大型风机机组松动故障诊断分析

刘  嵘1，赵志国1，王殿武2     摘  要：本文针对邢钢烧结厂大型风机机组的监测，从时域上进行了时域波形特征和振动幅值对比分析，并进行了自相关分析；从幅域上进行了各有量纲和无量纲参数的分析；从频域上用幅值谱呈现的频谱特征进行了对比分析；通过三域分析结果诊断出电机与基础连接松动故障。     关键词：风机机组，时域波形，自相关，幅域，频域，诊断，松动故障     邢台钢铁股份有限公司烧结厂的电机与风机直连大型机组，正常运行时各测点的振值较小。2004年5月上旬，振动呈逐步上升趋势。为查找故障源消除异常振动，我们对该机组进行了监测分析。     检测发现，测点2处的实测值比其它各测点要大（为正常值的三倍以上），各测点实测值都比正常值大，故对电机测点2重点分析。     一、时域分析     由表1，图1，图2可知，测点2垂直方向时域波形跳跃较水平方向剧烈，谱峰变宽，通频振动幅值是水平方向的1.58倍，最大瞬时峰值是水平方向的1.5倍。诊断实践表明，垂直方向振值超过水平方向50％时，应判为机械松动。 表1测点2处水平和垂直方向的时域对比  时域图类别  通频振幅μm  最大峰值μm  波形特征  水平方向（图1)  127.26  66.43  波形跳跃，谱峰变宽  垂直方向（图2)  201.48  96.64  波形跳跃剧烈，谱峰变宽                                            ,瓦厂房散热处理方法;                                                                                                                           图1 电机水平位移一时基图 图2 电机垂直位移一时基图     利用自相关函数提取随机振动信号中的周期分量，有助于进一步判定故障。由图3可见，在间隔为60.6ms（16.5Hz）处有时大时现，较大处为0.781，表明有松动故障。 图3 电机垂直位移一自相关     二、幅域分析     由表2，图4，图5可知，电机测点2处垂直方向测得的概率密度直方图，其通频振幅是水平方向的1.58倍，均方根值是水平方向的1.42倍，峰值、脉冲、裕度、峭度指标值均比水平方向的测值大。此对比分析结果进一步表明，电机与基础的连接的确存在松动故障。     表 2  测点2处水平方向和垂直方向的幅域分析     直方图类别 通频   均方波形峰值     振幅     一根值指标指标 脉冲裕度     指标指标 峭度     指标     水平方向（图4) ｝127.26一28.7• 1.2，23 2.8｝3.2 2.1    ,换气负压风机; 垂直方向（图5） 201.48一40.6 1.2｝2.4 ! 3.0 i 3.5一 2.6     三、频域分析   ,彩钢瓦车间高温处理设备;  由表3，图6，图7可知，垂直方向上，通频幅是水平方向的1.58倍，基频振幅是水平方向的1.28倍，与水平方向相比有振值较大的分频成分和2x，3x等高频成分，可推断为电机与基础连接有松动故障。      转子支撑连接松动主要由支撑系统结合面间隙过大，紧力不足，在外力或温升作用下产生间隙，固定螺栓强度不够导致断裂或缺少防松措施造成部件松动，以及基础施工质量欠佳等原因造成。针对上述时域、幅域、频域的对比分析推断，应为电机与基础连接松动。检查发现，电机长期运行中，振动造成机壳连接处紧力不足而产生松动。紧固处理后，振动量均减小至正常状态。

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收录时间:2011年04月25日 15:10:31 来源:采集所得 作者:

浅谈水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件

金亚飚 (上海宝钢工程技术有限公司)   摘要：水动风机冷却塔作为新型的高效节能设备，逐步开始应用于国内钢铁企业的工业循环冷却水系统并得到了大力宣传和市场的推广。并非所有的机械通风冷却塔均可采用水动风机进行改造。通过水动风机冷却塔的工作原理和循环冷却水系统能耗分析，对水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件进行了简单的分析和探讨，供实际工程参考。 关键词：冷却塔；水动风机冷却塔；工业循环冷却水系统；节能 Discussion about the application conditions of the hydraulic cooling towers in the industry cooling water system Jinyabiao (SHANGHAI BAOSTEEL ENGINEERING & TECHNOLOGY CO.,LTD.) Abstract：As the new energy-saving water treatment equipment, hydraulic cooling towers are applied in the civil steeling works in recent years. But hydraulic cooling towers don’t apply to any place. Through analyzing the working theory of hydraulic towers, the application conditions of hydraulic towers are discussed. It can be used for reference in the engineering. Keywords：cooling towers；hydraulic cooling towers；industry cooling circulation water system；energy-saving   1.概述       水动风机冷却塔是一种新型的节能环保改进型冷却塔，近年来逐步开始应用于国内钢铁企业的工业循环冷却水系统并得到了大力宣传和市场的推广。但是，并非所有的机械通风冷却塔均可采用水动风机进行改造，也并非所有的项目或工况均适宜采用水动风机冷却塔。水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统是必须有一定客观条件的，只有在符合其应用条件的前提下，才能取得节能环保的效果，从而带来经济和社会效益。本文对水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件进行了简单的分析和探讨，供实际工程参考。 2.水动风机冷却塔的工作原理       水动风机冷却塔的核心技术是以微型双机式冷却塔专用水轮机取代电机(包括传动轴、减速机)作为风机动力源，使冷却塔的风机驱动方式由电力改为水力，水轮机的输出轴直接与风机相连而带动其旋转，用水力来推动冷却塔风叶，达到通风换热目的。       水动风机冷却塔能正常运行，循环水系统的冷却塔进水必须有足够的压力水头用于推动水轮机。以某冷却水量为4500m3/h的大型冷却塔为例，干球31.5℃，湿球28℃，大气压力100.4kPa，进水水温43℃，出水要求33℃，系统在冷却塔水池0标高处提供的水头应不小于0.3MPa；以某冷却水量为1000m3/h的中小型冷却塔为例，干球31.5℃，湿球28℃，大气压力100.4kPa，进水水温43℃，出水要求33℃，系统在冷却塔水池0标高处提供的水头应不小于0.2MPa；如果系统要求进水水温调整为42℃、出水水温为32℃，水动风机冷却塔所需要的进水水头就会更高。       目前，应用于钢铁企业工业循环冷却水系统的水动风机冷却塔的水轮机转动的原动力来源于工业循环冷却水系统的余压(水泵的富余扬程)，因此水动风机冷却塔并非不消耗能量，而是采用了工业循环冷却水系统本身的富裕能量。 由此，要分析水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件，就必须对工业循环冷却水系统的能耗加以分析。 3.工业循环冷却水系统能耗分析 3.1工业循环冷却水系统常用工艺流程       工业循环冷却水系统常用的工艺流程为：水处理站循环供水泵出水→工艺设备→水处理装置→冷却塔→冷水池→水处理站循环供水泵吸水。 对于冷却塔的进水有两种方式：一，直接利用工艺设备的回水压力上冷却塔，常用于净循环水系统；二，另外设置独立的供冷却塔进水的水泵，对循环水加压后上冷却塔，常用于浊循环水系统。 3.2工业循环冷却水系统能耗组成       工业循环冷却水系统的能耗由以下几部分组成：水量能耗、水压能耗、用水方式能耗、热量能耗、距离能耗和水力不平衡能耗等[1]。       水量能耗指为满足工艺设备的用水量所需提供的动能(通常指水泵耗能)；水压能耗指为满足工艺设备的供水水压要求所需提供的动能(通常指水泵耗能)；用水方式能耗体现在用水制度上，用水制度分为连续用水制度和间断用水制度；热量能耗是指为带走在生产过程中由工艺设备所产生的大量热量而消耗的动能(通常指冷却塔能耗)；距离能耗指为克服长距离送水所消耗的动能(通常指水泵能耗)；水力不平衡能耗指为克服循环水系统内各用户之间的水力不平衡问题所消耗的动能。       而其中与水动风机冷却塔应用密切相关的是水压能耗。水压能耗指整个工业循环水管网系统所产生的水头损失，包括设备、管路、阀门、敞开水池泄压等的水头损失。另外，水压能耗还包括在设计时所保留的整个工业循环水管网系统的设计富裕能力。而该设计富裕能力也就是水动风机冷却塔应用的动力来源。 3.3能耗分析       近年来，随着各钢铁企业大力推进节能减排工作，控制工业循环冷却水系统的能耗已经日益受到各钢铁企业和设计单位的高度重视。在工业循环冷却水系统设计过程中，贯彻节能措施，开展节能设计，降低水系统的电耗，从而控制整个项目的能耗。       要实施循环冷却水系统的节能，就要针对上述工业循环冷却水系统的能耗组成进行分析，对于各种能耗提出合理的节能建议和措施。降低水压能耗值也是实现工业循环水系统节能的重要手段。       降低水压能耗的措施有：①通过合理的管网系统设计，使管路沿程水头损失最小化；②选用低阻力损失的管材、阀门等，降低管路局部水头损失；③尽量减少敞开式水池泄压点的数量；④确定合理的工业循环水管网系统的设计富裕能力。随着这些降低水压能耗措施的不断加强，应该说整个工业循环冷却水系统的水压能耗的富裕能力也不断被压缩。 4.水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统的条件       通过上述理论分析，可得出以下结论：①水动风机冷却塔是以工业循环冷却水系统富裕能量(水泵富裕扬程)为其动能来源的；②随着循环冷却水系统设计的不断优化，循环冷却水系统富裕能量值也是在不断被压缩的，拥有过多富裕能量的循环水系统不是完善的系统。由此分析，水动风机冷却塔应用于工业循环冷却水系统是应满足以下条件才可以考虑使用：       ① 对于净循环水系统而言，设计工作中，通常工艺设备所提出的水压要求可能是偏大的，实际工业设备的水头损失没有那么大，另外通过水力计算得出的管网水头损失可能比实际的水头损失要小，导致管道的特性曲线和水泵特性曲线实际结合的工况点往往是管网压力低于设定值而管网流量高于设定值，整个循环水系统长期处于超流量、低压力的工况下运行，如果经过实践证明循环冷却水系统确实有较大的富裕能量(水泵扬程)，此时可以采用水动风机冷却塔，采用水动风机冷却塔不仅可以节省传统冷却塔电机的电能，同时对于管网系统还有一定的压力调节作用[2]；       ② 浊循环水系统投入运行后，经实践证明，冷却塔进水所需的压力小于实际进水压力，也可以采用水动风机冷却塔；       ③  循环冷却水的设计必须保持一定的适当富裕量，一般在5%左右，以应对设备老化、管道结垢等因素对循环冷却水系统供水能力(包括水量和水压)所带来的负面影响，而水动风机冷却塔的使用不应占用该部分的富裕量，而是应该采用额外的富裕量；       ④  不应在新建项目中立即采用水动风机冷却塔，新建项目整个系统运行尚不稳定，对于整个系统是否有较大的能量富裕尚不能做出准确的判断，水动风机冷却塔应该以使用多年、运行工况成熟且稳定的已有系统为对象；       ⑤ 在使用水动风机冷却塔时，应该充分考虑该循环水系统今后是否有扩能的可能性，通常钢铁企业会通过一些技改维修项目对工艺设备进行扩容以提高产量，会导致设备用水量的增加、循环水系统供水压力的下降，因此对于有扩容改造可能性的项目，不建议设置水动风机冷却塔来占用未来这部分可预见的富裕能力；       ⑥ 对于大型工业循环冷却水系统，当采用多组冷却塔时，建议仅在多组冷却塔中设置1台或2台水动风机冷却塔，其余仍采用传统的电机传动型冷却塔，因为电机传动型冷却塔运行的可靠性和稳定性仍高于水动风机冷却塔；       ⑦  水动风机冷却塔完全靠水力来进行控制冷却塔的进水，其自动控制能力和可调节性相对较差，建议在进水总管上设置可远程控制的电动流量调节阀、压力表、流量计等，在必要时可以由水处理操作室直接控制和管理。 5.小结       总之，水动风机冷却塔作为一种新的改进型冷却塔，只要应用得当，确实可以起到节能降耗的作用。但在具体使用前，应对整个循环水系统的工况加以全面的分析，从而达到预期的效果。

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收录时间:2011年03月16日 20:46:12 来源: 作者:

　 　摘要 ：《风机盘管机组》国家标准GB/T 19232-2003已于2003年12月1日起正式执行。国家标准与已废止的JB/T 4283-91 有了不少的变化，其中对高静压机组的性能参数做了详细的规定。特别是对暗装机组性能测试条件做出了明确的规定。对不带过滤网及风口的机组出风口静压应在 12Pa状态下测试，与原标准规定在零静压下检测的结果要有一定的差别。本文通过不同型号的风机盘管机组分别在出口零静压和12Pa状态下的风量值，功率值的实测和比对，给出改进的参考意见，同时也对高静压机组在结构配型上应注意的问题进行了描述。 　　关键词： 机外静压 测试工况 额定值 　　国家标准GB/T 19232-2003《风机盘管机组》已于2003年7月1日颁布，2003年12月1日起执行。国家空调 设备 的质量监督检验中心对风机盘管机组的检测已开始采用国标规定的试验方法，对机组的性能指标也按照国标规定的额定值进行判定。 　　国标与已废止的JB/T 4283-91《风机盘管机组》相比较，从型号规格、名词定义及技术参数、安装方式等都有了一些新的规定。对暗装机组测试要求的变化更多一些，而暗装机组在应用中又比较广泛，本文着重对暗装机组在测试中的一些问题进行探讨。 　　1.术语、定义 　　1.1 标准中按出口静压将风机盘管机组明确分出了低静压型和高静压型。高静压机组是指机组在出风口静压不小于30Pa的机组。低静压机组明确规定不带过滤器和风口时出口静压为12Pa.出口静压指在额定风量时克服自身阻力后，在出风口的静压，单位为Pa. 　　1.2 额定值是指在标准规定的试验工况下，机组应达到的基本值，即产品铭牌和产品样本标注的值。以往对机组的性能判定是依据标准规定的名义值，对铭牌值和样本值不做判定，机组的铭牌值和样本值一般都比名义值好，甚至好很多，这给设计单位和用户在选型时只依据样本值，会产生偏差；在GB/T 19232标准中规定当铭牌值或样本值优于标准规定值时，按铭牌值进行判定，这样就控制产品质量，避免某些企业夸大宣传，这一点生产企业在编写样本和产品铭牌时应引起重视。 　　2.测试方法的影响 　　2.1 按原标准以往在检测卧式暗装机组时，一般出口静压都是在零压状态下检测，而暗装机组检测时均不带风口和过滤器，因此应在出口静压12Pa下检测。国标中增加了有出口静压要求的机组的有关参数，是符合市场需求。 　　2.2 对于有静压要求的机组检测，在检测高、中、低三档参数时，首先要确定在机组三档出口的静压值，建议可采用以下两种方法： 　　（1）按高、中、低三档风量比例或风量计算 　　P=（L/ L） P ， P=（L/ L） P 　　P=LP ， P=LP 　　式中： P、P、P??高、中、低三档的出口静压，单位Pa； 　　L、L、L??高、中、低三档风量，单位 m/ h； 　　L、L ??中、低档比例。 　　例如：当高、中、低三档风量按标准推荐的比例1：0.75：0.5时，机组出口静压分别为12Pa、6.75Pa、3Pa；如三档比例为1：0.8：0.6时，机组出口静压分别为12Pa、7.68Pa、4.32Pa. 　　（2） 按噪声测试方法给出高、中、低三档风量时的出口静压值。 　　3.卧式暗装机组按标准规定出口静压检测产生的影响 　　我们对不同生产企业两种型号盘管进行检测，将卧式暗装机组按出口静压0Pa和国标规定的12Pa时检验结果进行比较，机组的风量在出口静压12 Pa比0Pa减少6%~11%左右，而功率减少2%~4%，见表<1>、表<2>，这说明为什么机组安装在工程后出现风量不够的原因之一，非常值得生产企业引起重视。 　　表1 FP-6.3型机组对比数据 　　项目 机组号 　　出口静压 1 2 3 4 5 6 7 　　风量 　　（m/n） 0 Pa 756 816 939 809 780 760 873 　　12 Pa 672 737 873 733 696 713 793 　　差值 84 79 66 76 84 47 80 　　功率（W） 0 Pa 66 63 52 52 62 70 53 　　12 Pa 64 62 51 50 60 68 52 　　差值 2 1 1 2 2 2 1 　　表2 FP-10型机组对比数据 　　项目 机组号 　　出口静压 1 2 3 4 5 6 　　风量 　　（m/n） 0 Pa 1213 1194 1186 1041 1178 975 　　12 Pa 1136 1101 1079 949 1086 913 　　差值 77 90 107 92 92 62 　　功率（W） 0 Pa 106 102 91 95 93 83 　　12 Pa 103 99 89 91 90 80 　　差值 3 3 2 4 3 3 　　4.国标对有静压机组噪声的测试方法及安装要求 　　4.1 测试时需按标准要求在进风口连接实验风管，调整所需的机外静压（见图1）。 　　4.2 在半消声室检测时，测点距反射面（地面）要大于1米； 　　4.3 机组与连接管段应严密无漏风，确保检测的静压值准确。 　　图一 有出口静压的机组噪声测量 　　5.根据GB/T 19232的规定机组在检测时经常遇到的问题 　　5.1 由于以往标准中没有对机组三档风量的比例提出要求，而国标中有静压要求机组必须明确三档风量时的静压值。企业在电机选型时，出现三档风量的比例关系没有调整好，有的机组甚至三档风量几乎没有差别，有的则高、中档没有拉开或低档太小，这些都是不符合用户要求的。 　　5.2 为满足在出口静压12 Pa时的风量要求，单纯加大电机功率，造成虽然风量达到指标而供冷量却达不到额定值； 　　5.3 有的机组为使供冷量达标而未对表冷器进行改进，风量超过标准的要求值过多，造成噪声值远远大于标准规定值，这种现象比较普遍； 　　5.4 选用劣质电机，在检测有静压要求的机组噪声时，电机发出轰鸣声； 　　5.5 机组选用的风轮尺寸过大或过小，而达不到静压要求，尤其是小风量机组叶轮的选用更应慎重； 　　5.6 对高静压机组，在装配时螺孔、板缝、接水盘、表冷器铜管与侧板连接处漏风问题严重，有的机组在高静压时，漏风量达20%之多，建议生产企业在装配时，注意机组的密封问题。

湿式螺弦除尘风机的工作原理

LZJC系列湿式螺弦除尘风机，适用于煤矿井下掘进机工作面或其他产尘作业点的通风吸尘， 使含尘空气就地净化，且能部分消除气体中有毒有害成分，该产品结构设计合理，性能安全可靠，是煤矿井下改善工作环境的理想选择，该产品不适用于纤维性粉尘。 　       工作原理：含尘空气经风机动力压入 除尘器，通过振弦过滤器时，在来流方向上设置的水喷雾器向振弦过滤板上喷雾，附有水幕的纤维使粉尘湿润增重或凝并或滞留，同时由于通过的含尘气体使纤维在 气流冲击下产生振动，强化了水雾雾滴与含尘气体中粉尘冲突，提高了对微细粉尘的捕获，由于振弦过滤器纤维的自净能力及水喷雾器不断向过滤器喷雾， 使经过过滤器的含尘气体变成湿润含尘气流，含尘气流通过旋流器叶片形成高速旋转的液气流，在离心力的作用下，将含尘水雾抛向脱水 筒内壁形成污水流，通过脱水环下排污口流出机外或进入循环过滤水箱，重新经喷雾泵站循环使用。

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收录时间:2011年03月24日 03:52:08 来源: 作者:

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