转子动平衡对压缩机振动特性的影响
离心压缩机的转子动力特性与振动分析
1 . 离心压缩机的转子动力特性与振动分析
1 . 1 离心压缩机转 子振动的机理 离心压缩 机之 所以能 够具 备压缩 功能 , 主要是 依 靠高速旋 转 的转
子 产生 巨大 的离 心力。 一 般 来说 , 当转子 和转 轴 之 间的契 合比较 严 密 力特 性 自 然 也不会 正常 。 转轴部 件 的松动一 般指 配合的过 盈不足 , 键 槽 时, 在不 存在其 它故障 的条件下, 引起转 子振 动的主要 机理是 共振 。 所 配合 较松 , 材料 不良, 工作 介质腐蚀 严重等 使轴 上零部 件松 动从而 引起 在实 际生产 中, 转轴部 件松 动是 经常出现 的一种 故障 类型 , 有的 谓 共振 , 是说 转 子的 转动 频率 同转子 自 身 的振动 频率十分 接近 或者 完 振动 。 全 相同 , . 这时 候 , 转子 动力特 性就 会出现振 动 的情况 。 根 据研 究 , 由由 还 比较 隐蔽 。 因此 , 在 对离心压缩 机进行检 修过 程 中, 一定要把 检查 转 共 振 引起 的转 子振 动 的危害是 非 常大的 , 能在 极短 的时 间内对整 个离 轴部件作为重点 区域 。
微赘论 Βιβλιοθήκη 离心压缩机的转子动力特性与振动分析
刘久城 中国石油大庆炼化公司机 电仪厂机械二车间 黑龙江大庆
1 6 3 4 1 1
【 摘 要】离心压缩机是工 业生产上的常用设备 , 广泛 用于化工、 机械 转 子弯曲分为两种 情况 , 一种情 况是永久性弯 曲。 这种情 况出现的 等生产领域 。 而离心压 缩机 的转子 动力特性和振 动情况会在很 大程度上影 原 因一般是制造 过程 中造成 的。 当转子 铸造 时, 转子平 面上各 处不在 同 响到离心压缩机的性 能。 因此 , 研究离心压 缩机 的转动特性与振 动情况, 并 等 高线上 , 即 出现 所谓 的 “ 凹凸不平 ” 情况 , 使得转 子在转 动时 各处
原料空气压缩机振动原因分析
77
业内思考 2017.04
表 3 维修后的机组监测值
监测 时段
润滑 一级 油压 轴瓦 力温 Mpa 度℃
二级 轴瓦
温 度℃
开机 0.14 66 65
开机后 0.14 65 67
55
53
61
Y19 Y18 Y13
X18 X26 X13
56
57
62
Y21 Y17 Y13
图 1 停机前的机组频谱图
76
业内思考 品牌与标准化
表 2 停机前机组监测值
时间
一级轴 二级轴 三级轴 瓦温 瓦温 瓦温 度℃ 度℃ 度℃
压缩机轴瓦振动 μm X Y
一段 二段 三段
X20 X33 X16
00:00 56
某厂原料空气压缩机为三级增压离心式压缩机,为 了保证装置正常运行,对轴瓦的振动值有着严格的限制, 运行时在互相垂直的两个方向对径向进行实时振动监测 (X 向和 Y 向)。压缩机生产厂家提供的技术要求如下: 机组正常运行时各级轴瓦 X 向 Y 向振动值在 13μm~ 20μm 之间,振动值到 45μm 时报警,59μm 时停机。
55
61
Y19 Y19 Y14
X19 X35 X17
00:30 56
56
62
Y20 Y25 Y13
X20 X49 X14
00:40 55
53
61
Y19 Y18 Y15
X18 X59 X15
00:45 56
56
61
Y21 Y17 Y14
差,油膜不均匀,油膜较薄的地方刚度不足。油的黏度 提高增加了油膜力,引起油膜涡动。油膜涡动一旦产 生,就不会自动消失,随着转速的提高,其频率也会不断 增强,振幅也不断增大,直到一定数值后自动停机。
压缩机振动原因分析及解决措施
- 72 -故障诊断石油和化工设备2018年第21卷压缩机振动原因分析及解决措施王浩,白晓宁(中国石油玉门油田炼化总厂, 甘肃 玉门 735200)[摘 要] 重油催化装置压缩机组自2016年大检修以来,压缩机端轴振动值持续上升,运行一年后振动值已超出了联锁停机值。
本文通过对催化裂化装置压缩机组在线监测谱图、机组实际运行情况进行综合分析,找出了引起压缩机振动超高的真正原因,并提出一些保证机组平稳运行的建议。
[关键词] 压缩机;状态监测;振动;不平衡作者简介:王浩(1985—),男,山东烟台人,大学本科,工程师。
中国石油玉门油田炼化总厂催化车间设备技术员。
玉门油田炼化总厂80万吨/年重油催化裂化装置压缩机由背压式蒸汽轮机和离心式压缩机组成,压缩机由沈阳鼓风机厂生产,型号为2MCL457,采用两段七级压缩和中间冷却工艺。
汽轮机由杭州汽轮机厂生产,型号为NG32/25。
1 机组运行概况压缩机自2005年投用以来,在前四个运行周期中一直运行工况良好,2016年7月装置大检修时对压缩机进行了正常停机检修。
2016年9月15日压缩机带负荷运行后,振动值在开机后缓慢上升,期间压缩机共出现4次平衡管焊缝泄漏事件,均进行停机焊接处理,11月22日压缩机再次开机,压缩机联轴器端轴振XISA7713、XISA7714已升至60μm 以上,超过报警值。
此后,压缩机轴振持续缓慢上升,至2017年5月16日,由于气分装置工艺操作波动,造成压缩机发生了一次轻微喘振,振动值达到80μm 的高报值,在抢修之前压缩机轴振XISA7713、XISA7714最高已达90μm 左右。
S8000系统压缩机组轴振概图见图1。
图1 S8000系统压缩机组轴振概图2 机组振动原因分析引起机组振动加大的因素很多,如转子动不平衡、转子不对中、轴瓦间隙不符合标准、油膜振荡和油膜涡动、喘振等。
本文通过频谱图和压缩机的振动趋势对机组振动原因进行了分析和判断。
压缩机转子高速动平衡精度
压缩机转子高速动平衡精度压缩机转子高速动平衡精度1. 压缩机转子高速动平衡的意义压缩机是工业制造中常见的重要设备,其内部转子的平衡性对整个压缩机的性能和寿命有着至关重要的影响。
在运转过程中,转子会产生不可避免的偏心和振动。
如果没有经过高速动平衡的处理,这些偏心和振动会导致压缩机出现噪音、磨损、损坏等不良后果。
2. 高速动平衡处理的原理高速动平衡处理主要是通过在不同位置添加配重,使得转子的所受合力为零,达到动平衡的目的。
高速动平衡需要使用高精度的设备,对转子进行精密的试重和矫正,从而实现转子的平衡。
这个过程需要专业的技术和丰富的经验,才能确保处理的精度和质量。
3. 高速动平衡处理的精度要求压缩机转子的高速动平衡精度要求非常高,通常要求在0.5毫克毫米级别以下。
这是因为在高速运转中,即使轻微的振动都会引起机器的不稳定和磨损。
因此,只有在高精度的动平衡处理下,才能保证转子在高速运转中保持平衡和稳定,确保机器的正常运行。
4. 高速动平衡处理的影响因素高速动平衡处理的效果受到多种因素的影响,如转子的形状、重量、刚度、材料等。
其中,转子的形状是影响高速动平衡的一个重要因素。
当转子的几何形状不规则、不对称时,很难达到高精度的平衡处理。
此外,转子的刚度和材料也会影响动平衡处理的精度。
5. 总结高速动平衡是保证压缩机转子平衡性和稳定性的重要措施。
精度和质量的高低决定着转子的运转效果和寿命。
因此,在进行高速动平衡处理前,需要选择合适的设备和技术,同时确保转子的形状、刚度和材料符合要求,才能达到最好的平衡处理效果。
离心压缩机振动原因及分析方法
离心压缩机振动原因及分析方法摘要:离心压缩机作为一种现代化生产的重要机械设备,由于其具有体积小、质量轻、稳定性高等特点,因而被广泛应用于各大生产领域,并且在生产产值提高上发挥了很大的作用。
随着离心压缩机应用的不断深入,其自身的一些弊端也逐渐显现了出来,比如机械振动故障就是比较突出的问题之一。
在此,文章在阐述离心式压缩机相关概况基础上,就离心式压缩机出现振动的原因展开了介绍,并从传统振动分析以及基于某案例背景的振动分析两方面进行了探讨。
关键词:离心压缩机;振动原因;分析方法前言:离心式压缩机是一种具备高功率、高转速以及高性能的动力机械性生产设备,同时在能源动力方面也有着较高的社会效益以及经济效益,在企业当中的应用具备较高的经济性和环保性。
但是,因为离心式压缩机不稳定而导致的振动故障,其将会直接影响压缩机本身的使用寿命,甚至是影响生产效率。
对此,必须对离心式压缩机振动故障的发生因素进行检测和分析,以便采取行之有效的控制措施提高离心式压缩机的可靠性,从而保障离心式压缩机的使用经济性与社会效益。
1离心式压缩机概述离心式压缩机简单而言就是一个较为复杂的发动机,其结构部门主要有两个大结构,一个是转子另外一个是定子,转子主要包含平衡盘、叶轮以及转轴等部件,电动机以及汽轮机带动空压机转动并由主轴进行旋转,旋转过程中可以形成一定的离心力,在离心力的影响之下,大量的气体将会被带动到扩压器当中,并由后续的气体加工流程通过失去空气之后的压缩机内空间实现增压效果,同时还可以提高压缩机本身的压力,气体便可以以更快的速度远离叶轮。
在扩压器这一方面,通过能量的转换,能够实现在扩压器当中的速度减缓,并借助气体的转动动能转换为压缩机本身静止性压缩能。
就当前而言,离心式压缩机在许多场所当中都有所应用,相对来讲,离心式压缩机的优势有很多,最为突出的是其体积更小,重量轻,拆卸和搬运较为快捷;另外,离心式压缩机工作的稳定程度和效率相对较高,对部件的磨损程度也较低,维护保养方面也显得更为经济实用;离心式压缩机在压缩工作中不需要使用任何油类资源,所以在运行成本以及环境保护等方面存在显著应用前景;离心式压缩机能够直接由燃气轮机或工业汽轮机进行拖动,因此,在一些企业中存在着显著的应用意义。
涡旋压缩机振动噪声分析
涡旋压缩机振动噪声分析涡旋压缩机是一种常见的压缩机类型,具有结构简单、体积小、振动小等优点。
然而,在实际使用过程中,涡旋压缩机也会产生一定的振动噪声。
振动噪声不仅会给工作环境带来不适,还可能对机器本身产生一定的损害。
因此,进行涡旋压缩机振动噪声的分析和控制至关重要。
本文将从涡旋压缩机振动噪声的产生机理、分析方法以及振动噪声控制措施等方面进行探讨。
首先,涡旋压缩机振动噪声的产生主要与以下几个因素有关:1.不平衡。
涡旋压缩机的转子在高速旋转时,如果转子的质量分布不均匀,就会导致不平衡的产生,从而引起振动噪声。
2.轴承故障。
涡旋压缩机的轴承在长时间运行中可能会发生磨损、腐蚀等故障,导致转子的轴向或径向运动不平稳,产生振动噪声。
3.气动力激励。
由于涡旋压缩机的工作原理,气体在运动过程中会引起气动力的作用,对机器产生激励,进而产生振动噪声。
为了对涡旋压缩机的振动噪声进行分析,可以采用实验方法和数值模拟方法。
实验方法主要通过装置传感器对涡旋压缩机进行振动信号的采集,然后利用信号处理技术对振动信号进行分析。
常用的振动分析参数包括振动加速度、振动速度和振动位移等。
通过振动参数的分析,可以确定噪声的频率成分和振动的程度,并进一步找到产生噪声的原因。
数值模拟方法主要基于有限元分析理论,将涡旋压缩机的结构和工作过程建立起来,通过计算机模拟的方式对机器的振动响应进行预测。
数值模拟可以更直观地观察涡旋压缩机各个部件的振动情况,并通过增加结构的刚度、改进轴承等措施对振动噪声进行控制。
在对涡旋压缩机振动噪声进行控制时,可以采取以下措施:1.平衡调整。
通过动平衡技术对涡旋压缩机的转子进行平衡调整,降低转子的不平衡程度,减少振动噪声的产生。
2.轴承维护。
定期对涡旋压缩机的轴承进行检查和维护,及时更换磨损或腐蚀严重的轴承,保证轴承的正常运转,减少振动噪声。
3.结构优化。
通过优化涡旋压缩机的结构设计,改进材料选用和工艺加工等方面,提高结构的刚度和精度,减少机器的振动噪声。
离心式压缩机的防喘振控制
离心式压缩机的防喘振控制离心式压缩机是一种常见的工业设备,广泛应用于制冷、空调、石化、化工和能源等领域。
但离心式压缩机在高速旋转过程中,易发生喘振现象,严重影响设备的可靠性和运行效率。
因此,实现离心式压缩机的防喘振控制,成为压缩机研发领域的热门话题。
喘振的概念和机理喘振是指机械系统在一定运行工况下,出现自激振动和自我放大的现象。
具体表现为设备发出高频噪声、振幅剧烈震动、设备受到损坏等。
离心式压缩机的喘振主要由两种类型引起,分别是稳定喘振和非稳定喘振。
稳定喘振是指设备在一定工况下,由于颤振力和阻尼力平衡不稳定而发生振动。
非稳定喘振则是指由于系统参数的变化而导致的振动,如流量、压力、转速等。
喘振的机理比较复杂,通常是由流体特性、机械特性和控制策略等多个因素综合作用形成。
针对离心式压缩机,具体原因如下:•离心式压缩机转子和静子间的流体动力学作用•离心式压缩机转子的惯性力和弹力•离心式压缩机流量的变化导致的系统不稳定防喘振的控制为了防止离心式压缩机的喘振,降低因喘振而引起的振动、噪声、能耗和设备损坏等问题,可以采用以下控制策略:转子动平衡离心式压缩机转子的动平衡是减少振动和噪声的有效措施。
动平衡可以通过加装质量均匀化转子重量分布,减少旋转惯量差异,使转子自身的振动减少。
减弱单元耦合离心式压缩机中存在转子和静子的相互作用,转子运转时的振动会将振动传递到静子中,同时静子的反作用力也会反过来影响转子。
因此,为了减小单元之间的耦合作用,需要采用合适的材料和合理的结构设计。
控制喘振频率喘振频率是指转子和压气机系统之间的谐振频率。
为了控制喘振,可以借助传感器、控制系统和信号处理技术,实时检测喘振频率,调节系统工况,减小喘振频率。
同时还可以采用创建额外的泄放卡止或捆绑物来改变系统频率。
控制驱动力离心式压缩机喘振的发生和发展与外界激励力有关。
为了降低驱动力,需要在系统中加入有阻尼的弹簧,将外部力矩转换为电信号或机械压力信号,并将信号传输到控制系统中,调节工况,实现防喘振。
离心压缩机的转子为什么要做静平衡和动平衡检查-
等量不平衡质量的办法,使被检查的零、部件达
看到了一个小物件,它是一个紫色的像水珠一样的吊坠,里面有一个羊的塑料标志
到静平衡。离心式压缩机的转子虽然经过了严格 的静平衡,但仍不可避免地存在着极其微小的偏 心,转子旋转时仍会产生不平衡力。特别是因为
பைடு நூலகம்
每个零件的不平衡质量不在同一个平面内,因此
它们还会产生一个力矩,使轴线发生挠曲,从而 产生振动。因此还需对转子作动平衡试验。动平 衡试验是在动平衡机上进行的,转子在旋转的情
种。静平衡是动平衡的基础,主要用于检查和修
看到了一个小物件,它是一个紫色的像水珠一样的吊坠,里面有一个羊的塑料标志
正转子上的叶轮等零、部件的单独平衡情况。静 平衡检查的内容是看其重心是否正好与旋转轴 心重合。若重合,则它能在任意转角位置保持平
衡,否则便会发生转动,只能在某一位置(重心
在轴线的正下方时)才能静止不动;静平衡修正 是指通过静平衡试验,找出不平衡质量(附加该 质量,使其达到平衡),并在对称位置设法去掉
况(最好达到转速)下,检查其不平衡情况,并设
看到了一个小物件,它是一个紫色的像水珠一样的吊坠,里面有一个羊的塑料标志
法消除其不平衡力矩的影响。离心压缩机转子的 动平衡要求通常较高。具体数值主要视其转速而 定,一般在微米数量级。
1c07f7cb1
答:离心压缩机主轴上的叶轮及其他零、部 件随同轴一起作高速回转运动,统称为离心式压 缩机的转子。转子在装配之前,每一个叶轮和其
他零、部件虽然都各自做过静平衡检查,但是转
子整体仍需进行严格的动平衡检查。这是因为转 子的转速很高,极其微小的不平衡都会引起很大 的振动。如上所述,平衡包括静平衡与动平衡两
转子动平衡不达标引起机组振动原因分析及应对措施
易脱落 。
5 . 技术创新
5 . 1通过两 台吊车抬 吊 ,多点 吊装 ,合理布置 吊装
点 ,避免 了整体 吊装 过程 中人字形钢拱架 因刚度不够 而 产生变形 ,满足 了施工要求 。
5 . 2 通过选择合适长度 的吊装钢丝绳 ,有 效控制 了 人字形拱架 的安装角度 ,使两柱脚在底座上轻松就位 , 安装方便 ,作业效率高 。 5 . 3 采用地面整体组对 ,整体 吊装 ,避免了单 片吊 装后 ,通过高空作业安装销轴带来 的种种 问题 。
整 ,将 人字形 钢拱架 移动 到安装位置 ,用销轴将两柱
式 、多点吊装 ,有效地解决 了高空安装销轴难度大 ,施
工成本 高 ,作业效率低等技 术问题 ;同时 ,通过两台 吊
并拴 好风绳 ,将人 字形钢拱架稳 固。
车抬吊 ,采用多点 吊装 ,合 理布置 吊装点 ,避免 了人字
形钢拱架在 吊装 的过程 中因刚度不够而产生变形 。并且
( 1 )在转子监 测 的频 谱图上 ,转速频率 成分具有
突 出的峰值 ;
2 . 5由于转子所 接触 的介质在 高温 、高速下 附着在
( 下转第3 8 页)
I N S T A L L A T I O N
2 9
步骤6 . 将两 台吊车 的钩头分别置 于构件 I 和构件I I 的 重心 正上方 ,然后 将连 接在 吊装环上 的 吊装 钢丝绳 挂 在 吊车 的钩 头上 ,检查无 误后 ,两 台 吊车 同时起 吊, 构件 顶部离 地后 ,检查 构件有 无变形 。如果 构件 有弯 曲现象 ,应 重新调整 吊点 间的距离或再增加 吊点 ;如果 构件没有变形 ,则继续起 吊,人字形 钢拱架 以两柱脚连
引起 机组试 车中的振 动。
压缩机转子高速动平衡精度
压缩机转子高速动平衡精度压缩机是一种广泛应用于工业和家用领域的设备,它通过旋转转子将气体压缩,并将其转化为机械能。
然而,由于转子在高速旋转时可能会产生不平衡,这会导致压缩机的振动和噪音增加,甚至可能对设备造成损坏。
为了解决这个问题,压缩机转子的高速动平衡精度显得尤为重要。
高速动平衡是指在高速旋转状态下,将转子的质量均匀分布在转轴上,使得转子在旋转时不会产生任何不平衡。
这需要通过精确的测量和调整来实现,以确保转子的质量分布符合既定的要求。
在实际应用中,压缩机转子的高速动平衡精度直接影响到设备的性能和使用寿命。
首先,高速动平衡可以有效减小转子的振动和噪音,提高设备的稳定性和工作效率。
其次,良好的高速动平衡精度可以减少设备的磨损和故障,延长设备的使用寿命。
因此,在制造和运行压缩机时,必须重视转子的高速动平衡精度。
为了达到高速动平衡精度的要求,可以采取以下几个步骤。
首先,需要使用高精度的测量仪器对转子进行测量,以确定其质量分布情况。
常用的测量方法包括静态平衡法和动态平衡法。
静态平衡法是在转子静止状态下测量其质量分布,而动态平衡法则是在转子高速旋转状态下进行测量。
通过这些测量方法,可以获得转子的质量分布曲线,从而确定是否存在不平衡现象。
一旦确定了转子的不平衡情况,就需要采取相应的调整措施。
常用的调整方法包括在转子上添加或去除质量块,以达到平衡的目的。
调整的过程需要根据测量结果进行多次迭代,直到转子的质量分布满足要求为止。
除了测量和调整外,还可以通过改进转子的设计和制造工艺来提高高速动平衡精度。
例如,可以采用精密加工和装配技术,减小转子的质量偏差和不平衡度。
此外,还可以优化转子的结构和材料,以提高其刚度和抗振能力。
需要注意的是,高速动平衡精度不仅取决于转子本身的质量分布,还受到外界环境的影响。
例如,温度变化和振动干扰都可能影响转子的平衡状态。
因此,在进行高速动平衡时,还需要考虑这些外界因素,并采取相应的措施进行校正。
离心式压缩机振动故障原因分析及应对措施
中 氮 肥 MSizedNitrogenousFertilizerProgress
No5 Sep.2018
离心式压缩机振动故障原因分析及应对措施
杨 跃
(川化集团有限责任公司,四川 成都 610301)
[摘 要]振动是造成离心式压缩机发生故障的主要原因。对引起离心式压缩机振动故障的主要原因 ———转子不平衡、工作转速在临界转速区间、径向轴承发生油膜振荡、联轴器对中不良、轴承游隙过大、 转子有裂纹、动静部分发生摩擦、轴向推力过大、喘振等进行机理分析和故障特征描述,并提出应对措施。
2 振动故障原因分析及应对措施
21 转子不平衡 离心式压缩机转子不平衡引发的振动故障,
通常是设备自身部件问题或是转子在装配过程中 未找正而造成的。而离心式压缩机转子不平衡又 有渐发性、原发性、突发性 3种:① 渐发性转 子不平衡———转子被介质气体冲刷、腐蚀、磨损 等,从而 出 现 零 件 松 动、零 件 不 均 匀 磨 损 等 现 象,形成 不 平 衡 振 动;② 原 发 性 转 子 不 平 衡 ———转子在制作和装配过程中存在与中心轴线偏 移的现象,在高速转动状态下,离心力矩产生载 荷传递到轴承,从而引发机组的振动;③ 突发
联轴器对中不良多因联轴器组装未严格执行 装配标准、未严格遵守检修规程,致使转子找正 值超出允许误差范围。
故障特征:离心式压缩机的振值随机组负荷 的增大而逐渐加大,压缩机临联轴器端的轴承振 动明显,振动频率一般为 2~3倍速频频率。
应对措施:按照设备安装规程和标准要求重 新对联轴器进行对中,用百分表进行检测找正。 25 轴承游隙过大
应对措施:在使用和更换离心式压缩机转子 前,尤其是安装备用转子过程中,必须同步进行 动平衡试验,消除转子或轴系偏心引起的振动; 对于转子结垢、部件松动、转子弯曲等引起的不 平衡,要及时进行垢层清洗、部件紧固、转子校 正等;按检修规程要求进行年度大修;转子运输 途中确保不被碰撞和挤压。 22 工作转速在临界转速区间
压缩机振动大的原因
压缩机振动大的原因
1. 安装不当
压缩机如果安装不平稳或底座没有固定牢靠,在运转时就会产生较大的振动。
此外,压缩机与其他管路连接时如果没有采取减振措施,也会引起振动加剧。
2. 配重不平衡
压缩机内部如果存在配重不平衡的问题,转子在高速旋转时就会引发振动。
这种情况通常是由于制造工艺问题或者内部部件磨损造成的。
3. 轴承磨损
作为压缩机运转的关键部件,轴承一旦出现磨损或损坏,就会导致压缩机振动加剧,最终可能导致压缩机瘫痪。
4. 电源电压不稳
电源电压的波动会影响电动机的运转,使压缩机的转速发生改变,从而引发振动。
5. 管路共振
压缩机与连接管路如果共振频率相近,就会产生共振现象,加剧振动。
6. 基础条件差
如果安装环境底基不平整、地基缺陷或者存在外界振动源,都会加剧压缩机的振动。
为了避免压缩机振动大,应当从安装、维护、工艺和环境等多方面采取预防和治理措施,保证压缩机的正常高效运转。
转子动平衡对压缩机振动特性的影响
转子动平衡对压缩机振动特性的影响近些年来,工艺螺杆压缩机在石化行业应用中展现了很多优点:结构简单、机组无故障运行时间长、能保证装置长周期安全稳定运行、适应介质气夹带杂质、带液工况、且不需要备机等特点。
螺杆压缩机是靠阴、阳转子的啮合运动形成密封腔室对气体实现压缩进行工作的,它的阴、阳转子均做定轴转动,如果它的转子处于理论上的动平衡状态,并且压缩机的安装过程中不存在误差,则螺杆压缩机几乎不存在振动的可能。
但是,安装与加工方面的误差总是难以避免的,因此,在实际的工作过程中螺杆压缩机的振动是存在的。
但是,如果安装、加工的过程符合要求,螺杆压缩机的振动是比较容易控制的。
1.工艺螺杆压缩机在化工行业中的应用与活塞压缩机相比较,螺杆压缩机不需要维修频繁堵塞的气阀(往复机需要经常停车以更换气阀内件),机组维护的工作量很小;与离心机相比,无需进行喘振调节。
由于这些优点,螺杆压缩机在越来越多的石油、化工、煤化工领域中得到了应用。
目前主要的应用行业如表1所示:表1. 工艺螺杆压缩机的主要应用领域2 引起螺杆压缩机振动的原因螺杆压缩机优点有很多,同时也有需要不断改进的地方,机体振动控制即是一方面。
引起螺杆压缩机振动的原因主要来源于两个方面,一个是安装误差,一个是转子的加工误差。
可能的安装误差主要是电动机输出轴与压缩机输入轴的不对中。
这种不对中又可以分为平行不对中、角度不对中以及平行、角度均不对中。
不对中既会引起压缩机轴的径向振动,也会引起压缩机轴的轴向振动。
不对中对压缩机的振动影响是比较大的,并且对机器的危害也比较大,但是,正确的安装方法可以将电机输出轴与压缩机输入轴的不对中降低到最小甚至消除。
压缩机的加工误差主要是指转子的质量分布不均匀,使得压缩机在运转过程中转子产生一个不平衡力或者力偶。
当转子的动平衡做得不够好的时候,这种不平衡力或者力偶就会引起压缩机较大的径向振动,也就是在水平平面内或者竖直平面内的振动。
此外,螺杆压缩机采用斜齿同步齿轮也会引起压缩机转子轴线方向的振动。
浅析压缩机振动原因好和减震措施
浅析压缩机振动原因好和减震措施1、引言在石油行业、化肥生产等行业中,大型活塞式压缩机对于生产制造效率的提高具有重要的作用,但是在这些行业中,普遍存在着管线振动的问题。
在过去,人们对压缩机管路的设计主要是从工艺流程的角度考虑问题,而对管道振动这一个力学因素引起的问题并没有过多的重视,因此导致压缩机在使用过程中经常出现剧烈的振动,并伴随着有巨大的噪声。
压缩机振动现象轻则导致管件裂纹、零部件松动,而重则会导致中毒、火灾、爆炸等一系列恶劣现象的产生。
其实,这些事故不是不可以避免的,只需要在压缩机过程中,采取合理的减震措施就可以保证压缩机管道的运转。
2、管道振动原因分析引起压缩机振动的因素有很多种,但是导致振动问题产生的原因主要有3个:第1种原因是压缩机本身安装不对,设计不合理,运动部件的动平衡性能差,都可以导致机组的振动,从而最终与之连接的管道也同样发生振动。
第2中引起振动的原因是由于脉动气流导致管道受迫性产生振动。
活塞式压缩机做着往复式运动,其工作特点是排气具有周期性和间歇性的变化,这必然会导致管道内的气体呈现脉动的状态,管道内的压力、密度、速度等不仅随着位置变化,同时也会随着时间进行着周期性的变化,即所谓的气流脉动。
脉动的气流沿着管道流动,如果在输送过程中遇到异径管、控制阀、弯头以及盲板等变化时,将会产生随着时间而不断变化的激振力。
在激振力的作用下,压缩机的管道系统便会产生一定的机械振动响应,并且随着压力脉冲的不断的增大,管道振动的应力以及位移峰值也会越大。
第3中原因是由于共振而引起。
在前面分析和研究气流脉动而引起的管道共振时,同时会存在着3个固有频率和2个振动系统,其中,2个振动系统中一个是管道内由于气体而形成的气柱系统,它是由于压缩机的往复作用使得管道内产生脉动;另一个是管道结构的机械系统,压力脉动使得管路做机械的运动。
3个固有频率是指管路结构固有频率、固有频率、压缩机激发频率,如果在这些频率中,三个或者有两个频率相同或者接近的时候,就会导致共振现象的产生,表现为耦合振动,共振现象会导致管道具有较大的应力和位移。
离心式压缩机振动值过高的原因分析及对策
- 34 -工 业 技 术0 引言离心式压缩机是一种加工制造精度非常高的动力机械,其特点为高转速、高功率、高效率,常用于动力能源、冶金以及石油化工等行业。
离心式压缩机振动过大是机组运转中最常见的故障,当机组振动过高时,不但会影响压缩机使用寿命,降低机器运转周期,产生噪声,而且会引起机器零部件损坏,危害人身安全,停产停工,造成财产经济的损失。
针对离心式压缩机机组振动值过高的现象,该文从转子不平衡、转子不对中以及油膜涡动和油膜振荡3个方面,根据实际情况分析离心式压缩机组振动过高的原因,探讨解决方法,从而减少和避免振动故障,减少经济损失。
1 离心式压缩机的工作原理离心式压缩机的工作原理为当叶轮高速旋转时,气体通过进气口进入隔板,在叶轮叶片旋转的离心力作用下,气体加压后得到动能和压力能的提升。
之后,气体通过隔板流道进入下一个窝室,通过二级叶轮叶片进行再次加压,如此经过多级叶轮的加压作用后,气体由低压气变为高压气,达到工艺的要求,再从出风口流出。
2 离心式压缩机组振动原因分析及特征2.1 离心式压缩机振动故障诊断的标准振动位移的大小是检测压缩机振动故障的国际通用标准,在美国石油学会制订的AP167标准中明确规定,离心式压缩机在正常工况状态下,标准如公式(1)所示[1]。
(1)式中:N 为离心式压缩机的工作转速,A 为该机组的振动值,单位为 μm 。
国内离心式压缩机振动合格标准为:离心式压缩机在工作转速下,振动值≤25.4 μm ;在超转工况下,振动值≤工作转速时的振动值+12.7 μm 。
2.2 转子不平衡转子不平衡是指转子由于受到加工工艺或材料自身材质和重量等方面的影响,内在质量分布不均匀,中心线不能绝对对称,从而在转子质量中心与旋转中心线之间存在偏心距。
当转子旋转时,形成周期性离心力干扰,并在轴承上产生动量载荷,使机组产生振动[2]。
在检测中,测振探头对准转子或轴承的1点进行测量,转子每旋转1周,产生1次响应,为1个周期。
离心压缩机的转子动力特性与振动分析
离心压缩机的转子动力特性与振动分析【摘要】离心压缩机是工业生产上的常用设备,广泛用于化工、机械等生产领域。
而离心压缩机的转子动力特性和振动情况会在很大程度上影响到离心压缩机的性能。
因此,研究离心压缩机的转动特性与振动情况,并采取相应措施消除不良动力与振动问题,对提高生产效率至关重要。
【关键词】离心压缩机;转子动力特性;振动状况1、离心压缩机的转子动力特性与振动分析1.1离心压缩机转子振动的机理离心压缩机之所以能够具备压缩功能,主要是依靠高速旋转的转子产生巨大的离心力。
一般来说,当转子和转轴之间的契合比较严密时,在不存在其它故障的条件下,引起转子振动的主要机理是共振。
所谓共振,是说转子的转动频率同转子自身的振动频率十分接近或者完全相同,这时候,转子动力特性就会出现振动的情况。
根据研究,由由共振引起的转子振动的危害是非常大的,能在极短的时间内对整个离心机在成不可恢复性的损害,因此应极力设法避免。
1.2转子—轴承系统的稳性当转子—--轴承系统处于一种稳定状态时,很少会出现不和谐振动的情况。
在物理学上,离心压缩机转子——转轴系统的稳定性包括两种类型,一种是静态平衡,另一种是动态平衡。
所谓静平衡,是说当转子外径D与长度L满足D/L≥5时,不论其工作转速高低,系统只需进行静平衡。
而当L≥D的时,只要工作转速大于1000转/分,都要进行动平衡。
与静平衡与动平衡对应的是静不平衡和动不平衡。
当出现静不平衡和动不平衡的状况时,离心压缩机的转子与转轴间的力学平衡特性便被打破,故而很容易出现不和谐的振动而损害离心压缩机。
1.3转子振动的平衡特性虽然转子振动在大多数情况下对离心压缩机没有什么好处,但转子的振动又是无法彻底消除的。
因此,只需把转子振动限定在一定的平衡范围内,就可以消除转子振动带来的大部分危害。
那么,什么是转子振动平衡特性呢?又如何达到这种平衡特性呢?在实际研究中,把转子振动频率低于转速十分之一的情况成为转子振动的平衡特性,又称为“安全振动范围”。
航空器起动电机的转子动平衡与振动控制优化
航空器起动电机的转子动平衡与振动控制优化随着航空业的发展,航空器的起动电机在机身动力系统中扮演着重要的角色。
起动电机的转子动平衡和振动控制是确保航空器能够正常运行和延长其使用寿命的关键因素。
本文将探讨航空器起动电机的转子动平衡和振动控制的优化方法和技术。
在航空器起动电机中,转子的动平衡是必不可少的一个环节。
转子动平衡是指在转子旋转时,使得转子十分平衡,不产生过大的离心力和振动。
如果转子存在不平衡,将会导致电机的振动增加、寿命减少,并且可能会对整个动力系统产生负面影响。
因此,进行转子的动平衡对于航空器起动电机的正常运行至关重要。
对于航空器起动电机的转子动平衡,常见的方法包括静态平衡和动态平衡。
静态平衡是指在转子不旋转的情况下,通过调整转子的质量分布使得转子平衡。
这种方法简单易行,但并不能考虑到转子在旋转时产生的离心力和振动。
而动态平衡是指在转子旋转时,通过在转子上添加补偿质量以消除离心力和振动。
动态平衡方法较为复杂,但能够更准确地保证转子的平衡性。
因此,在航空器起动电机中,我们通常会采用动态平衡方法来进行转子的动平衡,以确保电机的稳定运行。
除了转子的动平衡外,振动控制也是航空器起动电机的关键技术之一。
转子在旋转时会产生一定的振动,如果振动过大,将会对航空器和电机系统造成损伤。
因此,振动控制的优化是确保电机长期稳定运行的重要环节。
在振动控制优化中,减少滚动轴承和齿轮传动系统的振动是关键目标之一。
首先,选择适当的轴承和齿轮传动系统,比如采用高精度的滚动轴承和平行轴齿轮传动系统,可以有效减少振动产生。
其次,通过精确的加工工艺和材料选择,可以减少传动系统的不平衡和振动。
此外,采用现代的振动控制算法和技术,如主动振动控制和自适应振动控制等,可以进一步优化振动控制效果。
另外,航空器起动电机的振动控制还可以通过结构优化来实现。
通过合理设计电机的结构,如适当增加结构的刚度和降低质量集中度,可以减少振动产生。
此外,采用减振材料和减振器等技术,也可以有效降低电机的振动。
离心式压缩机振动的原因与处理措施
离心式压缩机振动的原因与处理措施发布时间:2022-07-12T08:27:34.549Z 来源:《新型城镇化》2022年14期作者:黄辉[导读] 离心式压缩机在实际应用中,会因种种因素的影响出现压缩机振动的情况,影响离心式压缩机的使用效率,只有找到引起离心式压缩机振动的原因,并结合实际检修工作,采取相应解决措施,才可以确保离心式压缩机的平稳运行。
以下本篇就来探讨离心式压缩机振动的影响因素及控制措施。
国家管网集团联合管道有限责任公司西部塔里木输油气分公司新疆维吾尔自治区 841000摘要:离心式压缩机在实际应用中,会因种种因素的影响出现压缩机振动的情况,影响离心式压缩机的使用效率,只有找到引起离心式压缩机振动的原因,并结合实际检修工作,采取相应解决措施,才可以确保离心式压缩机的平稳运行。
以下本篇就来探讨离心式压缩机振动的影响因素及控制措施。
关键词:振动;离心式压缩机;控制引言:离心式压缩机是许多大型化工企业的关键设备,其所占地位非常重要。
一旦出现故障,往往造成很大的经济损失。
因此如何管好这些机器,保证机组安全。
稳定长周期运行,一旦出现故障通过对压缩机的振动特征分析,找出振动的原因,加以排除就成为一个特别重要的课题。
并制定合理的处理方法,彻底地解决了压缩机的振动问题。
一、离心式压缩机特性及发展现状1、离心式压缩机的特性通过压缩气体可以将气体压力不断地提高,方便进行压缩机的分类。
一般将压缩机分成两种形式。
一种是容积式的压缩机一种是透平式的压缩机。
通常将容积式的压缩机用在流量比较小的工作中去,但是大流量的工作状况就要使用透平式的压缩机。
并且透平压缩机还可以分成好几种类型,根据不同的工作情况可以选择与工作情况相符的压缩机进行工作,这样既可以使生产得到满足还可以保证设备进行最优的运行。
在工业中广泛的应用离心压缩机,是因为离心压缩机可以充分地提供压缩气体。
尤其是进行重大工业设备的安装还有输送气体的过程中,利用最核心的设备之一就是离心压缩机,它也是验证我国装备制造水平的一个重要因素。
压缩机转子 技术指标
压缩机转子技术指标压缩机转子是压缩机中的核心部件,其技术指标对于压缩机的性能和效率有着重要的影响。
以下是对压缩机转子技术指标的详细介绍:一、转子材料压缩机转子的材料通常采用高强度、耐腐蚀的合金钢或不锈钢。
这些材料具有优异的机械性能和耐腐蚀性,能够保证转子的稳定性和耐用性。
二、转子结构压缩机转子的结构通常包括转子本体、叶片和平衡盘等部分。
转子本体是转子的核心部分,通常采用实心或空心结构。
叶片是转子上的重要部件,用于引导气体流动,提高压缩效率。
平衡盘则用于平衡转子的轴向力,保证转子的稳定运行。
三、转子尺寸压缩机转子的尺寸通常根据压缩机的功率和气量需求来确定。
较大的转子尺寸可以提供更大的压缩能力和更高的效率,但也需要更高的驱动功率。
因此,在选择压缩机转子时,需要根据实际需求进行权衡。
四、转子转速压缩机转子的转速是影响压缩机性能的重要因素之一。
转速过高可能导致振动和磨损加剧,而过低则可能影响压缩效率。
因此,需要根据压缩机的设计要求和实际运行工况来确定合适的转速范围。
五、动平衡性能压缩机转子的动平衡性能对于压缩机的稳定运行至关重要。
如果转子不平衡,会导致压缩机振动和噪音增加,甚至可能引发故障。
因此,在设计和制造压缩机转子时,需要确保其具有良好的动平衡性能。
六、耐磨性压缩机转子在运行过程中会受到气体的冲刷和摩擦作用,因此需要具有良好的耐磨性。
这可以通过采用高硬度的材料、优化叶片设计和表面处理等方式来实现。
七、耐腐蚀性压缩机转子在运行过程中可能会接触到各种气体和液体,因此需要具有良好的耐腐蚀性。
这可以通过采用耐腐蚀的材料、进行表面处理等方式来实现。
总之,压缩机转子的技术指标对于压缩机的性能和效率有着重要的影响。
在选择和使用压缩机转子时,需要根据实际需求进行权衡和优化,确保其满足设计要求和使用工况的要求。
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转子动平衡对压缩机振动特性的影响
近些年来,工艺螺杆压缩机在石化行业应用中展现了很多优点:结构简单、机组无故障运行时间长、能保证装置长周期安全稳定运行、适应介质气夹带杂质、带液工况、且不需要备机等特点。
螺杆压缩机是靠阴、阳转子的啮合运动形成密封腔室对气体实现压缩进行工作的,它的阴、阳转子均做定轴转动,如果它的转子处于理论上的动平衡状态,并且压缩机的安装过程中不存在误差,则螺杆压缩机几乎不存在振动的可能。
但是,安装与加工方面的误差总是难以避免的,因此,在实际的工作过程中螺杆压缩机的振动是存在的。
但是,如果安装、加工的过程符合要求,螺杆压缩机的振动是比较容易控制的。
1.工艺螺杆压缩机在化工行业中的应用
与活塞压缩机相比较,螺杆压缩机不需要维修频繁堵塞的气阀(往复机需要经常停车以更换气阀内件),机组维护的工作量很小;与离心机相比,无需进行喘振调节。
由于这些优点,螺杆压缩机在越来越多的石油、化工、煤化工领域中得到了应用。
目前主要的应用行业如表1所示:
表1. 工艺螺杆压缩机的主要应用领域
2 引起螺杆压缩机振动的原因
螺杆压缩机优点有很多,同时也有需要不断改进的地方,机体振动控制即是一方面。
引起螺杆压缩机振动的原因主要来源于两个方面,一个是安装误差,一个是转子的加工误差。
可能的安装误差主要是电动机输出轴与压缩机输入轴的不对中。
这种不对中又可以分为平行不对中、角度不对中以及平行、角度均不对中。
不对中既会引起压缩机轴的径向振动,也会引起压缩机轴的轴向振动。
不对中对压缩机的振动影响是比较大的,并且对机器的危害也比较大,但是,正确的安装方法可以将电机输出轴与压缩机输入轴的不对中降低到最小甚至消除。
压缩机的加工误差主要是指转子的质量分布不均匀,使得压缩机在运转过程中转子产生一个不平衡力或者力偶。
当转子的动平衡做得不够好的时候,这种不平衡力或者力偶就会引起压缩机较大的径向振动,也就是在水平平面内或者竖直平面内的振动。
此外,螺杆压缩机
采用斜齿同步齿轮也会引起压缩机转子轴线方向的振动。
3 螺杆压缩机振动强度与机型的关系
通过大量的螺杆压缩机振动测试试验数据看出,像510、630等比较大型的压缩机组在水平、竖直以及轴向三个平面内的振动强度一般在2~3mm/s以内,振动强度偏大的情况比较少。
而255、321等小型机组的振动强度与之相比要大的多,振动强度可以达到4~6mm/s 的机组所占的比例比较大。
而且,有的机头振动测试试验过后返回车间进行检修,经过更换轴承、轴承座等之后重新测试,振动强度依然偏大,与检修之前相比几乎没有什么变化。
这样情况下,可以排除安装误差对振动的影响,因此,造成压缩机振动强度偏大的原因很可能是转子动平衡做得不够引起的。
特别是那些运行几年后因为现场振动偏大返厂检修的机器,有可能在工作过程中因为磨损、锈蚀等原因造成转子的动平衡状况发生变化,导致压缩机的振动偏大。
4 结论与展望
根据前面的分析以及大量的压缩机振动试验数据可知:
m e成正比,所以,严格控制压缩机的不平衡量,(1)压缩机的振幅与转子的不平衡量
1
是控制压缩机水平和竖直平面内振动的根本方法之一;
(2)电动机输出轴与压缩机输入轴良好的对中性是消除安装误差造成压缩机振动的根源;
(3)动不平衡引起的螺杆压缩机振幅可以近似地用m1e/m来表示,由此可知,转子的不平衡量m1e越小,压缩机组的总质量越大,压缩机的振幅越小。
这也解释了在大量的振动测试试验中较小的压缩机组振动容易偏大而较大机组的振动相对较小的原因,由此可知,对于总质量较小的压缩机组,应该更注意控制转子的动平衡情况;
(4)对于由于振动强度偏大而返厂检修的压缩机组,在经过检修、更换易损件排除安装误差造成的压缩机振动以后,就考虑是否是压缩机转子在长期工作过程中动平衡品质发生了变化而引起其振动强度偏大。
石化行业中压缩机的振动值大小一方面关系机组噪声等级高低;另一方面关系压缩机转子、轴封及轴承的寿命。
因此准确地分析振动产生的原因及提出减小振动的合理措施,对降低噪声、改善现场作业环境及提高压缩机及辅助设备寿命有很大的意义。
压缩机是石化装置的动力单元,地位较高,若能从振动方面入手提高压缩机的无故障运行时间,便也能提高整个石化装置的生产时间,提高经济效益。
此文在压缩机出厂试验数据及振动微分方程理论的基础上对压缩机的振动以及动平衡对其振动的影响作了概述,并使用了常规的力学模型进行了定性的分析。
同时,压缩机振动强度与机型大小的具体关系还需要更充分以更多的试验数据的支持。
其次,压缩机振动是一门非常复杂的学问,精确的理论分析以及动平衡对压缩机振动影响的定量计算尚需进一步的深入研究。
另外,在工作过程中压缩机是靠相互啮合的阴、阳两根转子的定轴转动形成密封腔室来完成对气体的压缩的,其实际的振动模型要比单自由度的质量、弹簧、阻尼系统复杂得多,精确的理论分析还需要建立更为准确的数学模型。