试论除尘风机异常振动的诊断和消除

1、试论除尘风机异常振动的诊断和消除 摘 要：除尘风机在运转过程中常常会发生异常振动，可以通过直观法和定量检测法对故障进行诊断，及时消除异常振动，确保风机的正常运行，延长风机使用寿命，降低维修成本，避免不必要的事故发生。 关键词：除尘风机；平衡；异常振动 中图分类号：tb533 文献标识码：a 文章编号：1006-8937（2013）02-0124-02 除尘风机在运转过程中常常会发生异常振动，这是因为风机的叶轮在运转时不可避免受到不平衡力的作用。风机的振动不仅会产生噪音，还会通过振动将传到风机的其它部件，可能导致紧固件松动或重要零件损坏从而出现事故。因此，我们必须采取一定的方法和手段对风机异常振

2、动进行诊断和消除，确保风机的正常运行，降低维修成本，避免不必要的事故发生。 1 除尘风机异常振动的几种可能性分析 造成风机异常振动的因素主要可以分为内部因素和外部因素两大类，内部因素包括转子质量不平衡、动静部分之间碰撞摩擦，轴承表面磨损、轴承装配不良、联轴器组件发生异常等。外部因素包括轴承座基础松软、热力引起涡流、喘振或因开停机操作失误导致风机进入喘振工况区。 除尘风机吸入烟气时，常因烟气具有较高的温度并且夹带烟草粉尘，烟气进入风机遇到叶轮时对叶轮的磨损十分严重。除了对叶轮造成磨损外，烟尘还有可能在叶轮上积堆形成烟垢，由于烟尘的积堆和磨损匀具有不均匀性，容易导致叶轮动平衡遭到破坏。 1.1 转

3、子质量不平衡引起的振动 转子质量不平衡是导致除尘风机发生振动较常见的原因之一。引起转子质量不平衡的常见因素有：风叶表面粘料，有分布不匀的积灰或金属颗粒等附着物；风叶磨损或遭到腐蚀；受热导致转轴发生形变；风叶经过修理并重新安装后未达到平衡状态；风叶的机械强度低，导致风叶发生形变甚至开裂；风叶上的连接件或坚固件发生松动。 转子不平衡引起的振动具有以下几个特点：水平方向的振动幅值达到最大，而轴向的振动值则较小；振幅的大小与转数快慢成正相关；转速频率等于振动频率；振动相对较稳定性，基本上不随负载大小发生变化；空心风叶内附着烟灰或因坚固件松动而偏离原位时，相角的测量值将以0.30.5倍工作转速为振动频率

4、发生振动。 1.2 风叶碰撞摩擦引起的振动 风叶与风机内壁发生碰摩、集流器出口与风叶进口发生碰摩。 其振动特征为：振动不稳定并且不受转速影响；严重碰摩时可能导致除尘风机反向涡动。 1.3 滚动轴承异常引起的振动 轴承制造工艺不良与安装不到位引起的振动。如轴承安装倾斜，轴颈制造工艺不良发生弯曲，则将导致轴承安装后偏离轴心线，使轴承在转动过程中产生轴向力，该轴向力可能会使滚动轴承的紧固件松动从而发生振动。其振动特征为：轴向振动值最大；旋转频率与振动频率相等。 滚动轴承表面磨损或附着异物引起的振动。滚动轴承因表面粗糙、异物附着、与轴承箱的间隙不匹配等，会导致轴承磨损而发生形变后，滚珠相互碰撞而产生的

5、高频振动。这种振动会传递到轴承座上，如果用加速度传感器来测量轴承座，可以检测到轴承座上有明显的高频振动。这种振动的特征为：稳定性很差；与负荷无关；振动的振幅的最大值可能出现在不同方向；利用动频谱分析法，可以对该高频振动作更加精确的诊断，从而判断轴承损坏部位和损坏程度。 1.4 轴承座基械强度不足引起的振动 基础灌浆不良，机座的连接、紧固件松动、脱落都会导致强迫共振现象发生。这种振动的特征：发生松动的紧固件处的轴承座振动最强烈，径向分量的振幅达到最大；振动频率为转速的奇数倍组合，其中3倍频的分量最大。 1.5 联轴器安装不到位引起的振动 联轴器安装不到位包括风机和电机的轴心不一致和风机与电机轴在

6、安装时，未考虑实际运行中轴向位移的补偿量。以上两种情形都极有可能引发风机异常振动。其振动特征为：振动强度与负荷大小正相关，振动稳定性好；振动强度与轴心偏差程度正相关；使电机独立运行而风机停转时，振动消除。 2 除尘风机异常振动的诊断 根据上述除尘风机异常振动的主要原因，结合直观法和定量检测法可对风机异常振动进行诊断。 2.1 直观法 直观法即通过眼观和耳闻来诊断发生故障位置和原因。检查先从外因入手看是否存在基础不牢固或发生倾斜，垫片、机座螺栓等紧固件发生松动，机座连接不牢等原因。再检测叶轮是否动平衡、检测联轴器的中性线是否对准、叶轮轴是否发生形变、风机轴承是否开裂损坏，上述这些故障引起的振动都

7、具备一个共同的特征，都会导致风机轴承局部发热。为及时发现和消除上述故障我们可以定期对轴承进行测温，当轴承温度大于65 时，则可以判定风机可能存在上述故障，需及时对风机各部件进行检查，简单的方法是可通过一长柄螺丝扳手贴着耳朵听声音来判别发生故障的准确位置和具体原因。 直观法通过对风机外观的检查和声源位置的判断及温度的测量等，结合理论分析，可以初步诊断导致异常振动的原因，其特点是诊断便捷迅速、容易操作但诊断结果不够精准。 2.2 定量检测法 除了用直观法进行风机异常振动的诊断外，也使用振动定量检测及分析法。 风机的振动可以分解成几个具有不同频率的振动，这些振动包含了周期性的振动和非周期性的振动。通

8、过风机振动曲线图无法直观地看出这些特性，就无法进行诊断。但我们可以分析风机振动曲线-频率图，将原振动进行分解，分解后可以得到几个不同频率不同幅值的振动。根据这些分频率数据就可对风机运行状况诊断进行合理判断，从而找出风机过量振动的原因，避免风机故障。 3 除尘风机异常振动的解决方法 3.1 保障叶轮的动平衡 定期对叶轮做动平衡测试，动平衡测试时首先应使叶轮达到最高转速，然后再做动平衡。叶轮是否动平衡能够反应风机系统是否运转良好，如果叶轮运行平衡性较差，则可能造成叶轮轴发生形变，轴承就要承受不平衡力，从而导致异常振动。如果叶轮运行平衡性较好，则风机的寿命就较长并且安全性高，就能够避免异常振动。 3

9、.2 保证传动电机联轴器轴与风机轴的一致性 传动电机联轴器轴与风机轴的轴心线是否一致，是消除风机异常振动的重要因素。其主要包括电机联轴器的轴心线位置偏移和角度偏移是否接近为零。轴心线位置偏移如图1所示，电机轴与风机轴的轴心线平行但未对准重合，在空间上没有交点，发生偏离。联轴器角度偏移如图2所示，传动电机与风机轴的轴心线相交成一定角度。在实际运行中位置偏移和角度偏移可能同时发生，导致风机异常振动更加复杂。 要解决轴心线位置偏移和角度偏移的问题，就必须对联轴器轴心线进行调整。在调整时，一般先调整轴向间隙，使两半联轴器平行，然后调整径向间隙，使两半联轴器同轴。为了准确快速的进行调整，应先通过近似计算

10、，以确定在电动机支脚下应加上或应减去的垫片厚度。 调整轴心线时通过测量轴心线位置偏移和角度偏移，使轴的轴心线偏移量小于0.01 mm，联轴器的角度偏移小于0.03 mm。调整的过程必须同时不断转动轴轮，这样才能保证调整后的位置符合实际运行工况。 3.3 对风机的工艺设备进行优化 对于旋风除尘可通过扩大除尘室的容积从而降低烟尘的流速，使其流速保持在1417 m/s之间，废气经过除尘室的时间增长，大大提高了粉尘的沉降率，除尘效率得到提高，减少粉尘对风叶的粘附损害，从而降低风机发生异常振动的概率。对于布袋除尘器要定期检测风量、风速是否正常，粉尘颗粒是否正常，除尘袋除尘效果是否良好，生产线设备上各除尘

11、点风门开启是否正常，过滤网是否完好等，确保吸到除尘室的粉尘适量，满足工艺要求，减少粉尘对风叶的粘附损害。 3.4 科学管理强化操作 强化管理应从设备、工艺方面入手，提高烟丝的工艺制造水平，提高烟丝纯净度，减少造碎率，通过干燥工艺减少废气中的水蒸汽含量，提高除尘工操作水平，严格按照除尘sop（标准作业程序）进行操作。 3.5 加强风机维护工作 利用动平衡原理提高风叶的修复质量和修复精度，加强风机转轴的润滑，定期对风机转轴上油，定期化验润滑油剂从而使润滑油剂的纯度、粘度得到保证。同时要加强设备的点、巡检，定期检测轴承温度，定期检查风机叶轮是否磨损以及定期清理叶轮结垢，确保风机有一个良好的运行状态。 4 结 语 通过直观法和定量检测法对风机振动进行诊断，现场操作便捷易行，无需其它复杂设备，适合在实际生产中推广应用。除尘风机是用于烟草生产等产业的常用设备，异常振动是除尘较常见的故障。根据各类异常振动的特点结合异常振动的实际情况可以较快地辨别出风机异常振动的类型，再通过直观法和定量检测法就可以将找出故障位