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          大型雙吸離心風機現場三點動平衡校正

            來源:www.rewardjs.com
          風機振動偏大現象是個普遍同時也很正常的現象,風機葉輪在經過長時間運行后葉片的耐磨層會出現不同程度的磨損,同時也會造成葉片上出現不規則的耐磨層裂縫及坑洼現象,或者也會有焊接位置焊縫磨損出現分層現象,這樣就很可能有粉塵進入這些位置,造成風機轉子葉片出現不平衡的現象,從而出現風機振動大的問題。
            現在在設備專業處理轉子不平衡問題的解決方法有很多,但最終不平衡點的尋找確是最關鍵的,而風機的振動值又是一個很重要的參數,它的大小是最直觀的反應轉子不平衡的程度。為解決風機轉子的不平衡現象,本文采用的是最簡單也是最實用的三點動平衡之位移值三點外心畫圖法解決的一項帶粉塵運行雙吸離心風機不平衡解決實例。
            闡述
            風機在運行中會出現葉片磨損不均勻或者積灰不均勻造成工作時振動超標而無法運行,需要對風機轉子進行動平衡校驗來消除不平衡現象,從而減小振動值,保證生產運行。而在實際工作過程中由于各方面的因素造成生產現場不具備高精密儀器處理風機不平衡現象的條件,因此設備專業通常利用簡單實用的三點法來進行現場動平衡校正工作,其特點是尋找不平衡點迅速,不用拆卸各處防護罩或者聯軸器、,不用增加多余的檢測裝置、計算方法及程序簡單、易于掌握及節約時間等。
            設備參數及校驗背景
            設備參數:
            某自備余熱發電項目節能減排水泥工廠6000t/d熟料生產線,生料制備系統一臺帶粉塵運行的Y5-2×48-14№29.7F雙吸離心風機
            校驗背景:
            某水泥廠在生產運行兩年后,運行期間發現該風機振動中控監測值已達到8.4mm/s,超過風機保護跳停值8mm/s,為保證生產將保護值調整至12mm/s跳停。在利用停機期間檢查發現風機轉子磨損嚴重且不均勻,同時葉片上出現了積灰、耐磨層與木材分層等現象,為保證生產正常運行,前期安排對風機葉輪磨損出進行保守堆焊耐磨恢復工作。在確保耐磨恢復工作達到一定效果后安排進行風機動平衡校驗,為求達到生產正常參數,保證設備正常運轉,故進行動平衡校正。
            動平衡方法及步驟
            動平衡方法:
            三點動平衡之位移值三點外心畫圖法
            工作步驟:
            1、 確認風機斷電隔離程序到位,所有能量均得到隔離消除后打開檢查門,利用壓縮空氣清理風機葉輪上各處積灰,確保葉輪平衡校驗無積灰造成的偏重影響;
            2、 檢查葉輪軸、鎖緊螺栓、葉片耐磨層、加強筋以及原焊接配重塊是否有裂縫、脫落、磨損、剝離、隔層等異?,F象,檢查葉輪兩端進風口氣息是否均勻一致,若有此故障現象首先進行焊補、修復、耐磨、調整處理;
            3、 確認風機葉輪恢復完成后清理葉輪焊渣藥皮及雜質,再次確認葉輪清理干凈;
            4、 關閉風機檢查門,恢復風機電源送電,確?,F場安全后通知開機運行(開機運行前將風機進出風口進行關閉);
            5、 待風機運行穩定后檢測軸承座振動情況,測量風機軸承座水平振動值Vo=136um(測量時選取位移值,單位微米),同時可記錄風機、電機各處軸承座各方向振動速度值用以對比(此時手持檢測與中控監測風機軸承座振動速度值水平方向4.8mm/s、垂直方向1.6mm/s);
            6、 測量完成后進行風機的斷電隔離,確認風機葉輪停止自轉安全后打開檢查門,再次清理葉輪積灰(可在再次開機前清理);
            7、 將風機葉輪沿圓周方向三等分,在角度相隔120°分界線上標記A、B、C三點于葉輪邊緣處(為不影響配重焊接及風機運行,注意提前確認葉輪表面情況);
            8、 下料試驗配重塊,配重塊重量Wo=304g(選取風機葉輪重量的1-5萬分之一,焊條重量計算在內),點焊固定于風機葉輪A點(注意因需要去除試驗配重塊故不需焊滿,避免不好清理影響后期檢測工況);
            9、 重復上述3、4、5步驟,測量A點焊接試驗配重塊時風機運行時軸承座水平振動值V1=169um,同時記錄風機、電機各處軸承座振動速度值;
            10、 重復上述序號8步驟,分別在葉輪B點、C點各焊接試驗配重塊304g(焊條重量計算在內),分別檢測風機運行時軸承座水平振動為V2=141um、V3=104um,同時記錄風機、電機各處軸承座振動速度值;
            11、 確認風機葉輪上A、B、C三點試驗檢測完成后畫圖確認葉輪最終焊接調整塊位置點。在畫圖軟件上任意畫一規則圓,半徑取180(圓半徑建議選取稍大于所檢測的A、B、C三點所測的振動位移值的最大值);然后分別在該圓上找出A、B、C三點的方向位置,即圓周三等分分界線上,連接OA=V1=169,OB=V2=141,OC=V3=104;連接A、B、C三點成ΔABC,用三點畫圓法畫ΔABC的外接圓圓O',連接OO';以O'為起點,O'O方向畫射線至圓O交予點D,D點即為葉輪最終焊接調整塊位置,標注OD與OC夾角∠COD=22°;

          圖示如下

          12、 根據三點動平衡法相對A與B點,因D點與C點臨近,即可按照C點焊接試驗配重304g時所檢測的振動值V3=104um來計算D點需加調整配重重量為W=1292g(焊條重量計算在內);
                公式如下:
               Vo----首次清理葉輪積灰未焊接配重塊時風機軸承座水平振動值136um;
               Wo---A、B、C三點試驗配重塊重量,304g;
               V3----C點焊接試驗配重塊時檢測的軸承座水平振動值104um;
            13、 根據風機葉輪直徑3000mm、∠COD=22°可計算CD弧長為L=575.6mm(風機葉輪外圓C點往B點方向575.6mm)故直接點焊固定調整配重塊W=1292g(臨時點焊焊條重量計算在內,因此配重塊需驗證正確性故未焊滿,需減去焊滿時焊條的重量,故實際焊接重量為1160g,待確認檢測數據正常后再補焊至1292g)至D點;
            14、 重復上述3、4、5步驟,測量D點焊接調整配重塊時風機運行時軸承座水平振動值V4=130um,同時記錄風機、電機各處軸承座振動速度值;
            15、 根據上述序號14得出的風機振動V4=130um(測量的速度值為4.7mm/s)數據明顯不能滿足運行要求,基本與原未焊接配重檢測數據一致,判斷按照C點檢測數據來確認D點增加調整塊數據不可取,決定去除D點的調整配重塊W=1275g再重新焊接試驗配重塊Wo至D點進行數據檢測;
            16、 重復3、4、5步驟,測量D點焊接試驗配重塊Wo=304g(焊條重量計算在內)時風機運行時軸承座水平振動值V5=91um,同時記錄風機、電機各處軸承座振動速度值,確認D點確為輕點,焊接配重對風機振動下降明顯,故決定以此數據來計算D點最終需增加的調整塊重量;
            17、 重新根據上述序號12調整塊計算公式進行計算可得:
              Vo----首次清理葉輪積灰未焊接配重塊時風機軸承座水平振動值136um;
              Wo---A、B、C、D四點試驗配重塊重量,304g;
              V5----D點焊接試驗配重塊時檢測的軸承座水平振動值91um;
            18、 確認D點最終應增加配重W=918.7g(焊條重量計算在內),因進行上述序號16時已經焊接了試驗配重塊Wo=304g,故只需再增加焊接重量為W-Wo=918.7g-304g=614.7g配重量即可;
            19、 重復上述序號8步驟,在葉輪D點臨時焊接配重塊460g(臨時點焊焊條重量計算在內,因此配重塊需驗證正確性故未焊滿,需減去焊滿時焊條的重量,故減去焊補需要的焊條重量154.7g),開機運行檢測風機、電機各處軸承座振動速度值水平方向V=1.7mm/s,垂直V=1.0mm/s(因風機在此次開機運行25秒左右風機電機水阻柜水溫過高跳停,未能及時檢測到V6數值,根據手持測量工具與中控監測數據基本一致,按照中控監測軸承座振動速度值作為依據),完全可以達到生產運行要求。
            20、 確認振動值有效合格后再次對風機進行斷電隔離,確認風機葉輪停止自轉安全后打開檢查門,焊接154.7g焊條加固D點配重調整塊,清理藥皮,最后關閉風機檢查門,恢復風機電源送電開機運行(此時已完成風機電機水阻柜降溫工作,可重新進行開機運行),待風機運行穩定后檢測軸承座振動情況,測量風機軸承座水平振動為V7=49um,現場手持檢測及中控監測風機軸承座振動速度水平方向V=1.9mm/s、垂直方向1.1mm/s,數據均在設備運行允許范圍之內,可正常生產運行,確認動平衡校驗合格后決定帶負荷運行檢查風機振動情況,在與生產部門協商好后,由巡檢現場確認各位置安全、合格后通知中控逐一對生產線上設備進行了開機,最后確認循環風機已經帶負荷運行后檢測現場軸承座振動情況,檢測數據為水平方向2.2mm/s,垂直方向1.2mm/s,此數據在風機正常運行的振動允許范圍之內(因風機葉輪葉片上存在積灰情況,可能會導致開機運行時葉片積灰而影響葉輪的不平衡,所以正常運行時與在關閉進出口風門時的運行振動數據是存在輕微差異的)。
            總結
            風機轉子在旋轉過程中,由于磨損的因素影響會造成轉子葉片出現不規則的耐磨層裂縫及坑洼現象,或者也會有焊接位置焊縫磨損出現分層現象,這樣就很可能有粉塵進入這些位置,從而產生一定的不平衡量?;跈C械振動原理、參數基礎數據可靠、設備情況基礎上,通過試重、測量、做圖、計算等簡單操作,就能將轉子的不平衡量進行消除,達到轉子振動值下降的現象,使轉子運行始終保持在一個允許的范圍內,確保生產中設備的安全穩定運行。
            其實在實際操作時因此方法為三點動平衡法,所以一般在檢測的最開始的未加試驗配重,葉輪為不平衡狀態時的振動數據后只需要檢測葉輪均分三點的振動數值后就能最后確認不平衡點,直接進行配重增加就可以完成校驗工作。但因為均分的三點不一定正好處在不平衡點的方向上,所以在上述A、B、C三點方向上進行了增加配重檢測數據后再進行了一次D點的試驗配重檢測振動

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