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电厂辅助冷却环球hq娱乐官网登录振动故障分析及治理

来源:www.sancdc.com作者:发表时间:2019-11-14

【摘要】某电厂辅助冷却环球hq娱乐官网登录发生拍振,造成驱动电机振动超标。本文对拍振原因进行分析,并提出了解决方法,成功解决振动故障。
1 引言
辅助冷却环球hq娱乐官网登录(下文简称SEN环球hq娱乐官网登录)振动超标,其中以电机非驱动端振动**大。本文从设备、系统两方面综合分析电机振动高的原因是大修后启动阶段,上游流道积气引发气柱谐振,该冲击与SEN环球hq娱乐官网登录自身转频接近,电机发生拍振。**终通过动静排气稳定流场,解决了SEN环球hq娱乐官网登录振动超标故障。
2 拍振现象
如果对系统施加两个频率接近的力,使系统产生振动,其振幅具有时强时弱,呈周期性变化的特征,这种现象就叫做拍。设信号X(t)由两个振动频率相近且幅值相等的正弦波叠加而成,即
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当ω1-ω2趋近于0时,即两个信号的频率越接近时,拍振幅值越大。拍振信号的时域波形及频谱图如下,在频谱图中可看到两个频率接近的峰。
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3 设备振动分析
3.1测点选择
为全面监测设备振动,在电机与环球hq娱乐官网登录的驱动端和非驱动端均设有振动测点,对于立式环球hq娱乐官网登录,电机非驱动端刚度**弱,振动响应也**明显,所以此测点往往能代表立式环球hq娱乐官网登录振动的**大点(下文记为测点1)。电厂人员定期测量各点振动并建立数据库,以便对振动参数进行趋势跟踪和分析。
3.2信号分析
SEN环球hq娱乐官网登录维修后再鉴定时,测点1处振动约为7.0mm/s,超过报警值(振动标准:报警值≥4.5mm/s,停机值≥7.1mm/s);随即停运该环球hq娱乐官网登录,完全停运后测点1振动仍高达4.5mm/s,说明设备外部存在激扰源,使设备未运转时依然有较大的振动响应。
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对振动采集器获取的信号进行谱分析,环球hq娱乐官网登录组运转状态下主要振动频率为11.33Hz和12.38Hz,其中12.38Hz为环球hq娱乐官网登录转动频率;停运时,12.38Hz的环球hq娱乐官网登录转频消失,11.33Hz的外部激扰力依然存在。
测点1的时域信号如图3,存在明显的周期波动,周期约为1秒。设备在两个频率相近的激振力激发下,波形周期波动,现象与拍振吻合。由图3可知,两个激励源频率相差1.05HZ,根据拍振周期计算公式T=1/(f1-f2)算得周期为0.95S,与图3中实测周期一致。
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4 原因分析
该环球hq娱乐官网登录在维修前测点1处振动约为2.0mm/s。大修期间环球hq娱乐官网登录本体未开展维修工作,所以可排除设备本体故障,需从系统方面寻找11.3HZ的激振力来源。管道输液是通过环球hq娱乐官网登录加压作为动力,这种加压方式是间歇性的,由于间歇加压,管道内的压力在平均值的上、下波动,即产生所谓的压力脉动,管流处于脉动状态。脉动状态的流体遇到弯管头、阀门、盲板等元件时,产生随时间而变化的激振力,在这种激振力作用下管道和附属设备产生振动。振动频率为环球hq娱乐官网登录的间歇加压频率,即环球hq娱乐官网登录转子的叶片通过频率。而当管道内存在可压缩气体时,在压力脉动作用下,气体的压缩和膨胀会产生周期性流动振荡,即气柱谐振。当压力脉动与气柱的谐振频率相等或接近时,会产生共振,激起管道及其附属元件强烈振动。根据系统设计,SEN环球hq娱乐官网登录取水口在循环球hq娱乐官网登录下游,两者通过一段封闭廊道相连。大修期间廊道内水排空,维修后充水启动时廊道内会残存一定空气。当循环球hq娱乐官网登录叶片旋转产生的压力脉动与气柱谐振共振时,下游SEN环球hq娱乐官网登录将受到强烈激扰,激扰频率为循环球hq娱乐官网登录叶片通过频率11.3HZ(环球hq娱乐官网登录转速169rpm,叶轮叶片4个),与图2中实测干扰频率一致。所以SEN环球hq娱乐官网登录拍振的根本原因是上游循环球hq娱乐官网登录叶片通过频率与自身转频接近,廊道内残存空气引发的气柱谐振强化了循环球hq娱乐官网登录脉动压力的传递。
5 故障处理
故障原因明确后,项目组通过连续排气、环球hq娱乐官网登录组切换等措施稳定管道内流场,消除SEN环球hq娱乐官网登录的拍振,测点1振动降至2.1mm/s,与大修前振动相当,频谱中11.33Hz的外部激振力也大幅下降。
6 结语
本文结合设备检修记录,系统设计及频谱特征,锁定故障原因为环球hq娱乐官网登录组上游流体压力脉动引发设备拍振,**终通过动、静排气稳定流场等措施,快速解决设备振动高缺陷,避免不必要的解体检修。此次SEN环球hq娱乐官网登录振动处理案例可作为立式环球hq娱乐官网登录振动异常分析的参考。