科技论文.docx
- 文档编号:29384073
- 上传时间:2023-07-22
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:568.88KB
科技论文.docx
《科技论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《科技论文.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
科技论文
大型机组振动的故障分析
(TRT振动原因分析)
[摘要]机组振动是设备常见的故障之一,也是设备稳定运行最为忌讳的一种。
而且由于振动引起故障频发,给企业生产带来了极坏的影响与很大的损失。
那么振动是如何造成的?
又如何避免呢?
设备只要有运动就有振动,振动是无法消除的,我们要做的只能是减小设备的振动幅度。
设备振动总的来说主要是由旋转体不平衡与固定旋转体的装置松动引起,或者是由安装过程中的不正确安装与材料本身的缺陷引起,如设备不对中、管道应力、热变形等等。
下面以我厂TRT发电机组来说明机组振动是如何产生的。
[关键词]大型机组振动振幅平衡频谱分析技术培训
目录
引言3
一、故障描述3
二、振幅3
三、振动状态评价标准4
四、设备的分类5
五、四个评价区域5
六、故障原因分析5
七、设备频谱分析图6
1、正常运转状态下的波形图6
2、与TRT较为相似的(结灰造成不平衡)波形频谱图7
八、检查处理7
九、正在运行的TRT10
十、结论10
十一、链接11
参考文献11
引言
近年来,随着我国经济取得的快速发展,我国自主研发大型机械设备的能力不断在提高,重型机械已经成为当前大型钢铁企业的主力生产设备。
企业的技术人员需要不断学习,充分了解、认识大型机械设备,不断提高处理大型机械设备故障的能力,对设备进行保养和维修,保证设备的正常运行。
TRT全称是高炉余压透平发电机装置,是利用高炉煤气余压进行发电的一套发电系统,特点是能耗低、性能稳定、工作效率高。
TRT是由透平机和发电机两部分组成,余压透平机是TRT的核心设备。
透平机的内部有转子、静叶承缸等结构,原理是依靠煤气压力差的作用驱动转子转动,带动发电机发电。
TRT是工厂电力资源的一个重要来源。
TRT设备技术要求高,是工厂维修人员的重点点检维护对象。
一、故障描述
我厂TRT发电机组,它是由陕鼓厂提供的一台共用型煤气余压发电机组。
运行初期很平稳,各轴瓦振幅基本都在2.8mm/s以下随着时间的推移振动值逐渐升高,启车时不能一次性通过临界转速,启动后振幅居高不下(达10.5mm/s)。
二、振幅
振幅是指物体动态运动或振动的幅度。
振幅是振动强度和能量水平的标志,是评价机器运转状态优劣的主要指标。
振幅的量值大小可以分别表示为:
峰峰值(pp)、单峰值(p)、有效值(rms)或平均值(ap)。
振动位移的测量值为峰峰值,单位是微米[μm];
振动速度的测量值为有效值,单位是毫米/秒[mm/s];
振动加速度的测量值是单峰值,单位是米/秒平方[m/s2]。
三、振动状态评价标准
四、设备的分类
Ⅰ类:
发动机和机器的单独部件,它们完整地联结到正常运行状况的整机上(15kW以下的电机是这一类机器的典型例子),即15kW以下的小型机器;
Ⅱ类:
无专门基础的中型机器(具有15~75kW输出功率的电机),在专门基础上刚性安装的发动机或机器(300kW以下),
即300kW以下的中型机器;
Ⅲ类:
具有旋转质量安装在刚性的重型基础上的大型原动机和其它大型机器,基础在振动测量方向上相对是刚性的,即刚性支承的大型机器;
Ⅳ类:
具有旋转质量安装在基础上的大型原动机和其它大型机器,其基础在振动测量方向上相对是柔性的(例如输出功率大于10MW的汽轮发电机组和燃气轮机)。
五、四个评价区域
区域A:
新交付使用的机器的振动通常属于该区域,俗称优良状态;
区域B:
通常认为振动值在该区域的机器可不受限制地长期运行,俗称合格状态;
区域C:
通常认为振动值在该区域的机器不适宜于长期持续运行。
一般来说,机器可在这种状态下运行有限时间,直到有采取补救措施的合适时机为止,俗称不合格状态、或注意状态;
区域D:
振动值在这一区域中通常被认为振动剧烈,足以引起机器损坏,俗称不允许状态、或危险状态。
六、故障原因分析
就TRT发电机组的振动我们分析有几种原因:
1、考虑它的进出口管道设计安装不合理,由于温度高受热产生热变形,形成的应力作用到机组上引起振动。
2、由于发电机的动力来源于高炉煤气,从实际情况分析,煤气的纯度不够,含尘量和湿度比较大,造成了对转子叶片的磨损使转子不平衡从而引起振动,其次就是在转子叶片上结灰造成不平衡引起振动。
3、考虑机组安装时联轴器的对中不达标引起机组的振动。
七、设备频谱分析图
1、正常运转状态下的波形图
(正常运转状态下的波形图为近似的正弦波)
不对中时(波峰翻倍、波形稳定、重复性好)
对中不良时,通频波形图肯定要受到二倍频正弦波的影响,二倍频在通频的一个周期内变化二次,迭加后的波形自然是波峰翻倍。
在上图中,由于工频本身较低,只有16μm,从而使略微偏高的二倍频(18μm)显得较高;此外,由于还存在一些不太大的高次谐波,所以波形不够光滑;各频率成分的幅值较为稳定,波形的重复性好。
总体上看,机组存在对中不良,但程度并不严重。
2、与TRT较为相似的(结灰造成不平衡)波形频谱图
上图为某催化烟机严重结垢时的波形频谱图。
波形此外,还存在波峰多、波形毛糙以及单边(正峰)削波现象。
根据烟机运行特点,该烟机主要存在着因催化剂在转子轮盘上粘结而形成的动不平衡,以及催化剂在气封处堆积而产生的较明显局部圆周摩擦。
从实际情况分析,TRT煤气的纯度不够,含尘量和湿度比较大,造成转子叶片上结灰造成不平衡引起振动。
八、检查处理
从种种现象分析因此我们判断TRT是由于转子结灰严重,使转子平衡破坏而引起振动。
随后对TRT进行解体检查发现,转子上有将近10mm的结垢,也验证了我们的判断。
经过清理结垢,进一步对转子做无损着色探伤检验,确认无误后再次启车,一次性通过临界转速,振动值降低(1.0mm/s)运转状况属于优良状态。
(TRT膨胀机转子未清洗前叶片结灰)
(TRT膨胀机转子清洗后的叶片)
九、正在运行的TRT
在上图中,由于工频本身较低,只有10μm,而二倍频也只有10μm(不是很高);此外,由于各频率成分的幅值较为稳定,波形的重复性好。
总体上看,机组运转良好也存在轻微的对中不良。
十、结论
通过以上分析我们得知,振动的原因有很多种。
但主要来源于旋转体的不平衡和松动,而不平衡与松动则是由于生产环境的特殊和工作过程的不认真造成。
在诸多不利因素下形成不良的后果,是我们要克服解决的,而解决着些问题唯一的途径就是对工作人员的管理、培训要做细做实,加强对设备的点巡检工作。
将工作人员素质教育、技术培训放到每天的工作日程上,培养一批责任心强、道德心崇高的技术性人才,打造一支高效务实的团队,来驾驭社会发展的高科技设备。
十一、链接
不仅仅是风机,水泵、空压机等其它大型设备也是同样的道理。
当转子内部发生结灰、磨损、破损等现象时,都会造成不平衡而引起振动;如果安装不达标(滚动轴承安装轴孔配合超差、滑动轴承紧力不够瓦背接触不良)也会引起设备振动;如果旋转体紧固件松动,将直接会引起旋转体的跳动。
当这些振动从一开始小的时候没有得到解决,长时间振动使零部件产生疲劳断裂事故,甚至会发生更大的安全事故。
参考文献
1、旋转机械状态监测与故障诊断讲义
作者:
沈立智
2、GB/T6075.1-1999
《非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第1部分:
总则》
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 科技 论文
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)