化工機械設備振動控制技術及其應用研究

楊廣華

摘 要：信息技術的發(fā)展對化工行業(yè)造成了一定的沖擊，最明顯的變化便是化工行業(yè)的機械化和自動化程度明顯增強，化工機械質(zhì)量明顯提高，大大提高了化工生產(chǎn)的工作效率。但是由于當前的設備廠家缺乏個性化的定制服務，普遍推出的大規(guī)模通用設備缺乏針對性與專業(yè)性，不能夠按照實際的生產(chǎn)需要來具體工作，這也就難以控制化工機械設備在使用過程中振動對生產(chǎn)裝置的影響。將設備在使用過程中出現(xiàn)的振動現(xiàn)象進行分級，并根據(jù)振動情況所造成的影響設立了相關標準，一旦超過標準的振動情況則需要通過有效的措施，減少因振動造成的危害，延長機械設備的使用壽命，提高其工作效率和工作質(zhì)量。

關鍵詞：化工機械設備;振動控制技術;應用

0 引言

化工機械設備的振動是指在設備運行的過程中所產(chǎn)生的往返運動現(xiàn)象，機械設備在發(fā)生振動之后會影響到生產(chǎn)工作的開展，嚴重的時候還會影響到化工企業(yè)的安全生產(chǎn)。就目前的情況進行分析，如果設備的振動在一定的范圍之內(nèi)那么對生產(chǎn)活動并不會造成大的影響，一旦產(chǎn)生比較大的振動就會影響到正常的生產(chǎn)活動，或者是對設備的本身造成負面影響，影響到設備正常的使用壽命，或者是產(chǎn)生較大的噪音污染，因此針對振動現(xiàn)象要采取有效的措施，只有這樣才能確保機械設備的正常運行，促進機械設備工作效率和工作質(zhì)量的提升。

1 化工設備機械振動原因分析

引起化工機械設備振動的原因是多方面的。比如對于往復式壓縮機的地腳螺栓的松動造成的機械振動，或者設備的聯(lián)軸器不對中、軸瓦或者是十字頭的間隙過大等等。還有機組下沉或者墊鐵松動以及活塞的磨損等等都會導致機械振動。另外就是氣閥發(fā)生了損壞或者密封不夠嚴實也會產(chǎn)生機械振動。由此可見導致化工機械設備振動的原因是多樣的。下面針對往復式壓縮機的振動原因進行分析。

1.1 自身結構形成的慣性和力矩不平衡

往復式壓縮機在吸氣和排氣的過程中需要進行幾個方面的力的積極承受，一方面是壓力氣體在活塞上面產(chǎn)生的力會傳送到活塞桿上面，然后通過十字頭在傳送到機身上面。另一方面就是驅(qū)動機產(chǎn)生的作用力，第三個方面則是活塞產(chǎn)生的慣性力。最后就是活塞機曲桿結構本身形成的重力。那么如果往復式壓縮機在結構的設計上缺少一定的科學性，就會使得整個機器的零件之間缺少必要的間隙，導致機組出現(xiàn)嚴重的磨損，進而導致機械產(chǎn)生振動。

1.2 往復式壓縮機氣流脈動

氣流主要存在在管路當中，在傳輸?shù)倪^程中，往復式壓縮機吸氣和排氣會呈現(xiàn)出周期和間歇性的特點。那么對于某一個指定點在管理系統(tǒng)中通過氣流過程中氣流的壓力和速度之間的周期變化特點，我們把它們成為是氣流脈動。氣流脈動會隨著位置和時間發(fā)生一定的變化。而氣流脈動對氣柱會產(chǎn)生一定的干擾，當這種干擾的頻率和氣柱的頻率一致時，會出現(xiàn)氣柱共振的現(xiàn)象，那么整個管路的振動會逐漸的加劇，使得整個機械系統(tǒng)發(fā)生紊亂。往復式壓縮機的氣流脈動會導致壓縮機的容積效率較低，會出現(xiàn)嚴重泄漏或者爆炸的情況。

1.3 管路系統(tǒng)設計缺乏科學性

往復式壓縮機的設計特點直接決定著不可能改變氣流脈動。如果對于往復式壓縮機在管道系統(tǒng)設計上面缺乏一定的科學性的時候就有可能出現(xiàn)管路振動。比如壓縮機進出口緩沖罐的設計太小，可能會無法達到良好的緩沖效果，形成較大的壓力脈動，閥門位置設計不科學可能引起的管路氣柱和壓縮機吸氣和排氣產(chǎn)生共振，或者缺乏科學的管路支撐，走向十分模糊，增加了管路激振力，形成了極大的實際振幅等等。

2 化工機械設備振動控制技術應用

2.1 機械設備的選擇

在實際的生產(chǎn)過程中，要根據(jù)工作的需求選擇比較合適的機械設備，比如說根據(jù)實際的生產(chǎn)環(huán)境盡量選擇摩擦阻力相對較小的機械設備，只有這樣才能避免化工機械設備在運行過程中產(chǎn)生的噪音污染，避免了對環(huán)境的破壞。另外在化工機械設備運行的過程中，為了有效地減少振動現(xiàn)象的產(chǎn)生，可以安裝減震的設施設備，只有這樣才能降低化工機械設備的振動。

2.2 振動源的消除

在設備運行的過程中會因為各種因素產(chǎn)生振動現(xiàn)象，因此要根據(jù)實際的情況盡可能消除振動源。在這個過程中可以加強對機械設備的管理工作，加深對設備運行參數(shù)的了解和掌握，只有這樣才能促進化工機械設備的有序運轉(zhuǎn)，避免因為管理不當?shù)囊蛩貙е禄C械設備發(fā)生振動現(xiàn)象，對化工企業(yè)的生產(chǎn)活動造成一定的負面影響，其次是加強對機械設備的監(jiān)督，定期對機械設備進行檢查和維護，針對日常電動機的振動及時的進行監(jiān)測和記錄，一旦發(fā)現(xiàn)超出了被允許的范圍立即采取緊急的措施進行處理和解決，只有這樣才能促進化工機械設備的安全管理。

2.3 設置緩沖罐

在化工機械設備產(chǎn)生振動現(xiàn)象原因分析中，往復式壓縮機氣流脈沖是重要的原因之一，因此在對化工機械設備振動控制技術研究的過程中要加強對氣流脈沖的認識，并結合實際的情況對管道進行優(yōu)化，只有將生產(chǎn)過程和設備運行的實際情況相結合才能降低化工機械設備發(fā)生振動現(xiàn)象的幾率。加強對氣流脈沖的重視，只有這樣才能減小化工機械設備在運行的過程中產(chǎn)生的振動，提供振動控制技術?；蛘呤窃跈C械設備運行的過程中適當?shù)脑黾泳彌_罐，這也是當前針對設備的振動現(xiàn)象使用的較（下轉(zhuǎn)第199頁）（上接第197頁）為廣泛的方法，能夠降低振動發(fā)生的幾率，并且還可以對緩沖罐進行加固處理，利用支架的作用進一步提升穩(wěn)定性，減少振動現(xiàn)象的發(fā)生。或者是在壓縮機運行的過程中，應用便捷式的振動儀，針對壓縮機的振動情況可以及時地掌控和檢查，尤其是針對管道的振動可以進行檢測。在監(jiān)測的過程中如果發(fā)現(xiàn)管線的振幅超標，那么應立即分析振動產(chǎn)生的原因是因為氣流的脈沖還是因為管道本身的問題，如果是因為管道本身加固不當產(chǎn)生的振動，那么及時增加加固點或者是對加固的位置進行有效的調(diào)整，通過在管道支撐的部位增加彈簧支座可以有效地緩解管線的振動情況，這樣就能夠在一定程度上減少管道的振幅，進而提高化工機械運行的效率，如果是因為氣流脈沖的原因那么就可以對管線的布置情況進行分析，監(jiān)測管線的布置是否合理，以采取有效的措施改進振動現(xiàn)象。

2.4 優(yōu)化管道系統(tǒng)

促進管道系統(tǒng)技術的優(yōu)化，在對管道系統(tǒng)進行設計的時候要使用標準的管件，因為標準的管件有一定的強度，能夠?qū)崿F(xiàn)管道內(nèi)分支和拐彎的變徑，如果沒有使用較為標準的管件，那么在主管道和分支管道的管徑之間會產(chǎn)生較大的差異，這樣的情況就需要利用技術進行彌補，在補救的過程中會對管道的結構造成一定的損壞，這樣的現(xiàn)象又加劇了振動現(xiàn)象發(fā)生的概率，并且在對管道系統(tǒng)進行設計的時候，由于支管較小，在運行的時候會提高振動產(chǎn)生的概率，因此要對管道系統(tǒng)局部增加抗振能力。

2.5 強化維修保養(yǎng)

為了有效地控制化工機械設備的振動，要加強對化工機械設備的管理，建立相應的保養(yǎng)和維修制度，只有這樣才能夠?qū)υO備的具體情況有清楚的了解和掌握。在維修保養(yǎng)的過程中要對零件定期的進行檢查，做好相關的檢修記錄，在檢查的過程中一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時進行維修和更換，不定期地對零件的質(zhì)量和設備的運行情況進行檢測，提供維修和保養(yǎng)的技術水平，只有這樣才能促進機械設備的運行。除此之外也要加強各個部件之間的相互配合，減少設備的振動，確保運行的平穩(wěn)，只有這樣才能提升化工機械設備的使用壽命，并且還要定期地對機械設備進行潤滑處理，避免機械設備的磨損。

3 結束語

機械設備是化工生產(chǎn)過程中的基本單位，其質(zhì)量與化工生產(chǎn)效率與質(zhì)量息息相關，所以應格外重視其質(zhì)量問題。但是由于當前廠家生產(chǎn)通用機械設備的普遍性，缺乏相對的專業(yè)性，造成當前的機械設備普遍存在不太適應的情況，如由于自身基礎設計的不科學、氣流脈沖、自身結構形成的慣性力與力矩的不平衡等原因出現(xiàn)振動情況，嚴重縮短了設備的使用壽命?；て髽I(yè)應對此加以重視并采取有效的措施，降低振動幅度與振動頻率，嚴格控制振動情況，從而保證機械設備的平穩(wěn)運行。

參考文獻：

[1]張榮泰.化工機械設備的振動控制措施[J].化工設計通訊，2017，43（12）：109+134.

[2]孟濤.化工機械設備的振動控制措施[J].化工設計通訊，2017，43（8）：106.