D450离心式加压机振动超标问题的处理

尹峰

（山东钢铁集团莱芜分公司能源动力厂，山东莱芜271104）

D450离心式加压机振动超标问题的处理

尹峰

（山东钢铁集团莱芜分公司能源动力厂，山东莱芜271104）

D450型离心式加压机由于运行过程中振动增加，停机检修清理叶片和更换电机，完成后机组运行在35 Hz以上时水平振动超过振动标准，不能运行，为此进行现场振动监测，结合“波德图”通过现场动平衡试验，进行配重，解决了振动超标的问题。

加压机；振动；波德图；动平衡

1 现状

莱钢型钢区转炉煤气回收设备主要有8万m3煤气柜一座和D450加压机2台，AI1000加压机2台。当前的运行方式为：煤气柜出口的转炉煤气，经加压机加压后主要并入混合煤气管道。该站3#转炉煤气加压机为D450离心式加压机，流量27000 m3/h（450 m3/min）；进口介质温度40℃；工作介质：煤气；旋向角度逆向；电机功率160 kW；工作转数2939 r/min。配套电机YBPT315L1－2；调频范围0～50 Hz。在1月3日进行停机定修，主要进行了电机更换，叶轮清灰等工作，完工后试车发现机组运行在45 Hz时加压机负荷侧水平振动严重超标，初步分析叶轮清灰不均，随后又拆开用高压水枪进行清洗，效果不明显，见图1。

2 监测数据

莱钢故障诊断中心现场采用DH5915多通道动态信号分析测试系统进行了启停机试验，发现机组振动在35 Hz以后迅速上升，监测数据如表1。

参照国家GB-T 6075.3-2001第二组工业机器的振动标准，该设备位于D区，振动严重超标，需及时停机处理。

图1 D450加压机设备图

表1 监测数据

3 振动分析

振动图谱，见图2、图3、图4。

（1）图2阶次谱分析：振动成分以一倍频为主，约占通频值的90%。

（2）图3波德图分析：振动随转速升高而增大；达到工作转速后，振动值和相位稳定；水平、垂直方向相位差90°。

（3）图4轴心轨迹分析：轴心轨迹近似圆形。

图2 加压机1#轴承频谱分析

图3 加压机1#轴承启机波德图

图4 1#轴承振动中心轨迹

因此诊断为存在不平衡故障问题。

4 现场动平衡

在工作转速下40 Hz进行动平衡，具体操作及矢量图原理如下：

（1）测量初始不平衡：转频40 Hz，转速2400 r/min，该轴承水平振动速度5.7 mm/s∠59.6°，见图5。

图5 不平衡响应矢量图

（2）绘制相位图，初步确定平衡角度。

（3）根据以往经验进行试重，以便确认配重块的反应滞后角，见图6。

图6 试重后的不平衡矢量图

通过在238°位置焊接55 g的配重块发现不平衡矢量由原来的5.7 mm/s∠59.6°减小至4.3 mm/s∠8°，随后根据平行四边形法则绘制出该配重块的反应矢量，进而得出其影响系数为0.082 mm/s/g∠50°，与通过波德图估算基本吻合。

所需配重：5.7 mm/s/0.082 mm/s/g∠50°=69.5 g相位：59.6°-50°+180°=189.6°

与DH5925程序计算一致。

（4）去除原有配重后将进行正式配重如下：

69.5 g∠190°，见图7。

图7 动平衡矢量示意图

加重后在转频40 Hz，转速2400 r/min下：

不平衡矢量幅值相位1.7 mm/s∠70°，见图8。

5 效果验证

波德图见图9。

振动通频值2.0 mm/s，位于B区，加压机运行状态良好，可以长期运行。

6 结语

通过本次现场动平衡处理，解决了该加压机振动严重超标问题，目前设备运行处于优良状态，同时归纳了该类设备动平衡的分析处理办法，丰富了该机组的技术参数。

图8 平衡后的不平衡矢量图

图9 平衡处理后的启机波德图

[1]ISO10816-3-1998（GB-T 6075.3-2001），振动标准[S].

Treatm ent of Excessive Vibration in a D450 Centrifugal Com pressor

YIN Feng
(The Energy Power Plant of Laiwu Steel of Shandong Iron and Steel Group,Laiwu,Shandong 271104,China)

Vibration increased during the operation of a D450 centrifugal compressor. After shutdown the blades were cleaned and motor was changed,but when restarted the unit and operated above 35 Hz horizontal vibration still exceeded standard requirement and so the unit could not operate.On-site vibration monitoring and dynamic balance test were carried out and with reference to Bode diagrams weight counterbalance was performed,which solved the problem of excessive vibration.

compressor;vibration;Bode diagram;dynamic balance

TH877

B

1006-6764(2015)02-0064-03

2014－05－13

尹峰（1984－），男，2007年毕业于山东科技大学，大学本科学历，工程师，现从事设备状态监测与故障诊断工作。