中国压缩机网行业论坛
标题:
大型离心空压机轴向力在线监测在试车中的应用
[打印本页]
作者:
denaier1111
时间:
2018-1-10 08:50
标题:
大型离心空压机轴向力在线监测在试车中的应用
2 A. D; s! y# S1 Q
大型
离心空压机
轴向力在线监测在试车中的应用
1 v$ E! B# N; |' i
% b: @6 i9 x2 y* N7 B7 ?$ `4 h" l
大型
离心空压机
是电力、石化、冶金和制药等企业的关键动力设备 , 其运行的安全、可靠在生产工艺中显得非常重要。而旋转机械设备的轴向力、轴振动和轴位移等是反映机组运行工况、进行故障诊断的状态参数 , 特别是对于止推轴承烧毁和断轴这类故障而言 , 分析轴向力数据比分析轴振动和轴位移数据更为直接、有效。
& u4 L# H! Z* e2 @" ?
. b) l% N4 s% A, K! o
为了确保空压机组安全运行 , 防止轴向力过大而引发重大故障 , 某钢厂在
离心空压机
上建立了轴向力在线监测系统 , 把轴向力这一参数作为在线显示、超限报警和联锁停车的重要指标 , 并将其控制在一个合适的范围内。另外 , 分析动态轴向力信号 , 还可以发现空压机存在的诸如气流冲击、喘振等其他一些故障。
0 D1 a* |" o3 V/ @. t! w, X7 x- d6 Y8 q. w
" s4 b! D" H, G
1 轴向力在线监测系统的功能
1 e: l; p/ ]- s9 b! k
' J5 u/ X# a7 _" n2 I8 W0 D, O
(1) 动态实时显示轴向力单个测点的数值或平均值 ;
9 |1 d# ~3 Y. q1 k) d, g5 }) D
6 W1 n, b, ^$ u/ I4 r
(2) 可以设置历史数据时间间隔 , 当前时间、日期及报警上限值 ;
8 \, }( q- F8 r. C. M
' w$ x8 \; w- U3 ~2 g X9 a
(3) 可以选择打印瞬时数据或历史数据及对应的测量时间 ;
^4 }% G9 M( ^7 m
& a, W: i$ w' \: z) Z
(4) 内部时钟自动记录轴向力对应的测量时间 , 特别是超限值对应的时间 ;
0 v* p" b# C1 X1 v
0 ~. n' r6 K* S+ v" z, P4 j% H$ C
(5) 超限值记忆功能 , 一旦空压机组发生超限情况 , DCS 控制系统上声光报警系统一直发出声光报警信号 , 当恢复正常状态时声报警信号自动消除 , 而光报警信号一直存在且记忆 , 直到人为消除。
8 Q* [" n+ i0 c7 ^7 y+ {- Y" v
, ~3 ]4 U% w0 S6 T8 f
2 轴向力在线监测在空压机试车中的应用
4 G: n( w! |9 Y0 m( c8 W5 J
n8 x* D) ~9 H: z
空压机启动后 , 发出刺耳的尖叫声 , 并出现喘振现象 , 四级排气压力上升至 016MPa , 安全阀起跳 ; 轴向力波动很大 , 且有逐级增大趋势 (如图 1 所示) ; 声光报警系统启动。
. B! k+ W0 n- k5 m
[attach]24976[/attach]
* b1 ?; I& I" q V, m" f9 K
/ o. _3 G' q$ O5 E1 U" a
图 1 空压机启动后轴向力变化趋势
) q2 j" }, m3 t* h6 h( z! {! r4 s) U
0 Y. O6 H8 T$ v: t
分析后认为是空压机后管路不通导致轴向力波动大。
/ C- [- H$ n( a
5 a( U/ t q+ a2 n( _
检查空压机后管路 , 发现排气电动阀正常 , 防喘振阀动作也正常 , 而消声器进口保护板在安装时没有去掉。
4 T T! s2 e$ t5 |2 R/ n
( l' d% Y: p+ H" o( f
重新启动空压机 , 进口导叶从 5 %开至 60 % , 用时 6 秒 ; 轴向力从 419 ×10 4N (015tf) 上升至约 714 ×10 5N (716tf) 后基本稳定 , 用时约 10 秒 ; 轴向力声光报警启动 , 关闭空压机后电动阀并加压 , 四级排气压力从 01055MPa 上升至 012MPa , 轴向力降至 419 ×10 5～512 ×10 5N (5～513tf) , 声报警信号自动消除 , 人为消除光报警信号 (如图 2 所示) 。
, o k% E7 d* ]- _. A
[attach]24977[/attach]
8 Q9 o0 F3 I# y9 U8 p
& d, E4 _. B! y2 c
图 2 故障消除后重新启动空压机时的轴向力变化趋势
- ~$ C& ~: f. n \9 f/ X
+ w# }$ G4 x/ J. q
关闭空压机后电动阀 , 继续加压 , 四级排气压力上升至 013MPa , 空压机轴振动极不稳定 , 振动值逐级上升直至联锁停车 , 造成转子动平衡破坏 , 轴向力也有上升趋势 (如图 3 所示) 。
" X7 J- ]0 g- v9 i$ s% I% |# Q6 ?
[attach]24978[/attach]
, U6 f7 [) v; K( D4 a: P) M
7 O& p: T, M: p* Y( z
图 3 四级排气压力上升至 013MPa 后空压机轴向力变化趋势
# b4 {# D2 Q/ ]
9 U+ o4 e/ J" z8 x" j9 E, Q( `+ E" _7 l
空压机运转工况不稳定的原因 : 新制造的转子焊接应力在短时间内不能彻底消除 , 有一定的残余应力 , 并会造成残余应变。80 %以上的残余应力应该在轻负荷或无负荷运转的情况下消除 , 待振动曲线及轴向力信号趋于平稳时才能加压。
# ~% P1 j' Z. o8 S$ y
# Q' C4 |$ ^0 f' S( `
转子重新做动平衡 , 安装好后空压机再次开车 , 将空压机四级排气压力提高至 012MPa , 运行 12 小时后轴向力及轴振动平稳 ; 然后将空压机四级排气压力逐渐提高至 0152MPa , 空压机运行稳定。经过 24 小时运转 , 各项参数正常。
& x4 P6 ~ ?& x3 R' r. \! B
' m5 i) |- ]' v( P* R1 q
总结：
, n8 i- R; J! ~$ W; n
/ S4 y! D3 V W6 \; I+ y5 o; E
大型离心空压机引入轴向力在线监测系统 , 在试车及运行中能有效监测空压机的运行工况。轴向力的稳定标志着空压机运行的稳定 , 轴向力不断变化 , 说明空压机在运行中出现了诸如气流冲击、喘振、位移变化、叶轮变形、叶轮撕裂、轴瓦烧毁和振裂等故障 , 应及时停车并进行调整和修复。
. w0 M! f5 j( Q4 x$ F
' G+ W+ g/ J! N8 u! S+ m
文章来源：
德耐尔
离心空压机
网（
.lxkyj点com
）
欢迎光临 中国压缩机网行业论坛 (http://bbs.compressor.cn/)
Powered by Discuz! X2.5