在冷态时调整好轴系中心。
机组装配后试车,润滑油温控制在 36℃~41℃,风机升速到4350r/min,风量3300立方。
从振动特性来看,本次检修极为成功。
振动信号中的半倍频信号基本消失,2瓦振动见图7。
检修后2瓦振动数据的轴心轨迹图呈现为正常的椭圆形状,且轴心轨迹明显缩小,见图8。