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狀態(tài)監(jiān)測在空壓機上的應用

發(fā)布日期:2011-05-26 來源: 中國空壓機網(wǎng) 查看次數(shù): 427 

核心提示:
  1前言

  冶煉廠自90年代初開始引進加拿大諾蘭達爐富氧熔池熔煉工藝,配套的兩套由杭州制氧機廠生產(chǎn)的KDON-6000/13000-X型制氧機組,向諾蘭達爐提供9000m 3 /h的高純氧,同時還能向轉爐提供氧氣。

  空壓機是制氧機組中*關鍵的大型設備,它為整個制氧系統(tǒng)生產(chǎn)提供原料空氣,它能否正常運轉將直接制約制氧的生產(chǎn)。該系列空壓機是由沈陽鼓風機廠制造的DH63-14型等溫壓縮機,在大齒輪兩側各布置一組小齒輪軸,小齒輪兩端上懸臂安裝兩級葉輪,每經(jīng)過一次壓縮后氣體就送到冷去器冷卻。該空壓機配套同步電機功率3400kW,加工空氣量為31500m3 /h(標準狀況),排氣壓力0.67MPa(A)。

  2運用狀態(tài)監(jiān)測控制空壓機運行參數(shù)

  兩臺空壓機安裝了由南京汽輪高新技術開發(fā)公司生產(chǎn)的振動在線監(jiān)測系統(tǒng),主要監(jiān)測四級軸頸相對于軸瓦的X和Y方向的振動位移值。同時在主控計算機上顯示空壓機各級軸承溫度,油溫,油壓,空氣量吸入和排氣壓力及溫度等。對整臺空壓機的運行能進行不間斷的狀態(tài)監(jiān)測。

  由于大冶公司以前沒有大型制氧設備,缺乏必要的實踐經(jīng)驗,僅僅參照說明書進行僵化的操作往往難以達到良好控制的目的,因此,該監(jiān)測系統(tǒng)所提供的信息對空壓機的正確操作出控制,起到了不可代替的作用。如開車階段,導葉從啟動位置打開到30以后,如果馬上對空壓機提壓,我們將看到各級振動明顯提高,而且很不穩(wěn)定,確定其為低壓喘振。故而我們改進操作,開車后,將導葉開到65以上,再來升壓,如果不需要那么多氣量,再關小導葉至合適位置,從而避免開車階段的低壓喘振。

  作為如此大型的設備,我們將降低其振動作為運行控制的主要任務,從1#,2#空壓機來看1#空壓機使用32#汽輪機油,2#空壓機因某種原因則使用46#油,我們通過對監(jiān)測系統(tǒng)所獲得的1#空壓機大量動行參數(shù)的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)油溫控制在35#左右時,其振動狀況*好;而對于2#空壓機我們經(jīng)過多次實踐,則發(fā)現(xiàn)其振動良好點是油溫控制在40#時,振動比油溫在35#時能下降8%左右。

  空壓機配套電機功率高達3400kW是我廠的能耗大戶,如何降低電耗,也是我們工作的重點。

  由于空壓機能力有一定富裕,通過關小進口導葉,減少放空氣量,可以取得明顯的節(jié)能效果。但當導葉開度太小時,振動又會加大,我們通過狀態(tài)監(jiān)測較好的解決了這一矛盾。

  3正確判斷避免了系列DH空壓機重大設備事故

  系列控壓機的振動在1997至1998年6月運行過程一直良好,但在1998年7月出現(xiàn)了異常情況。我們將針對級軸振動在幾個典型時刻進行對比。7月9日6時04分,空壓機沒有異常。

  在7月9日7時15分,和7時23分空壓機發(fā)出瞬間異常聲響,同時級軸承溫度在這兩時有明顯的上升尖峰,溫度由55#上升到62#,在8時10分停車檢查各級軸承,只是有一些大面積接觸亮點,作輕微的修復以后,在7月10日20時15分再次啟動空壓機軸承溫度58#,通過以上三個時刻的振動情況比較和分析,發(fā)現(xiàn)在異常時振動幅度突然異常攀升,軸承溫度劇烈變化,伴隨著尖銳的叫聲,同時在振動步譜上表現(xiàn)出來的工頻尖峰來看,必然是轉子部分出現(xiàn)異常損壞,造成轉子動平衡突然破壞。果斷決定在7月11日0時50分停止運行空壓機,當時初步認定該空壓機的異常情況可能是轉子系統(tǒng)的嚴重不平衡造成,級葉輪有損傷。經(jīng)拆卸檢查發(fā)現(xiàn),比我們預想的要嚴重得多,級葉輪蓋有兩條輻射狀的穿透裂縫,每條長100mm以上,另在端部密封口環(huán)處還有一道裂紋。如果這個轉子繼續(xù)運行,裂紋將迅速擴展,必然會造成葉輪破碎,擊破空壓機大蓋飛出,高速轉子會突然失穩(wěn),破壞所有軸承,將導致整臺空壓機報廢,同時飛出的碎片還有可能造成重大的人員傷亡,損失將十分巨大。

  4為Ⅱ系列空壓機更換備件提供依據(jù)

 ?、蛳盗锌諌焊咚俎D子,從1997年運行以來,,%級軸振動一直在較高水平上,級65m,% 56m,超出振動允許范圍。

  雖然振動幅值比較大,但較穩(wěn)定,振動頻率特征,主要在高速軸工頻200Hz左右,顯然是高速轉子的動平衡存在較大問題。將高速轉子多次進行動平衡校驗,發(fā)現(xiàn)該轉子的動不平衡的相位角極不穩(wěn)定,應用雙面去重法無法找準去重位置。初步判定該轉子在制造上或裝配上存在著缺陷,由于這類缺陷很隱蔽,必須送回制廠家徹底檢查處理才能解決。為了縮短停修時間,我們重新購置了一套轉子,更換上去以后,該機組振動明顯下降,級平均32m,%級平均28m,達到良好的運行狀況。購置一套轉子的費用十分昂貴,如果沒有充分的理論依據(jù)和現(xiàn)實要求,顯然是難以下決心實施的。

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