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大型離心空壓機(jī)是電力、石化、冶金和制藥等企業(yè)的關(guān)鍵動(dòng)力設(shè)備,其運(yùn)行的安全、可靠在生產(chǎn)工藝中顯得非常重要。而旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的軸向力、軸振動(dòng)和軸位移等是反映機(jī)組運(yùn)行工況、進(jìn)行故障診斷的狀態(tài)參數(shù),特別是對(duì)于止推軸承燒毀和斷軸這類故障而言,分析軸向力數(shù)據(jù)比分析軸振動(dòng)和軸位移數(shù)據(jù)更為直接、有效。
為了確保空壓機(jī)組安全運(yùn)行,防止軸向力過大而引發(fā)重大故障,某鋼廠在DA1480/0. 6型離心空壓機(jī)上建立了軸向力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),把軸向力這一參數(shù)作為在線顯示、超限報(bào)警和聯(lián)鎖停車的重要指標(biāo),并將其控制在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。另外,分析動(dòng)態(tài)軸向力信號(hào),還可以發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)存在的諸如氣流沖擊、喘振等其他一些故障。
1軸向力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能
(1)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示軸向力單個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)值或平均值;
(2)可以設(shè)置歷史數(shù)據(jù)時(shí)問問隔,當(dāng)前時(shí)問、日期及報(bào)警上限值;
(3)可以選擇打印瞬時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的測(cè)量時(shí)問;
(4)內(nèi)部時(shí)鐘白動(dòng)記錄軸向力對(duì)應(yīng)的測(cè)量時(shí)問,特別是超限值對(duì)應(yīng)的時(shí)問;
(5)超限值記憶功能,一旦空壓機(jī)組發(fā)生超限情況,DCS控制系統(tǒng)上聲光報(bào)警系統(tǒng)一直發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),當(dāng)恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)聲報(bào)警信號(hào)白動(dòng)消除,而光報(bào)警信號(hào)一直存在且記憶,直到人為消除。
2軸向力在線監(jiān)測(cè)在空壓機(jī)試車中的應(yīng)用
DA1480/0. 6型空壓機(jī)啟動(dòng)后,發(fā)出刺耳的尖叫聲,并出現(xiàn)喘振現(xiàn)象,四級(jí)排氣壓力上升至0. 6MPa,安全閥起跳;軸向力波動(dòng)很大,且有逐級(jí)增大趨勢(shì)(如圖1所示);聲光報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)。
分析后認(rèn)為是空壓機(jī)后管路不通導(dǎo)致軸向力波動(dòng)大。
檢查空壓機(jī)后管路,發(fā)現(xiàn)排氣電動(dòng)閥正常,防喘振閥動(dòng)作也正常,而消聲器進(jìn)口保護(hù)板在安裝時(shí)沒有去掉。
重新啟動(dòng)空壓機(jī),進(jìn)口導(dǎo)葉從5%開至60%,用時(shí)6秒;軸向力從4. 9X 104N (0. 5tf)上升至約7. 4X10N (7. 6tf)后基本穩(wěn)定,用時(shí)約10秒;軸向力聲光報(bào)警啟動(dòng),關(guān)閉空壓機(jī)后電動(dòng)閥并加壓,四級(jí)排氣壓力從0. 055MPa上J}一至0. 2MPa,軸向力降至4. 9X 105 ~5. 2X l10N (5 }5. 3tf),聲報(bào)警信號(hào)白動(dòng)消除,人為消除光報(bào)警信號(hào)(如圖2所示)。
關(guān)閉空壓機(jī)后電應(yīng)力,并會(huì)造成殘余應(yīng)變。80%以上的殘余應(yīng)力應(yīng)該在輕負(fù)荷或無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下消除,待振動(dòng)曲線及軸向力信號(hào)趨于平穩(wěn)時(shí)才能加壓。
轉(zhuǎn)了重新做動(dòng)平衡,安裝好后空壓機(jī)再次開車,將空壓機(jī)四級(jí)排氣壓力提高至0. 2MPa,運(yùn)行12小時(shí)后軸向力及軸振動(dòng)平穩(wěn);然后將空壓機(jī)四級(jí)排氣壓力逐漸提高至0. 52MPa,空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。經(jīng)過24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),各項(xiàng)參數(shù)正常。
3結(jié)束語
大型離心空壓機(jī)引入軸向力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在試車及運(yùn)行中能有效監(jiān)測(cè)空壓機(jī)的運(yùn)行工況。軸向力的穩(wěn)定標(biāo)志著空壓機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定,軸向力不斷變化,說明空壓機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)了諸如氣流沖擊、喘振、位移變化、葉輪變形、葉輪撕裂、軸瓦燒毀和振裂等故障,應(yīng)及時(shí)停車并進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)。