離心式煤氣加壓機(jī)的振動(dòng)故障分析及處理

李虹

摘 要：針對(duì)離心式煤氣加壓機(jī)在工作運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中所產(chǎn)生劇烈振動(dòng)的現(xiàn)象，著手從煤氣加壓機(jī)設(shè)備的檢查維修以及運(yùn)作方式等方面采取相關(guān)措施，使其改良和優(yōu)化，在很大程度上提高了離心式煤氣加壓機(jī)的工作時(shí)長，讓有關(guān)工廠崗位的生產(chǎn)以及生產(chǎn)過程當(dāng)中首要的安全問題得到了保障，與此同時(shí)，也與國際接軌，體現(xiàn)了節(jié)能降耗的理念，提高工作效率。

關(guān)鍵詞：煤氣加壓機(jī)；振動(dòng)故障；故障診斷處理；振動(dòng)頻率

引言

河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司的動(dòng)力廠燃?xì)廛囬g煤氣綜合管理站是一家成立于2010年10月的大型集煤氣儲(chǔ)存、加壓、凈化、混配、輸送為一體的綜合型煤氣崗位、其至今已運(yùn)行4年。發(fā)展階段中隨著公司生產(chǎn)需要，該組的設(shè)備陸續(xù)投產(chǎn)運(yùn)行，到目前該組加壓機(jī)主要對(duì)150t爐區(qū)的轉(zhuǎn)爐煤氣的回收、1#高爐熱風(fēng)爐所用轉(zhuǎn)爐煤氣的加壓以及外供、二棒、三棒和一高線混合煤氣的加壓及外供工作所負(fù)責(zé)。據(jù)了解，該組轉(zhuǎn)爐煤氣的加壓機(jī)為雙吸入、雙支撐離心式電動(dòng)機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。其主要作為轉(zhuǎn)爐煤氣外供加壓的輸出。數(shù)據(jù)了解得知，其在轉(zhuǎn)爐煤氣外供過程中起著重要的作用。轉(zhuǎn)爐煤氣加壓機(jī)用于將15萬立方米轉(zhuǎn)爐煤氣柜的轉(zhuǎn)爐煤氣加壓到一定數(shù)值，一部分送混氣站與加壓后的焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣混合，另一部分送往1#高爐熱風(fēng)爐。

1 離心式煤氣加壓機(jī)概述與原理

通常情況下，煤氣加壓機(jī)分為離心式（渦輪式）和回轉(zhuǎn)式兩種，其中回轉(zhuǎn)式又分為滑板式和羅茨式兩種。根據(jù)收集數(shù)據(jù)以及了解知識(shí)，接下來我們將對(duì)離心式煤氣加壓機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的探討。離心機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及它的工作原理相比于其他機(jī)械而言屬于比較簡單的類型，其運(yùn)行原理是當(dāng)離心機(jī)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)葉輪工作的時(shí)候，產(chǎn)生離心力的隨著旋轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸上升，當(dāng)煤氣順切線方向通過的時(shí)候，煤氣的流動(dòng)速度也隨之增加。從物理學(xué)上來講，此過程中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以也就增加了煤氣的動(dòng)能。在一部分煤氣從葉片通過之后，就會(huì)源源不斷的得到補(bǔ)充，通過旋轉(zhuǎn)葉片加速的煤氣不斷地流過葉片，當(dāng)煤氣進(jìn)入輸送管之后，等能地受到一個(gè)凈壓力，這樣對(duì)排出總管的煤氣壓力有所提高，從而可以輸送到更遠(yuǎn)的地區(qū)，為所有人民使用。

上文提及煤氣加壓機(jī)分為兩種，通過數(shù)據(jù)了解得知，離心式煤氣加壓機(jī)和一般的空氣鼓風(fēng)機(jī)的區(qū)別主要在于主軸的密封上。離心式煤氣加壓機(jī)為了保證使用安全而使用了迷宮式密封，并且于密封內(nèi)注滿黃油，并且另外使用了循環(huán)裝置。而多級(jí)葉輪加壓機(jī)和單級(jí)葉輪加壓機(jī)的工作原理以及它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是一致的，區(qū)別僅僅是多級(jí)葉輪加壓機(jī)是經(jīng)過一次又一次的加壓，使得煤氣可以獲得更高的動(dòng)能，所以可以輸出更高的靜壓力，更能很好的去適應(yīng)加熱窯爐對(duì)于壓力的工藝技術(shù)要求。

2 振動(dòng)故障產(chǎn)生的原因

通過技術(shù)人員專業(yè)的現(xiàn)場勘察以及對(duì)煤氣加壓機(jī)工作時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，加壓機(jī)故障主要是因?yàn)楣ぷ鬟^程中產(chǎn)生了較大的振動(dòng)，其中的滾動(dòng)軸承不堪重負(fù)產(chǎn)生損壞，從而大大縮減了煤氣加壓機(jī)的工作壽命，這個(gè)問題占到了全部故障的90%。而一旦滾動(dòng)軸承損壞之后，將會(huì)導(dǎo)致各種連鎖反應(yīng)，比如煤氣加壓機(jī)的劇烈振動(dòng)和噪聲等等，倘若不及時(shí)更換新零件，那就會(huì)對(duì)煤氣加壓機(jī)造成更加不可彌補(bǔ)的損壞。根據(jù)作者的工作經(jīng)驗(yàn)，下面一一列舉出可能導(dǎo)致離心式煤氣加壓機(jī)損壞的原因，并做簡要的分析。

2.1 加壓機(jī)內(nèi)部葉輪灰塵堆積過多

煤氣加壓機(jī)內(nèi)部流通的畢竟是煤氣，中間肯定多多少少會(huì)有一些雜質(zhì)，長時(shí)間下來慢慢積累了很多灰塵，這種情況既會(huì)使加壓機(jī)的通流能力大打折扣，同時(shí)也會(huì)因葉輪上灰塵分布的不均導(dǎo)致葉輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候每個(gè)方位所受到的離心力不一樣，使其產(chǎn)生很大的偏心距離。而離心力的作用就自然的會(huì)使軸承產(chǎn)生超乎尋常的振動(dòng)，嚴(yán)重的話可以導(dǎo)致?lián)p壞在一段較短的時(shí)間內(nèi)。

2.2 軸承裝配不合適

滾動(dòng)軸承在裝配過程中需要進(jìn)行細(xì)致的清洗檢查和安裝以及調(diào)整間隙等工作。一般情況下，軸承加熱的時(shí)候溫度不能超過100度。但是目前幾乎都是采用電加熱器來裝配軸承，到了指定溫度之后就會(huì)自動(dòng)停止加熱。此外，軸承的間隙也是一個(gè)主要的問題，滾動(dòng)軸承的間隙分徑向和軸向間隙，間隙是保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、潤滑以及熱膨脹的補(bǔ)償量。而滾動(dòng)軸承間隙的大小是否合適，將會(huì)直接影響軸承的工作壽命，最終也會(huì)直接影響到設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。也正因?yàn)槿绱?，間隙的調(diào)整就顯得格外重要。

2.3 使用過程中有喘振現(xiàn)象

煤氣加壓機(jī)在使用過程中，如果使處于非設(shè)計(jì)工作狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)，很可能就會(huì)出現(xiàn)整個(gè)煤氣加壓機(jī)的管網(wǎng)系統(tǒng)中的氣流按一定的頻率周期性地振蕩，在這個(gè)時(shí)候煤氣加壓機(jī)的氣動(dòng)參數(shù)，比如氣流大小以及氣動(dòng)壓力將會(huì)產(chǎn)生很大的縱向脈動(dòng)，從而導(dǎo)致了整個(gè)機(jī)組產(chǎn)生了劇烈的振動(dòng)，還會(huì)伴隨著一種異常的噪聲，這種現(xiàn)象就可以稱之為喘振。煤氣加壓機(jī)喘振主要有兩方面的原因：一方面是由于加壓機(jī)流量很??；而另外一方面是輸送管網(wǎng)的阻力系數(shù)偏大。

2.4 使用過程中頻繁的開關(guān)機(jī)

離心式煤氣加壓機(jī)高頻率的開、管的原因有以下的幾種情況：一般在實(shí)際生產(chǎn)中，能源的調(diào)度中心為了調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力以及對(duì)流量的控制，為確保氣柜的安全運(yùn)行，可能就會(huì)頻繁的（一般一天一次）下達(dá)開、關(guān)煤氣加壓機(jī)的命令。一般情況煤氣加壓機(jī)的電機(jī)屬于硬啟動(dòng)，但是如果加壓機(jī)頻繁開、關(guān)就會(huì)導(dǎo)致以下情況的發(fā)生，例如：（1）電機(jī)對(duì)加壓機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊載荷，使加壓機(jī)上的各類結(jié)構(gòu)件受損。（2）在加壓機(jī)受到?jīng)_擊載荷的情況下，附著在加壓機(jī)葉輪上的積灰有可能產(chǎn)生局部剝落，使葉輪產(chǎn)生動(dòng)不平衡。（3）在啟動(dòng)的瞬間，滾動(dòng)軸承的油膜還沒有完全建立，對(duì)軸承也容易造成損壞。

3 振動(dòng)故障的解決方法

針對(duì)上文出現(xiàn)的幾種可能導(dǎo)致離心式煤氣加壓機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)故障的原因，在條件允許的范圍內(nèi)可以采用下面的一些有效措施來預(yù)防產(chǎn)生的問題。

3.1 消除積灰

首先是在減少葉輪積灰這個(gè)方面，要想解決問題，首先應(yīng)該從問題的根源做起，想要減少灰塵的數(shù)量，可以采取一定的措施來降低轉(zhuǎn)爐煤氣的灰塵含量。定期及時(shí)的對(duì)電除塵進(jìn)行清潔工作，當(dāng)電除塵器放電的頻率超過一定限度之后，應(yīng)該停用電除塵器，并對(duì)其進(jìn)行徹底的清潔工作。其次也可以改善旋轉(zhuǎn)葉輪的形狀，這樣可以是灰塵不是很容易落在葉片上；當(dāng)葉片上的積灰到達(dá)一定厚度，應(yīng)該將其拆卸進(jìn)行清潔。

3.2 消除喘振

而在消除喘振這方面，可以采取控制煤氣加壓機(jī)的進(jìn)口流量，當(dāng)用氣量不能滿足最低流量的要求的時(shí)候，也仍然要保證煤氣的流量，多余的流量可以流回閥門氣柜。其次還可以在煤氣加壓機(jī)的進(jìn)出口各添加一個(gè)閘閥。

3.3 避免頻繁開關(guān)機(jī)

在減少煤氣加壓機(jī)開、關(guān)次數(shù)方面，可以采取這么幾個(gè)措施：開關(guān)煤氣加壓機(jī)的時(shí)候要經(jīng)過車間同意。其次與能源調(diào)度中心做好溝通工作，減少開關(guān)次數(shù)。特殊情況下可以增加運(yùn)行多臺(tái)加煤氣壓機(jī)，多個(gè)氣柜柜容可通過閥門調(diào)節(jié)，這樣避免了經(jīng)常開、關(guān)機(jī)的現(xiàn)象，同時(shí)也避免了因氣柜或冷軋加壓站加壓機(jī)的突然增量而造成機(jī)前壓力的波動(dòng)，導(dǎo)致加壓機(jī)機(jī)前壓力低自動(dòng)停機(jī)的情況發(fā)生。

4 結(jié)束語

離心式煤氣加壓機(jī)在日常使用當(dāng)中需要定期進(jìn)行維護(hù)，改善空氣的吸入系統(tǒng)，定期清理旋轉(zhuǎn)葉輪上面的灰塵避免旋轉(zhuǎn)過程中不穩(wěn)定，合理配置軸承，安裝適當(dāng)。在輸送煤氣的時(shí)候，盡可能精確的控制煤氣流量，穩(wěn)定的輸送氣流，盡量減少煤氣加壓機(jī)關(guān)機(jī)又重啟的次數(shù)。以上是作者的粗淺之見，由于作者的知識(shí)水平有限，文中如有不到之處，還望專業(yè)人士不吝賜教。

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