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分享轴流风机故障分析要点

                       
更新日期:2020-03-05 15:31:06 星期四
摘要:

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。风机振动是运行中常见的现象 […]

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。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。严重的可能还会因振动造成事故,危害人身健康及工作环境。所以,查找风机振动超标的原因,并针对不用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。对风机的振动原因总结如下:

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:

· 叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;

· 叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);

· 机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;

· 主轴局部高温使轴弯曲;

· 叶轮检修后未找平衡;

· 叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形 · 液压缸油漏至轮毂中

· 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:

· 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;

· 振幅随转数升高而增大;

· 振动频率与转速频率相等;

· 振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;

· 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。

 

2、动静部分之间碰摩引起的振动

如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征为:

· 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。

 

3、滚动轴承异常引起的振动

轴承装配不良的振动:

如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:

· 振动值以轴向为最大;

· 振动频率与旋转频率相等。

滚动轴承表面损坏的振动:

滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。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臵和损坏程度,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。

 

4、轴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。这种振动的特征为:

· 有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;

· 振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。

 

5、联轴器异常引起的振动

联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:

· 振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;

· 轴心偏差越大,振动越大;

· 电机单独运行,振动消失;

· 如果径向振动大则为两轴心线平行,轴向振动大则为两轴心线相交。

 

6、烟道异常引起的振动

特别是引风机,长期处于工作在较为恶劣的环境中,烟气中含有灰尘、易腐等成分,极易造成烟道破损、刚度下降、弹性变差、膨胀受阻等等异常现象,改变了烟道的动力特性和固有频率,导致振动变大。

 

7、动叶开度异常引起的振动

二级动叶开度小于一级开度;部分动叶卡涩不能活动

 

故障诊断

以上总结不一定很完善,但大部分都包括进去了,将会在以后的总结中不断完善。现在要说的是,我们对这种二级动叶可调轴流风机故障如何进行快速、准确的进行故障诊断,缩短检修时间,避免盲目的检修!

1、近年来,国家加强了环保管理的力度,电除尘效率大幅上升,引风机动叶磨损的现象大幅降低,随之引起的喘振现象也不是很常见,一般喘振通过电流和负荷变化调整即可恢复,较为容易判断。在频谱图上,也表现为低频连续波形,当然;由于喘振引起的振动破坏性较大,一般没有机会现场振动测量,故在现场故障诊断中,基本可以排除这方面的考虑。但对新建或有改造首次投入的机组另行别论。

2、首先要查看dcs上的振动趋势图,看振动与负荷的关系,如振动与负荷关系不大且较为稳定,不平衡的概率较大;这时可以通过频谱、相位测试,如相位稳定,主要是1x、2x成分且1x成分较高,基本可以通过动平衡解决,这也是比较常见的。但也并不是说振动波动、相位不稳定就一定不是平衡问题;因为轮毂进油、积灰结构,引起不平衡的成分在不断发生改变,从本质上来讲,这也是一种不平衡的表现,不过这需要揭盖检查。

3、当发现振动没有规律,波动较大时,这时遇到最多最难以解决的问题!遇到这种现象怎么办?如果频谱图中存在较明显的轴承故障频率,当然可以说明是轴承故障,但往往单纯的轴承故障在众多案例中很少出现。因此当遇到振动波动较大,相位变化明显无规律时,需要进行一些实验来进行故障判断,切不可仅仅凭几幅频谱图下结论。a、进行升降负荷试验,如果振动随负荷变化较为明显,可以说明振动与动叶开度有关,需要进一步打开人孔门,进行动叶开度的全行程开关实验,往往这种现象较为常见。b、外部检查:现场检查基础各部位的连接刚度,看是否有松动现象;检查各部件的膨胀情况,看机壳是否存在膨胀受阻现象。c、内部检查:查看烟道进出口挡板是否存在破损、断裂或卡涩现象;检查烟道各支撑是否有断裂破损问题;检查动静部件是否存在碰磨问题;检查各支撑部位是否存在严重的锈蚀、裂纹现象;烟道有无破损现象,烟道长期运行,会导致严重的漏风问题,从而引起风机性能曲线发生变化。d、通过以上检查没有发现异常,可以进行对中检查,由于引风机较为重要,对中问题各单位较为重视,一般不会出现问题,但依然需要进行检查,以防意外。e、对新设计或新投产的机组,做一些固有频率测试,查看是否存在共振问题;f、通过以上检查没有发现异常,问题就只能说明旋转部件出现问题了。出现这种问题,一般都是返厂检修。

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