Zgomotul rotorului și vibrațiile în ventilatoare. Consecințele echilibrării intempestive a rotoarelor de evacuare a fumului
8.1.1 Generalități
Figurile 1 - 4 arată câteva puncte posibile de măsurare și direcții pe fiecare rulment al ventilatorului. Valorile date în tabelul 4 se referă la măsurători într-o direcție perpendiculară pe axa de rotație. Numărul și locația punctelor de măsurare atât pentru testarea din fabrică, cât și pentru testarea pe teren sunt la latitudinea producătorului ventilatorului sau prin acord cu clientul. Se recomandă să se efectueze măsurători pe rulmenții arborelui roții ventilatorului (rotor). Dacă acest lucru nu este posibil, senzorul trebuie instalat într-un loc în care este asigurată cea mai scurtă legătură mecanică posibilă între acesta și rulment. Senzorul nu trebuie montat pe panouri nesuportate, carcasa ventilatorului, elemente de carcasă sau alte locuri care nu au o legătură directă cu rulmentul (rezultatele unor astfel de măsurători pot fi folosite, dar nu pentru a evalua starea de vibrație a ventilatorului, dar pentru a obține informații despre vibrațiile transmise la conducta de aer sau pe bază, consultați GOST 31351 și GOST ISO 5348.
Figura 1 - Locația senzorului cu trei axe pentru un ventilator axial montat orizontal
Figura 2 - Locația senzorului cu trei coordonate pentru un ventilator radial cu o singură aspirație
Figura 3 - Amplasarea senzorului cu trei axe pentru un ventilator radial cu aspirație dublă
Figura 4 - Locația senzorului cu trei axe pentru un ventilator axial instalat vertical
Măsurătorile în direcția orizontală trebuie luate în unghi drept față de axa arborelui. Măsurătorile în direcția verticală trebuie efectuate în unghi drept față de direcția orizontală de măsurare și în unghi drept față de arborele ventilatorului. Măsurătorile în direcția longitudinală trebuie efectuate într-o direcție paralelă cu axa arborelui.
8.1.2 Măsurători folosind senzori inerțiali
Toate valorile vibrațiilor date în acest standard se referă la măsurători efectuate cu ajutorul senzorilor de tip inerțial al căror semnal reproduce mișcarea carcasei rulmentului.
Senzorii utilizați pot fi fie accelerometre, fie senzori de viteză. O atenție deosebită trebuie acordată montării corecte a senzorilor: fără goluri de-a lungul zonei de sprijin, balansări și rezonanțe. Dimensiunea și masa senzorilor și a sistemului de montare nu trebuie să fie excesiv de mari pentru a nu modifica semnificativ vibrația măsurată. Eroarea totală datorată metodei de montare a senzorului de vibrații și calibrării căii de măsurare nu trebuie să depășească ±10% din valoarea valorii măsurate.
8.1.3 Măsurători folosind senzori fără contact
Prin acord între utilizator și producător, pot fi stabilite cerințe pentru valorile maxime ale mișcării arborelui (a se vedea GOST ISO 7919-1) în interiorul rulmenților lipiți. Măsurătorile corespunzătoare pot fi efectuate folosind senzori de tip fără contact.
În acest caz, sistemul de măsurare determină mișcarea suprafeței arborelui în raport cu carcasa rulmentului. Evident, amplitudinea admisibilă a mișcărilor nu trebuie să depășească valoarea jocului în rulment. Valoarea jocului intern depinde de dimensiunea și tipul rulmentului, sarcina (radială sau axială) și direcția de măsurare (unele modele de rulmenți au o gaură eliptică, pentru care jocul în direcția orizontală este mai mare decât în vertical). Varietatea factorilor care trebuie luați în considerare face dificilă stabilirea limitelor uniforme pentru mișcarea arborelui, dar unele linii directoare sunt prezentate în Tabelul 3. Valorile date în acest tabel sunt procente de valoarea totală joc radial în rulment în fiecare direcție.
Tabel 3 - Limitarea mișcării relative a arborelui în interiorul rulmentului
| Mișcarea maximă recomandată, procentul valorii de degajare1) (de-a lungul oricărei axe) | |
|---|---|
| Punere în funcțiune/Stare satisfăcătoare | mai putin de 25% |
| Avertizare | +50 % |
| Stop | +70 % |
| 1) Valorile jocului radial și axial pentru un anumit rulment trebuie obținute de la furnizorul acestuia. | |
Valorile date sunt date ținând cont de mișcările „false” ale suprafeței arborelui. Aceste mișcări „false” apar în rezultatele măsurătorilor datorită faptului că, pe lângă vibrația arborelui, aceste rezultate sunt influențate și de bătaia mecanică a acestuia dacă arborele este îndoit sau are formă necirculară. Când se utilizează un senzor de tip fără contact, bătăile electrice, determinate de proprietățile magnetice și electrice ale materialului arborelui în punctul de măsurare, vor contribui și ele la rezultatul măsurării. Se crede că atunci când ventilatorul este pus în funcțiune și funcționarea sa normală ulterioară, intervalul sumei bătăilor mecanice și electrice la punctul de măsurare nu trebuie să depășească cea mai mare dintre două valori: 0,0125 mm sau 25% din valoarea deplasării măsurate. . Bătăile sunt determinate în timpul rotației lente a arborelui (la viteze de la 25 la 400 min-1), când efectul asupra rotorului al forțelor cauzate de dezechilibru este nesemnificativ. Poate fi necesară prelucrarea suplimentară a arborelui pentru a îndeplini toleranța de deformare specificată. Dacă este posibil, senzorii de tip fără contact trebuie montați direct în carcasa rulmentului.
Valorile limită date se aplică numai ventilatorului care funcționează în modul nominal. Dacă ventilatorul este proiectat pentru a fi acționat de o unitate de viteză variabilă, atunci la alte viteze sunt posibile niveluri mai ridicate de vibrație datorită influenței inevitabile a rezonanțelor.
Dacă ventilatorul are capacitatea de a schimba poziția palelor în raport cu debitul de aer la admisie, valorile date ar trebui utilizate pentru condițiile de funcționare cu paletele maxim deschise. Trebuie luat în considerare faptul că blocarea fluxului de aer, vizibilă în special la unghiuri mari de deschidere a lamei în raport cu debitul de aer de admisie, poate duce la niveluri crescute vibratii.
Ventilatoarele instalate conform schemelor B și D (a se vedea GOST 10921) ar trebui testate cu conducte de aspirație și (sau) de evacuare a aerului, a căror lungime este de cel puțin două ori mai mare decât diametrul lor (vezi și Anexa C).
Limitați vibrația arborelui (față de suportul rulmentului):
Stare de pornire/satisfăcătoare: (0,25´0,33 mm) = 0,0825 mm (span);
Nivel de avertizare: (0,50´0,33 mm) = 0,165 mm (span);
Nivel de oprire: (0,70´0,33 mm) = 0,231 mm (span).
Suma bateriei mecanice și electrice a arborelui la punctul de măsurare a vibrațiilor:
b) 0,25´0,0825 mm = 0,0206 mm.
Cea mai mare dintre cele două valori este 0,0206 mm.
8.2 Sistem suport ventilator
Starea de vibrație a ventilatoarelor după instalarea lor este determinată ținând cont de rigiditatea suportului. Suportul este considerat rigid dacă prima frecvență naturală a sistemului ventilator-suport depășește viteza de rotație. De obicei, atunci când este instalat pe fundații mari de beton, suportul poate fi considerat rigid, iar atunci când este instalat pe izolatoare de vibrații, poate fi considerat flexibil. Cadrul de oțel pe care sunt adesea montate ventilatoare poate fi oricare dintre aceste două tipuri de suport. Dacă aveți îndoieli cu privire la tipul de suport al ventilatorului, pot fi efectuate calcule sau teste pentru a determina prima frecvență naturală a sistemului. În unele cazuri, suportul ventilatorului trebuie considerat rigid într-o direcție și flexibil în cealaltă.
8.3 Limitele vibrațiilor admisibile ale ventilatoarelor când sunt testate în condiții de fabrică
Limitele de vibrație prezentate în Tabelul 4 se aplică ansamblurilor ventilatoare. Acestea se referă la măsurătorile vitezei vibrațiilor într-o bandă de frecvență îngustă pe suporturile rulmenților pentru viteza de rotație utilizată în testele din fabrică.
Tabelul 4 - Valori limită ale vibrațiilor atunci când sunt testate în condiții de fabrică
| Categoria fanilor | ||
|---|---|---|
| Suport rigid | Suport flexibil | |
| BV-1 | 9,0 | 11,2 |
| BV-2 | 3,5 | 5,6 |
| BV-3 | 2,8 | 3,5 |
| BV-4 | 1,8 | 2,8 |
| BV-5 | 1,4 | 1,8 |
|
Note 1 Anexa A specifică regulile de conversie a unităților de viteză a vibrației în unități de deplasare a vibrațiilor sau de accelerație a vibrațiilor pentru vibrații într-o bandă de frecvență îngustă. 2 Valorile din acest tabel se referă la sarcina nominală și la viteza nominală a ventilatorului care funcționează în modul cu paletele deschise ale paletei de ghidare de admisie. Limitele pentru alte condiții de încărcare ar trebui convenite între producător și cumpărător, dar se recomandă ca acestea să nu depășească valorile din tabel de mai mult de 1,6 ori. |
||
8.4 Limitele vibrațiilor admisibile ale ventilatoarelor în timpul testării la fața locului
Vibrația oricărui ventilator la locul de funcționare depinde nu numai de calitatea echilibrării acestuia. Factorii legati de instalare, precum masa si rigiditatea sistemului de sustinere, vor avea o influenta. Prin urmare, producătorul ventilatorului, dacă nu se specifică altfel în contract, nu este responsabil pentru nivelul de vibrație al ventilatorului la locul funcționării acestuia.
Tabelul 5 - Limite de vibrație la fața locului
| Stare de vibrație a ventilatorului | Categoria fanilor | R.m.s maxim. viteza vibrației, mm/s | ||
|---|---|---|---|---|
| Suport rigid | Suport flexibil | |||
| Lansare | BV-1 | 10 | 11,2 | |
| BV-2 | 5,6 | 9,0 | ||
| BV-3 | 4,5 | 6,3 | ||
| BV-4 | 2,8 | 4,5 | ||
| BV-5 | 1,8 | 2,8 | ||
| Avertizare | BV-1 | 10,6 | 14,0 | |
| BV-2 | 9,0 | 14,0 | ||
| BV-3 | 7,1 | 11,8 | ||
| BV-4 | 4,5 | 7,1 | ||
| BV-5 | 4,0 | 5,6 | ||
| Stop | BV-1 | -1) | -1) | |
| BV-2 | -1) | -1) | ||
| BV-3 | 9,0 | 12,5 | ||
| BV-4 | 7,1 | 11,2 | ||
| BV-5 | 5,6 | 7,1 | ||
|
1) Nivelul de oprire pentru ventilatoare din categoriile BV-1 și BV-2 se stabilește pe baza analizei pe termen lung a măsurătorilor vibrațiilor. |
||||
Vibrația ventilatoarelor noi puse în funcțiune nu trebuie să depășească nivelul de „punere în funcțiune”. Pe măsură ce ventilatorul funcționează, ar trebui să ne așteptăm la o creștere a nivelului său de vibrații din cauza proceselor de uzură și a efectului cumulativ al factorilor de influență. Această creștere a vibrațiilor este în general normală și nu ar trebui să provoace alarmă până când nu atinge nivelul de „avertizare”.
Odată ce vibrația atinge nivelul de „avertizare”, este necesar să se investigheze motivele creșterii vibrațiilor și să se determine măsuri pentru reducerea acesteia. Funcționarea ventilatorului în această stare trebuie să fie sub supraveghere constantă și limitată la timpul necesar pentru a determina măsurile de eliminare a cauzelor vibrațiilor crescute.
Dacă nivelul de vibrație atinge nivelul de „oprire”, trebuie luate imediat măsuri pentru eliminarea cauzelor vibrațiilor crescute, în caz contrar ventilatorul trebuie oprit. Întârzierea aducerii nivelului de vibrații la un nivel acceptabil poate duce la deteriorarea rulmenților, fisuri în rotor și în zonele de sudură ale carcasei ventilatorului și, în cele din urmă, distrugerea ventilatorului.
Când se evaluează starea de vibrație a unui ventilator, trebuie monitorizate modificările nivelurilor de vibrație în timp. O schimbare bruscă a nivelului de vibrație indică necesitatea de a inspecta imediat ventilatorul și de a lua măsuri corective. întreținere. La monitorizarea modificărilor vibrațiilor, tranzitorii cauzate, de exemplu, de schimbările lubrifianților sau de procedurile de întreținere nu trebuie luate în considerare.
Vibrația crescută a unui ventilator este una dintre principalele sale „probleme”, care provoacă defectarea prematură a componentelor, pieselor, rotoarelor, palelor, rulmenților, cuplajelor, distrugerea fundației și a ventilatorului în sine.
Motive pentru vibrația ventilatorului:
- dezechilibru arborelui;
- încălcarea alinierii unității;
- uzura sau deteriorarea rulmenților;
- defecte în partea electromagnetică a unității (motor electric);
- defecte la viteze (dacă există o cutie de viteze intermediară);
- influența forțelor aerohidrodinamice;
- fenomene de rezonanţă etc.
Nivelul de vibrație al ventilatoarelor reflectă cel mai precis starea tehnică actuală a ventilatorului, calitatea asamblarii și instalării acestuia. Cu alte cuvinte, prin monitorizarea nivelului de vibrație al ventilatorului, puteți identifica toate defectele menționate mai sus și puteți lua măsuri în timp util pentru a le elimina, asigurând funcționarea fără probleme a ventilatorului.
Metodologia de măsurare a vibrațiilor ventilatoarelor industriale cu o putere de până la 300 kW este reglementată, iar pentru cele mai puternice - GOST ISO 10816-3. În acest articol ne vom uita la ventilatoare industriale cu o putere de până la 300 kW și o tehnică de monitorizare a stării lor de vibrație pentru a determina un anumit nivel de bază de vibrație și tendința de schimbare a acestuia.
În primul rând, observăm că toate ventilatoarele industriale cu o putere de până la 300 kW sunt clasificate în funcție de nivel. vibratii admisibileși dezechilibru în categoria BV (a se vedea tabelul 1):
În conformitate cu cerințele GOST 31350-2007 (ISO 14694:2003), măsurătorile vibrațiilor sunt efectuate pe suporturi de rulmenți în direcții perpendiculare pe axa de rotație a arborelui. Punctele de măsurare recomandate sunt prezentate în Fig. 1. 
a) pentru un ventilator axial orizontal 
b) pentru un ventilator orizontal radial monoaspirator
c) pentru un ventilator orizontal radial cu dublă aspirație
d) pentru un ventilator axial vertical
Figura 1. Puncte și direcții ale măsurătorilor vibrațiilor ventilatorului
Măsurătorile absolute ale vibrațiilor pe suporturi de rulmenți sunt efectuate cu vibrometre BALTECH VP-3410 (seria VibroPoint) cu senzori de contact inerțial - accelerometre piezo (senzori de accelerație). Când se efectuează măsurători, cerințele standard pentru fiabilitatea fixării, direcția de instalare și absența influenta semnificativa greutatea și dimensiunile senzorului asupra rezultatelor măsurătorilor. În general, este acceptabilă o incertitudine totală de măsurare de ±10% din parametrul măsurat. Vibrometrele de la compania BALTECH sunt universale și permit, în funcție de cerințele producătorului ventilatorului, măsurarea a trei parametri de vibrație (deplasarea vibrațiilor, viteza vibrațiilor sau accelerația vibrațiilor).
Limitele admisibile ale vibrației ventilatorului în timpul funcționării sunt prezentate în tabelul 2. Trebuie remarcat faptul că, datorită masei și rigidității sistemului de sprijin la locul de operare, aceste valori sunt ușor mai mari decât valorile vibrațiilor în timpul testelor din fabrică. .
Tabelul 2. Valori limită ale vibrațiilor în timpul funcționării ventilatorului.
Toți fanii noi trebuie să respecte nivelul „Dare în funcțiune”. Pe măsură ce piesele funcționează și se uzează, nivelul de vibrații al ventilatorului crește inevitabil, iar atunci când este atins nivelul de „Avertizare”, este necesar să se investigheze motivele creșterii vibrațiilor și să se ia măsuri pentru eliminarea acestora. Funcționarea ventilatorului în această stare trebuie limitată în timp până la efectuarea lucrărilor de reparație.
Când se atinge nivelul „Oprire”, ventilatorul trebuie oprit imediat și trebuie luate măsuri pentru eliminarea surselor de niveluri critice de vibrații. În caz contrar, pot rezulta daune grave, ducând la distrugerea ventilatorului. În general, pe baza statisticilor de funcționare a echipamentelor ventilatoare, se consideră necesar să se ia măsuri pentru eliminarea surselor de vibrații crescute atunci când nivelul acestuia depășește valoarea de bază de 1,6 ori sau 4 dB.
Când monitorizați vibrația ventilatorului, este important să acordați o atenție deosebită modificărilor bruște ale nivelului de vibrație în timp. Un salt în vibrație este un indiciu clar al unui fel de problemă, iar în acest caz este necesar să inspectați ventilatorul și să eliminați orice deficiențe constatate.
În unele cazuri, deplasarea arborelui în raport cu carcasa rulmentului este măsurată suplimentar cu ajutorul senzorilor de vibrații fără contact - inducție, curenți turbionari etc. Tabelul 3 prezintă valorile admisibile de deplasare a arborelui, care trebuie înțelese doar așa cum sunt recomandate - de fapt, acestea valorile pot fi diferite în funcție de tipul și dimensiunea rulmentului de alunecare, de mărimea și direcția sarcinii etc.
Tabel 3. Limitarea mișcării arborelui în interiorul rulmentului
Controlul vibrațiilor și monitorizarea vibrațiilor ventilatoarelor se realizează cel mai convenabil folosind un dispozitiv portabil portabil „PROTON-Balance-II”. Principalul său avantaj față de contoarele de vibrații simple este posibilitatea de a echilibra ventilatoarele în propriile suporturi în conformitate cu cerințele GOST 31350-2007 (ISO 14694:2003), precum și de a monitoriza temperatura unităților de rulment și de a monitoriza viteza ventilatorului.
Pentru a învăța cum să măsurați vibrația ventilatorului și să dobândiți abilități în lucrul cu vibratorii-echilibrator „PROTON-Balance-II” și alte contoare de vibrații de la compania BALTECH, se recomandă să urmați cursul TOP-103 „Fundamentals of vibration diagnostic. Vibrația fanilor GOST” la Centrul de Formare pentru Formare Avansată al companiei noastre din Sankt Petersburg, Astana sau Lübeck (Germania).
Cauzele deteriorării mașinilor de tracțiune
Cauzele deteriorării mașinilor de tracțiune în timpul funcționării pot fi mecanice, electrice și aerodinamice.
Motivele mecanice sunt:
Dezechilibrul rotorului ca urmare a uzurii sau a depunerilor de cenusa (praf) pe palete;
- uzura elementelor de cuplare: slăbirea bucșei rotorului pe arbore sau slăbirea prelungirilor rotorului;
- slăbirea șuruburilor de fundație (în absența piulițelor de blocare și a blocărilor nesigure împotriva deșurubarii piulițelor) sau rigiditate insuficientă a structurilor de susținere a mașinilor;
- slăbirea șuruburilor de ancorare ale carcaselor rulmenților datorită instalării sub acestea în timpul alinierii garniturilor necalibrate;
- alinierea nesatisfăcătoare a rotoarelor motorului electric și a mașinii de tiraj;
-incalzirea excesiva si deformarea axului datorita temperaturii crescute a gazelor de ardere.
Cauza este electrică este o denivelare mare a spațiului de aer dintre rotor și statorul motorului electric.
Motivul este aerodinamic este o performanță diferită pe părțile laterale ale aspiratoarelor de fum cu aspirație pe două fețe, care poate apărea atunci când cenusa intră în încălzitorul de aer pe o parte sau reglează incorect clapetele și paletele de ghidare.
În buzunarele de aspirație și volutele mașinilor de aspirare care transportă medii praf, carcasele, precum și pâlniile de aspirație ale volutelor, sunt supuse la cea mai mare uzură abrazivă. Laturile plate ale melcilor și buzunarelor se uzează într-o măsură mai mică. La aspiratoarele axiale de fum ale cazanelor, armătura se uzează cel mai intens în locurile paletelor de ghidare și rotoarelor. Intensitatea uzurii crește odată cu creșterea vitezei de curgere și a concentrației de praf de cărbune sau particule de cenușă în acesta.
Cauzele vibrațiilor mașinilor de tracțiune
Principalele motive pentru vibrația extractoarelor de fum și a ventilatoarelor pot fi:
a) echilibrarea nesatisfăcătoare a rotorului după reparație sau dezechilibru în timpul funcționării ca urmare a uzurii neuniforme și a deteriorării palelor rotorului sau a deteriorării lagărelor;
b) alinierea incorectă a arborilor mașinilor cu motor electric sau nealinierea lor din cauza uzurii cuplajului, slăbirea structurii de susținere a lagărelor, deformarea garniturilor de sub ele, când după aliniere sunt lăsate o mulțime de distanțiere subțiri necalibrate , etc.;
c) încălzirea crescută sau neuniformă a rotorului ventilatorului de evacuare a fumului, care a cauzat deformarea arborelui sau deformarea rotorului;
d) deplasarea unilaterală a cenușii încălzitorului de aer etc.
Vibrația crește atunci când vibrațiile naturale ale mașinii și ale structurilor de susținere coincid (rezonanță), precum și atunci când structurile sunt insuficient de rigide și șuruburile de fundație sunt slăbite. Vibrația rezultată poate duce la slăbire conexiuni cu șuruburiși cuplarea degetelor, cheilor, încălzirea și uzura accelerată a rulmenților, ruperea șuruburilor care fixează carcasele rulmenților, cadrele și distrugerea fundației și a mașinii.
Prevenirea și eliminarea vibrațiilor mașinilor de tracțiune necesită măsuri complexe.
În timpul recepției și livrării schimbului, ei ascultă aspiratoarele de fum și ventilatoarele în funcțiune, verifică absența vibrațiilor, zgomotul anormal, funcționalitatea atașării la fundația mașinii și a motorului electric, temperatura rulmenților acestora. , și funcționarea cuplajului. Aceeași verificare se efectuează la plimbarea în jurul echipamentului în timpul unei ture. Dacă sunt detectate defecte care amenință o oprire de urgență, aceștia informează șeful de tură pentru a lua măsurile necesare și pentru a consolida monitorizarea mașinii.
Vibrațiile mecanismelor rotative sunt eliminate prin echilibrarea și alinierea lor cu o acționare electrică. Înainte de echilibrare, se fac reparațiile necesare la rotorul și lagărele mașinii.
Cauzele deteriorării rulmenților
Lagărele de rulare și de alunecare sunt utilizați la mașinile de tracțiune. Pentru rulmenții de alunecare, se folosesc căptușeli de două modele: auto-aliniate cu o bilă și cu o suprafață de rulment cilindrică (rigidă) pentru montarea căptușelii în carcasă.
Deteriorarea rulmentului se poate datora neglijenței personalului, defectelor de fabricație a acestora, reparații și asamblare nesatisfăcătoare și, în special, lubrifiere și răcire slabă.
Funcționarea anormală a rulmentului este determinată de o creștere a temperaturii (peste 650°C) și de zgomotul caracteristic sau de loviri în carcasă.
Principalele motive pentru creșterea temperaturii lagărelor sunt:
Contaminare, cantitate insuficientă sau scurgere de lubrifiant din rulmenți, neconcordanță a lubrifiantului cu condițiile de funcționare ale mașinilor de tiraj (ulei prea gros sau subțire), umplerea excesivă a rulmenților cu lubrifiant;
- absenta jocurilor axiale in carcasa rulmentului necesar pentru a compensa alungirea termica a arborelui;
- joc radial al rulmentului mic;
- joc radial mic de lucru al rulmentului;
-blocarea inelului de lubrifiere in rulmenti de alunecare la un nivel de ulei foarte ridicat, ceea ce impiedica rotatia libera a inelului, sau deteriorarea inelului;
- uzura și deteriorarea rulmenților:
șenile și elementele de rulare sunt vopsite,
crăpătură pe inelele rulmenților,
inelul interior al rulmentului nu se potrivește strâns pe arbore,
strivirea și defectarea rolelor și separatoarelor, care este uneori însoțită de lovirea rulmentului;
- încălcarea răcirii lagărelor răcite cu apă;
-dezechilibrul rotorului și vibrațiile, înrăutățind brusc condițiile de încărcare ale rulmenților.
Rulmenții de rulare devin nepotriviți pentru funcționarea ulterioară din cauza coroziunii, uzurii abrazive și oboseale și distrugerii cuștilor. Uzura rapidă a rulmentului are loc atunci când există un joc radial de lucru negativ sau zero din cauza diferenței de temperatură dintre arbore și carcasă, jocului radial inițial selectat incorect sau potrivirea rulmentului selectat și executat incorect pe arbore sau carcasă etc.
În timpul instalării sau reparației mașinilor de tracțiune, rulmenții nu trebuie utilizați dacă se constată că au:
Fisuri pe inele, cuști și elemente de rulare;
- spărturi, lovituri și decojire pe șenile și elementele de rulare;
-chips pe inele, flanse inele de lucru si elemente de rulare;
-separatoare cu sudură și nituire deteriorate, cu înclinare inacceptabilă și distanță neuniformă a ferestrelor;
- pata culorile pe inele sau elemente de rulare;
-plate longitudinale pe role;
-decalaj excesiv sau rotație strânsă;
-magnetism rezidual.
Dacă sunt detectate aceste defecte, rulmenții trebuie înlocuiți cu alții noi.
Pentru a evita deteriorarea rulmenților în timpul demontării, trebuie respectate următoarele cerințe:
Forța trebuie transmisă prin inel;
- forta axiala trebuie sa coincida cu axa arborelui sau carcasei;
- impacturile asupra rulmentului sunt strict interzise; acestea trebuie transmise printr-o deriva de metal moale.
Se folosesc metode de presare, termice și de impact pentru montarea și demontarea rulmenților. Dacă este necesar, puteți utiliza aceste metode in combinatie.
Când demontați suporturile de rulmenți, verificați:
Starea și dimensiunile suprafețelor de montare a carcasei și arborelui;
- calitatea montajului rulmentului,
- centrarea carcasei fata de arbore;
- joc radial și joc axial,
- starea elementelor de rulare, separatoarelor si inelelor;
- lejeritate si absenta zgomotului in timpul rotatiei.
Cele mai mari pierderi apar atunci când orice viraj este plasat în imediata apropiere a conductei de evacuare a mașinii. Un difuzor trebuie instalat direct în spatele conductei de evacuare a mașinii pentru a reduce pierderile de presiune. Când unghiul de deschidere al difuzorului este mai mare de 200, axa difuzorului trebuie să fie deviată în direcția de rotație a rotorului, astfel încât unghiul dintre continuarea carcasei mașinii și Partea exterioară difuzorul era de aproximativ 100. Cu un unghi de deschidere mai mic de 200, difuzorul trebuie făcut simetric sau cu partea exterioară fiind o continuare a carcasei mașinii. Deviația axei difuzorului în direcția opusă duce la creșterea rezistenței sale. Într-un plan perpendicular pe planul rotorului, difuzorul este simetric.
Cauzele deteriorării rotoarelor și carcaselor aspiratoarelor de fum
Principalul tip de deteriorare a rotoarelor și carcaselor este
pompe de evacuare este uzura abrazivă la transportul într-un mediu prăfuit din cauza vitezei mari și a concentrațiilor mari de antrenare (cenusa) în gazele de ardere. Discul principal și lamele se uzează cel mai intens în locurile unde sunt sudate. Uzura abrazivă a rotoarelor cu palete curbate înainte este semnificativ mai mare decât a rotoarelor cu palete curbate înapoi. În timpul funcționării mașinilor de tracțiune, se observă uzura corozivă a rotoarelor atunci când în cuptor este ars păcură sulfuroasă.
Zonele de uzură ale lamelor din tablă trebuie sudate cu aliaj dur. Uzura paletelor și discurilor rotoare ale extractoarelor de fum depinde de tipul de combustibil ars și de calitatea funcționării instalațiilor de colectare a cenușii. Performanța slabă a colectoarelor de cenușă duce la uzura intensă a acestora, reduce rezistența și poate provoca dezechilibru și vibrații ale mașinilor, iar uzura carcaselor duce la scurgeri, praf și deteriorarea tracțiunii.
Reducerea intensității uzurii erozive a pieselor se realizează prin limitarea vitezei maxime de rotație a rotorului mașinii. Pentru aspiratoarele de fum, se presupune că viteza de rotație este de aproximativ 700 rpm, dar nu mai mult de 980.
Metodele operaționale de reducere a uzurii sunt: lucrul cu un exces minim de aer în focar, eliminarea aspirației aerului în focar și în coșuri și măsuri de reducere a pierderilor din arderea mecanică insuficientă a combustibilului. Acest lucru reduce viteza gazelor de ardere și concentrația de cenușă și antrenarea în acestea.
Motive pentru scăderea productivității mașinilor de tracțiune
Performanța ventilatorului se deteriorează atunci când paletele rotorului se abat de la unghiurile de proiectare și când fabricarea lor este defectă. Trebuie luate în considerare. că la suprafața cu aliaje dure sau întărirea lamei prin sudură de căptușeli pentru a prelungi durata de viață a acestora poate apărea o deteriorare a caracteristicilor evacuatorului de fum: uzură excesivă și blindaj anti-uzură necorespunzătoare a corpului evacuator de fum (secțiuni de debit reduse , rezistențe interne crescute) duc la aceleași consecințe. Defectele conductei gaz-aer includ scurgeri, aspirarea aerului rece prin trape de suflare și locuri în care acestea sunt încorporate în căptușeală și găuri în căptușeala cazanului. arzătoare în gol, treceri ale dispozitivelor permanente de suflare prin căptușeala cazanului și suprafețele de încălzire a cozii, găuri în camera de ardere și găuri pilot pentru arzătoare etc. Ca urmare, volumul gazelor de ardere și, în consecință, crește rezistența la cale. Rezistența la gaz crește, de asemenea, atunci când conducta este contaminată cu reziduuri focale și când poziția relativă a bobinelor supraîncălzitorului și economizorului este perturbată (scădere, împletire etc.). Motivul creșterii bruște a rezistenței poate fi o rupere sau blocarea în poziția închisă a clapetei sau a paletei de ghidare a evacuatorului de fum.
Apariția unei scurgeri pe calea gazului în apropierea evacuatorului de fum (o cămină deschisă, o supapă de explozie deteriorată etc.) duce la o scădere a vidului în fața evacuatorului de fum și la o creștere a productivității acestuia. Rezistența conductei până la punctul de scurgere scade, deoarece evacuatorul de fum lucrează într-o măsură mai mare pentru a aspira aer din aceste locuri, unde rezistența este mult mai mică decât în conducta principală și cantitatea de gaze de ardere pe care o ia din conducta este redusă.
Performanța mașinii se deteriorează odată cu creșterea fluxului de gaze prin golurile dintre conducta de admisie și rotor. În mod normal, diametrul clar al duzei ar trebui să fie cu 1-1,5% mai mic decât diametrul intrării în rotor; Jocurile axiale și radiale dintre marginea țevii și intrarea în roată nu trebuie să depășească 5 mm; deplasarea axelor găurilor lor nu trebuie să fie mai mare de 2-3 mm.
În timpul funcționării, este necesară eliminarea promptă a scurgerilor în pasajele arborilor și carcaselor din cauza uzurii acestora, în garniturile conectorilor etc.
Dacă există o conductă de ocolire a evacuatorului de fum (curgere directă) cu un clapete care nu are scurgeri, este posibil ca gazele de ardere emise să curgă înapoi în conducta de aspirație a evacuatorului de fum.
Recircularea gazelor de ardere este posibilă și la instalarea a două extractoare de fum pe cazan: printr-un evacuator de fum abandonat - la altul în funcțiune. La funcționarea a două aspiratoare de fum (două ventilatoare) în paralel, este necesar să vă asigurați că sarcina lor este aceeași în orice moment, ceea ce este monitorizat de citirile ampermetrelor motorului electric.
În cazul scăderii productivității și presiunii în timpul funcționării mașinilor de tracțiune, trebuie verificate următoarele:
Sensul de rotație a ventilatorului (aspiratorul de fum);
- starea palelor rotorului (uzura si acuratetea suprafetei sau montajului garniturilor);
- conform sablonului - montarea corecta a palelor in conformitate cu pozitia lor de proiectare si unghiurile de intrare si iesire (la rotoare noi sau dupa inlocuirea palelor);
- respectarea desenelor de lucru ale configurației cohleei și a pereților corpului, a limbii și a golurilor dintre confuzor; precizia instalării și deschiderea completă a clapetelor înainte și după ventilator (aspirator de fum);
- aspirati in fata extractorului de fum, presiune dupa acesta si presiune dupa ventilator si comparati cu precedentul;
- etanșeitate în locurile pe unde trec arborii mașinii, dacă se detectează scurgeri în aceștia și în conducta de aer, eliminați-o;
- densitatea încălzitorului de aer.
Pentru a asigura funcționarea fără probleme și fiabilă a ventilatoarelor și a aspiratoarelor de fum, este necesar să:
- monitorizează sistematic lubrifierea și temperatura rulmenților, previne contaminarea uleiurilor lubrifiante;
- umpleți rulmenții cu grăsime până la nu mai mult de 0,75, iar la viteze mari ale mecanismului de tiraj - nu mai mult de 0,5 din volumul carcasei rulmentului pentru a evita încălzirea acestora. Nivelul uleiului trebuie să fie în centrul rolei inferioare sau al bilei atunci când umpleți rulmenții cu lubrifiant lichid. Baia de ulei a rulmenților lubrifiați cu inel trebuie să fie umplută până la linia roșie de pe geamul nivelului de ulei care indică nivel normal uleiuri Pentru a elimina excesul de ulei atunci când carcasa este supraumplută peste nivelul admis, carcasa rulmentului trebuie să fie echipată cu un tub de scurgere;
- asigura racirea continua cu apa a rulmentilor de evacuare a fumului;
- pentru a putea controla, scurgerea apei de racire a rulmentilor trebuie efectuata prin tuburi deschise si pâlnii de scurgere.
La dezasamblarea și asamblarea rulmenților de alunecare și la înlocuirea pieselor, următoarele operațiuni sunt monitorizate în mod repetat:
a) verificarea alinierii carcasei în raport cu arborele și a strângerii semi-căptușelii inferioare;
b) măsurarea jocurilor superioare și laterale ale căptușelii și a tensiunii căptușelii cu capacul carcasei;
c) starea suprafeței babbitt a umpluturii de căptușeală (determinată prin lovire cu un ciocan de alamă, sunetul trebuie să fie clar). Suprafața totală de peeling nu este permisă mai mult de 15% în absența fisurilor în locurile de peeling. Peelingul nu este permis în zona gulerului de împingere. Diferența de diametre între diferitele secțiuni ale căptușelii nu este mai mare de 0,03 mm. În carcasele lagărelor de pe suprafața de lucru, verificați absența golurilor, zgârieturilor, tăieturii, cavităților, porozităților și incluziunilor străine. Elipticitatea la inelele de lubrifiere este permisă să nu fie mai mare de 0,1 mm, iar neconcentricitatea la punctele conectorului nu poate fi mai mare de 0,05 mm.
Personalul de întreținere trebuie să:
- monitorizeaza instrumentele astfel incat temperatura gazelor de ardere sa nu depaseasca cea calculata;
- efectuează inspecții programate și reparații de rutină ale extractoarelor de fum și ventilatoarelor, inclusiv schimbarea uleiului și spălarea rulmenților, dacă este cazul, eliminarea scurgerilor, verificarea corectitudinii și ușurinței deschiderii clapetelor și paletelor de ghidare, funcționalității acestora etc.;
- acoperiți orificiile de aspirație ale ventilatoarelor cu plase;
- acceptați cu atenție piesele de schimb primite pentru înlocuire în timpul reviziei și reparatii curente mașini de tragere (lagăre, arbori, rotoare etc.);
- testarea mașinilor de tiraj după instalare și revizuire, precum și acceptarea componentelor individuale în timpul procesului de instalare (fundații, cadre de susținere etc.);
- nu permiteți acceptarea în exploatare a mașinilor cu vibrații ale rulmenților de 0,16 mm la o viteză de rotație de 750 rpm, 0,13 mm la 1000 rpm și 0,1 mm la 1500 rpm.
Informatiile de pe site au doar scop informativ.
Dacă nu ați găsit răspunsul la întrebarea dvs., vă rugăm să contactați specialiștii noștri:
Prin telefon 8-800-550-57-70 (apelurile în Rusia sunt gratuite)
Prin e-mail [email protected]
În activitățile biroului de diagnostic al departamentelor de reparații ale întreprinderilor metalurgice, echilibrarea rotoarelor de evacuare a fumului și a ventilatoarelor în proprii lagăre este efectuată destul de des. Eficacitatea acestei operațiuni de ajustare este semnificativă în comparație cu micile modificări aduse mecanismului. Acest lucru ne permite să definim echilibrarea ca una dintre tehnologiile low-cost în operarea echipamentelor mecanice. Fezabilitatea oricărei operațiuni tehnice este determinată de eficiența economică, care se bazează pe efectul tehnic al operațiunii care se desfășoară sau pe eventualele pierderi din implementarea prematură a acestui impact.
Fabricarea rotorului intreprindere de constructii de masini nu garantează întotdeauna calitatea echilibrării. În multe cazuri, producătorii se limitează la echilibrarea statică. Echilibrarea pe mașini de echilibrare este, desigur, o operațiune tehnologică necesară în timpul fabricării și după repararea rotorului. Cu toate acestea, este imposibil să se apropie condițiile de funcționare a producției (gradul de anizotropie a suporturilor, amortizarea, influența parametrilor tehnologici, calitatea asamblarii și instalării și o serie de alți factori) mai aproape de condițiile de echilibrare pe mașini.
Practica a arătat că un rotor echilibrat cu grijă pe o mașină trebuie să fie echilibrat suplimentar în propriile suporturi. Este evident că starea de vibrație nesatisfăcătoare a unităților de ventilație atunci când sunt puse în funcțiune după instalare sau reparare duce la uzura prematură a echipamentului. Pe de altă parte, transportarea rotorului la o mașină de echilibrat la mulți kilometri de o întreprindere industrială nu este justificată din punct de vedere al timpului și costuri financiare. Demontarea suplimentară și riscul de deteriorare a rotorului în timpul transportului demonstrează eficiența echilibrării la fața locului în propriile suporturi.
Apariția echipamentelor moderne de măsurare a vibrațiilor face posibilă efectuarea echilibrării dinamice la fața locului și reducerea sarcinii vibraționale a suporturilor la limite acceptabile.
Una dintre axiomele stării de funcționare a echipamentelor este funcționarea mecanismelor cu un nivel scăzut de vibrație. În acest caz, impactul unui număr de factori distructivi care afectează unitățile de rulment ale mecanismului este redus. În același timp, durabilitatea unităților de rulment și a mecanismului în ansamblu crește, este asigurată o implementare stabilă proces tehnologic, în conformitate cu parametrii specificați. În ceea ce privește ventilatoarele și aspiratoarele de fum, nivelul scăzut de vibrație este determinat în mare măsură de echilibrul rotoarelor și echilibrarea în timp util.
Consecințele funcționării unui mecanism cu vibrații crescute: distrugerea unităților de rulmenți, a scaunelor de rulmenți, a fundațiilor, consum crescut energie electrica pentru a conduce instalația. Această lucrare examinează consecințele echilibrării intempestive a rotoarelor de evacuare a fumului și ventilatoarelor în atelierele întreprinderilor metalurgice.
O examinare a vibrațiilor a ventilatoarelor magazinelor de furnal a arătat că principala cauză a vibrațiilor crescute este dezechilibrul dinamic al rotoarelor. Decizia luată - de a echilibra rotoarele în propriile suporturi - a făcut posibilă reducerea nivelului total de vibrații de 3...5 ori, la un nivel de 2,0...3,0 mm/s la funcționarea sub sarcină (Figura 1). Acest lucru a făcut posibilă creșterea duratei de viață a rulmenților de 5...7 ori. S-a determinat că pentru mecanisme similare există o împrăștiere semnificativă a coeficienților de influență dinamică (mai mult de 10%), ceea ce determină necesitatea echilibrării în propriile suporturi. Principalii factori care influenţează răspândirea coeficienţilor de influenţă sunt: instabilitatea caracteristicilor dinamice ale rotoarelor; abaterea proprietăților sistemului de la liniaritate; erori la instalarea greutăților de testare.
Figura 1 - Nivelurile maxime de viteză a vibrațiilor (mm/s) ale suporturilor lagărelor ventilatorului înainte și după echilibrare
 |
|
| A) | b) |
 |
|
| V) | G) |
Figura 2 – Uzura erozivă neuniformă a palelor rotorului
Printre cauzele dezechilibrului rotoarelor extractoarelor de fum și ventilatoarelor, trebuie evidențiate următoarele:
1. Uzura neuniformă a palelor (Figura 2), în ciuda simetriei rotorului și a vitezei de rotație semnificative. Motivul pentru acest fenomen poate sta în aleatorietatea selectivă a procesului de uzură cauzată de factori externi și proprietăți interne ale materialului. Este necesar să se țină seama de abaterile reale ale geometriei lamei de la profilul de proiectare.
Figura 3 – Lipirea materialelor prăfuite pe paletele rotorului:
a) evacuator de fum al instalației de sinterizare; b) roată continuă cu pompă de abur
3. Consecințele reparației lamei în condiții de funcționare la locul de instalare. Uneori, dezechilibrul poate fi cauzat de apariția fisurilor inițiale în materialul discurilor și palelor rotorului. Prin urmare, înainte de echilibrare ar trebui să existe o inspecție vizuală amănunțită a integrității elementelor rotorului (Figura 4). Fisurile detectate prin sudare nu pot asigura funcționarea fără probleme pe termen lung a mecanismului. Sudurile servesc ca concentratoare de tensiuni și surse suplimentare de inițiere a fisurilor. Se recomandă utilizarea acestei metode de restaurare doar ca ultimă soluție pentru a asigura funcționarea pentru o perioadă scurtă de timp, permițând funcționarea continuă până când rotorul este fabricat și înlocuit.
Figura 4 – Fisuri în elementele rotorului:
a) disc principal; b) lamele la punctul de prindere
În funcționarea mecanismelor de tip rotativ rol important redați valori acceptabile ale parametrilor de vibrație. Experiența practică a arătat că respectarea recomandărilor GOST ISO 10816-1-97 „Vibrații. Monitorizarea stării mașinilor pe baza rezultatelor măsurătorilor vibrațiilor pe piesele nerotative” în raport cu mașinile din clasa 1, permite funcționarea pe termen lung a aspiratoarelor de fum. Pentru a evalua starea tehnică, se propune utilizarea următoarelor valori și reguli:
- valoarea vitezei de vibrație este de 1,8 mm/s, determină limita de funcționare a echipamentului fără limite de timp și nivelul dorit de finalizare a echilibrării rotorului în suporturile proprii;
- valorile vitezei de vibrație în intervalul 1,8...4,5 mm/s permit echipamentului să funcționeze pentru perioada lunga timp cu monitorizare periodică a parametrilor de vibrație;
- valorile vitezei de vibrație peste 4,5 mm/s observate pe o perioadă lungă de timp (1...2 luni) pot duce la deteriorarea elementelor echipamentului;
- valorile vitezei de vibrație în intervalul 4,5...7,1 mm/s permit echipamentului să funcționeze timp de 5...7 zile cu oprire ulterioară pentru reparații;
- valorile vitezei de vibrație în intervalul 7,1…11,2 mm/s permit echipamentului să funcționeze timp de 1…2 zile cu oprire ulterioară pentru reparații;
- Valorile vitezei de vibrație peste 11,2 mm/s nu sunt permise și sunt considerate situații de urgență.
Din păcate, instalarea greutăților compensatoare în timpul echilibrării nu ne permite să evaluăm scăderea durabilității unităților de rulment și creșterea costurilor energetice cu vibrația crescută a extractoarelor de fum. Calculele teoretice duc la valori subestimate ale pierderilor de putere datorate vibrațiilor.
Forțele suplimentare care acționează asupra suporturilor lagărelor când rotorul este dezechilibrat duc la creșterea momentului de rezistență la rotație a arborelui ventilatorului și la creșterea consumului de energie. Apar forțe distructive care acționează asupra suporturilor lagărelor și elementelor mecanismului.
Este posibil să se evalueze eficacitatea echilibrării rotoarelor ventilatorului sau măsuri suplimentare de reparație pentru a reduce vibrațiile în condiții de funcționare prin analizarea următoarelor date.
Setări: tipul mecanismului; puterea de antrenare; Voltaj; frecvența de rotație; greutate; parametrii de bază ai procesului de lucru.
Parametrii inițiali: viteza vibratiei la punctele de control (RMS in domeniul de frecventa 10...1000 Hz); curent și tensiune pe fază.
Acțiuni de reparație efectuate: valorile sarcinii de testare instalate; racorduri filetate strânse; centrare.
Valorile parametrilor după acțiunile efectuate: viteza vibratiei; curent și tensiune pe fază.
ÎN conditii de laborator Au fost efectuate cercetări pentru a reduce consumul de energie al motorului ventilatorului D-3 ca urmare a echilibrării rotorului.
Rezultatele experimentului nr. 1.
Vibrația inițială: verticală – 9,4 mm/s; axial – 5,0 mm/s.
Curent de fază: 3,9 A; 3,9 A; 3,9 A. Valoare medie – 3,9 A.
Vibrații după echilibrare: verticală – 2,2 mm/s; axial – 1,8 mm/s.
Curent de fază: 3,8 A; 3,6 A; 3,8 A. Valoare medie – 3,73 A.
Reducerea parametrilor de vibrație: direcția verticală – de 4,27 ori; direcția axială de 2,78 ori.
Reducerea valorilor curente: (3,9 – 3,73)×100%3,73 = 4,55%.
Rezultatele experimentului nr. 2.
Vibrația inițială.
Punctul 1 – lagăr frontal al motorului electric: vertical – 17,0 mm/s; orizontală – 15,3 mm/s; axial – 2,1 mm/s. Vector rază – 22,9 mm/s.
Punctul 2 – rulment motor liber: vertical – 10,3 mm/s; orizontală – 10,6 mm/s; axial – 2,2 mm/s.
Raza vectorului vitezei de vibrație este de 14,9 mm/s.
Vibrații după echilibrare.
Punctul 1: vertical – 2,8 mm/s; orizontală – 2,9 mm/s; axial – 1,2 mm/s. Raza vectorului vitezei de vibrație este de 4,2 mm/s.
Punctul 2: vertical – 1,4 mm/s; orizontală – 2,0 mm/s; axial – 1,1 mm/s. Raza vectorului vitezei de vibrație este de 2,7 mm/s.
Parametri de vibrație redusi.
Componente la punctul 1: verticală – de 6 ori; orizontală – de 5,3 ori; axial – de 1,75 ori; vector rază – de 5,4 ori.
Componente la punctul 2: verticală – de 7,4 ori; orizontală – de 5,3 ori; axial – de 2 ori, raza vector – de 6,2 ori.
Indicatori energetici.
Înainte de echilibrare. Consum de energie pentru 15 minute – 0,69 kW. Putere maximă – 2,96 kW. Putere minima – 2,49 kW. Putere medie – 2,74 kW.
După echilibrare. Consum de energie pentru 15 minute – 0,65 kW. Putere maximă – 2,82 kW. Putere minima – 2,43 kW. Putere medie – 2,59 kW.
Scăderea indicatorilor energetici. Consum de energie – (0,69 - 0,65)×100%/0,65 = 6,1%. Putere maximă – (2,96 - 2,82) × 100% / 2,82 = 4,9%. Putere minimă – (2,49 - 2,43)×100%/2,43 = 2,5%. Putere medie – (2,74 - 2,59)/2,59×100% = 5,8%.
Rezultate similare au fost obținute în condiții de producție la echilibrarea ventilatorului VDN-12 al unui cuptor metodic cu trei zone de încălzire al unei laminoare de foi. Consumul de energie electrică pentru 30 de minute a fost de 33,0 kW, după echilibrare – 30,24 kW. Reducerea consumului de energie electrică în acest caz a fost (33,0 - 30,24) × 100%/30,24 = 9,1%.
Viteza vibrației înainte de echilibrare – 10,5 mm/s, după echilibrare – 4,5 mm/s. Reducerea valorilor vitezei vibrațiilor de 2,3 ori.
Reducerea consumului de energie cu 5% pentru un motor de ventilator de 100 kW va duce la economii anuale de aproximativ 10 mii de grivne. Acest lucru se poate realiza prin echilibrarea rotorului și reducerea sarcinilor de vibrație. În același timp, durabilitatea rulmenților crește și costurile de oprire a producției pentru lucrări de reparații scad.
Unul dintre parametrii de evaluare a eficacității echilibrării este viteza de rotație a arborelui de evacuare a fumului. Astfel, la echilibrarea extractorului de fum DN-26 s-a înregistrat o creștere a vitezei de rotație a motorului electric AOD-630-8U1 după instalarea unei greutăți de corecție și reducerea vitezei de vibrație a suporturilor lagărelor. Viteza de vibrație a suportului de rulment înainte de echilibrare: verticală – 4,4 mm/s; orizontală – 2,9 mm/s. Viteza de rotație înainte de echilibrare – 745 rpm. Viteza de vibrație a suportului de rulment după echilibrare: verticală – 2,1 mm/s; orizontală – 1,1 mm/s. Viteza de rotație după echilibrare – 747 rpm.
Caracteristici tehnice ale motorului asincron AOD-630-8U1: număr de perechi de poli – 8; viteza de rotatie sincrona – 750 rpm; putere nominală – 630 kW; cuplul nominal – 8130 N/m; viteza nominala -740 rpm; MPUSK/MNOM – 1,3; tensiune – 6000 V; randament – 0,948; cosφ = 0,79; factor de suprasarcină – 2,3. Pe baza caracteristicilor mecanice ale motorului asincron AOD-630-8U1, este posibilă o creștere a vitezei de rotație cu 2 rpm cu o scădere a cuplului cu 1626 N/m, ceea ce duce la o scădere a consumului de energie cu 120 kW. Aceasta este aproape 20% din puterea nominală.
O relație similară între viteza de rotație și viteza vibrației a fost înregistrată pentru motoarele asincrone ale ventilatoarelor unităților de uscare în timpul lucrului de echilibrare (tabel).
Tabel - Valorile vitezei de vibrație și ale turației motorului ventilatorului
|
Amplitudinea vitezei de vibrație a componentei frecvenței de rotație, mm/s |
Viteza de rotație, rpm |
|
2910 |
|
|
2906 |
|
|
2902 |
|
|
10,1 |
2894 |
|
13,1 |
2894 |
Relația dintre frecvența de rotație și valoarea vitezei vibrației este prezentată în Figura 5, unde sunt indicate și ecuația liniei de tendință și fiabilitatea aproximării. Analiza datelor obținute indică posibilitatea unor modificări treptate ale vitezei de rotație la sensuri diferite viteza vibratiei. Astfel, valorile de 10,1 mm/s și 13,1 mm/s corespund unei valori a vitezei de rotație - 2894 rpm, iar valorile de 1,6 mm/s și 2,6 mm/s corespund frecvențelor de 2906 rpm și 2910 rpm Pe baza dependenței obținute, putem recomanda și valori de 1,8 mm/s și 4,5 mm/s ca limite ale stărilor tehnice.
Figura 5 - Relația dintre viteza de rotație și valoarea vitezei de vibrație
În urma cercetării, a fost stabilit.
1. Echilibrarea rotoarelor în suporturile proprii ale extractoarelor de fum ale unităților metalurgice permite o reducere semnificativă a consumului de energie și o creștere a duratei de viață a rulmenților.
Diagnosticarea vibrațiilor ventilatoarelor - metoda eficienta testare nedistructivă, ceea ce face posibilă identificarea în timp util a defectelor incipiente și pronunțate ale ventilatorului și, prin urmare, prevenirea apariției Situații de urgență, prezice durata de viață reziduală a pieselor și reduce costurile de întreținere și reparații ale ventilatoarelor (unități de ventilație).
- Frecvențele de vibrație caracteristice ale ventilatoarelor
- Componenta principală a vibrației unui rotor cu rotor este componenta armonică cu viteza rotorului , cauzat fie de un dezechilibru al rotorului cu rotorul, fie de un dezechilibru hidrodinamic/aerodinamic al rotorului. (Un dezechilibru hidrodinamic/aerodinamic al rotorului poate apărea din cauza caracteristici de proiectare lame care creează o forță de ridicare care nu este egală cu zero în direcția radială).
- A doua cea mai importantă componentă a vibrației ventilatorului este componenta lamei (lamei), cauzată de interacțiunea rotorului cu fluxul de aer neuniform. Frecvența acestei componente este definită ca: f l =N*f timp, Unde N– numărul palelor ventilatorului
- În cazul unei rotații instabile a rotorului în rulmenți de rulare/alunecare, auto-oscilațiile rotorului sunt posibile la jumătate din frecvența de rotație sau mai puțin și, ca urmare, componente armonice apar în spectrul vibrațiilor la frecvența auto- oscilații ale rotorului.
- Când fluxul curge în jurul palelor, apar pulsații de presiune turbulente, care excită vibrații aleatorii ale rotorului și ale ventilatorului în ansamblu. Puterea acestei componente de vibrație aleatorie poate fi modulată periodic de viteza de rotație a rotorului, de frecvența paletei sau de frecvența de auto-oscilație a rotorului.
- O sursă mai puternică de vibrații aleatorii (comparativ cu turbulența) este cavitația, care apare și atunci când fluxul curge în jurul palelor. Puterea acestei componente de vibrație aleatorie este modulată și de viteza de rotație a rotorului, de frecvența paletei sau de frecvența de auto-oscilație a rotorului.
- Semne de diagnosticare prin vibrații ale defectelor ventilatorului
- Dispozitive pentru diagnosticarea vibrațiilor ventilatoarelor
- Setări de bază ale analizorului pentru diagnosticarea vibrațiilor ventilatoarelor
- Frecvența limită superioară a spectrului de anvelopă este determinată din relația: f gr =2f l +2f timp =2f timp (N+1) Fie, de exemplu, viteza de rotație a rotorului f r =9,91 Hz, numărul de pale N =12, apoi f gr =2*9.91(12+1) =257.66 Hz iar în setările analizorului BALTECH VP-3470 selectam cea mai apropiată valoare 500Hz în sus
- La determinarea numărului de benzi de frecvență din spectru, regula este că prima armonică la frecvența de rotație se încadrează în cel puțin banda a 8-a. Din această condiție determinăm lățimea unei singure benzi Δf=f timp /8=9,91/8=1,24Hz. De aici determinăm numărul necesar de dungi n pentru spectrul anvelopei: n=f gr /Af=500/1,24=403 Selectăm cel mai apropiat număr crescător de benzi în setările analizorului BALTECH VP-3470, și anume 800 de benzi. Atunci lățimea finală a unei benzi este Δf=500/800=0,625Hz.
- Pentru autospectre, frecvența de tăiere trebuie să fie de cel puțin 800 Hz, apoi numărul de benzi pentru autospectre n=f gr /Δf=000/0,625=1280. Selectăm cel mai apropiat număr crescător de benzi în setările analizorului BALTECH VP-3470, și anume 1600 de benzi.
- Exemplu de spectre de ventilatoare defecte
Crăpătură pe butucul roții unui ventilator centrifugal
- punct de masurare: pe suportul lagăr al motorului electric din partea rotorului pe direcția verticală, axială și transversală;
- viteza de rotatie f r =24,375Hz;
- semne diagnostice: vibratii axiale foarte mari la viteza de rotatie f vrşi dominaţia celei de-a doua armonice 2f vrîn direcția transversală; prezența armonicilor mai puțin pronunțate de multiplicitate mai mare, până la a șaptea (vezi Fig. 1 și 3).
 |
 |
 |
 |