化工机械设备振动控制技术及其应用研究

杨广华

摘 要：信息技术的发展对化工行业造成了一定的冲击，最明显的变化便是化工行业的机械化和自动化程度明显增强，化工机械质量明显提高，大大提高了化工生产的工作效率。但是由于当前的设备厂家缺乏个性化的定制服务，普遍推出的大规模通用设备缺乏针对性与专业性，不能够按照实际的生产需要来具体工作，这也就难以控制化工机械设备在使用过程中振动对生产装置的影响。将设备在使用过程中出现的振动现象进行分级，并根据振动情况所造成的影响设立了相关标准，一旦超过标准的振动情况则需要通过有效的措施，减少因振动造成的危害，延长机械设备的使用寿命，提高其工作效率和工作质量。

关键词：化工机械设备;振动控制技术;应用

0 引言

化工机械设备的振动是指在设备运行的过程中所产生的往返运动现象，机械设备在发生振动之后会影响到生产工作的开展，严重的时候还会影响到化工企业的安全生产。就目前的情况进行分析，如果设备的振动在一定的范围之内那么对生产活动并不会造成大的影响，一旦产生比较大的振动就会影响到正常的生产活动，或者是对设备的本身造成负面影响，影响到设备正常的使用寿命，或者是产生较大的噪音污染，因此针对振动现象要采取有效的措施，只有这样才能确保机械设备的正常运行，促进机械设备工作效率和工作质量的提升。

1 化工设备机械振动原因分析

引起化工机械设备振动的原因是多方面的。比如对于往复式压缩机的地脚螺栓的松动造成的机械振动，或者设备的联轴器不对中、轴瓦或者是十字头的间隙过大等等。还有机组下沉或者垫铁松动以及活塞的磨损等等都会导致机械振动。另外就是气阀发生了损坏或者密封不够严实也会产生机械振动。由此可见导致化工机械设备振动的原因是多样的。下面针对往复式压缩机的振动原因进行分析。

1.1 自身结构形成的惯性和力矩不平衡

往复式压缩机在吸气和排气的过程中需要进行几个方面的力的积极承受，一方面是压力气体在活塞上面产生的力会传送到活塞杆上面，然后通过十字头在传送到机身上面。另一方面就是驱动机产生的作用力，第三个方面则是活塞产生的惯性力。最后就是活塞机曲杆结构本身形成的重力。那么如果往复式压缩机在结构的设计上缺少一定的科学性，就会使得整个机器的零件之间缺少必要的间隙，导致机组出现严重的磨损，进而导致机械产生振动。

1.2 往复式压缩机气流脉动

气流主要存在在管路当中，在传输的过程中，往复式压缩机吸气和排气会呈现出周期和间歇性的特点。那么对于某一个指定点在管理系统中通过气流过程中气流的压力和速度之间的周期变化特点，我们把它们成为是气流脉动。气流脉动会随着位置和时间发生一定的变化。而气流脉动对气柱会产生一定的干扰，当这种干扰的频率和气柱的频率一致时，会出现气柱共振的现象，那么整个管路的振动会逐渐的加剧，使得整个机械系统发生紊乱。往复式压缩机的气流脉动会导致压缩机的容积效率较低，会出现严重泄漏或者爆炸的情况。

1.3 管路系统设计缺乏科学性

往复式压缩机的设计特点直接决定着不可能改变气流脉动。如果对于往复式压缩机在管道系统设计上面缺乏一定的科学性的时候就有可能出现管路振动。比如压缩机进出口缓冲罐的设计太小，可能会无法达到良好的缓冲效果，形成较大的压力脉动，阀门位置设计不科学可能引起的管路气柱和压缩机吸气和排气产生共振，或者缺乏科学的管路支撑，走向十分模糊，增加了管路激振力，形成了极大的实际振幅等等。

2 化工机械设备振动控制技术应用

2.1 机械设备的选择

在实际的生产过程中，要根据工作的需求选择比较合适的机械设备，比如说根据实际的生产环境尽量选择摩擦阻力相对较小的机械设备，只有这样才能避免化工机械设备在运行过程中产生的噪音污染，避免了对环境的破坏。另外在化工机械设备运行的过程中，为了有效地减少振动现象的产生，可以安装减震的设施设备，只有这样才能降低化工机械设备的振动。

2.2 振动源的消除

在设备运行的过程中会因为各种因素产生振动现象，因此要根据实际的情况尽可能消除振动源。在这个过程中可以加强对机械设备的管理工作，加深对设备运行参数的了解和掌握，只有这样才能促进化工机械设备的有序运转，避免因为管理不当的因素导致化工机械设备发生振动现象，对化工企业的生产活动造成一定的负面影响，其次是加强对机械设备的监督，定期对机械设备进行检查和维护，针对日常电动机的振动及时的进行监测和记录，一旦发现超出了被允许的范围立即采取紧急的措施进行处理和解决，只有这样才能促进化工机械设备的安全管理。

2.3 设置缓冲罐

在化工机械设备产生振动现象原因分析中，往复式压缩机气流脉冲是重要的原因之一，因此在对化工机械设备振动控制技术研究的过程中要加强对气流脉冲的认识，并结合实际的情况对管道进行优化，只有将生产过程和设备运行的实际情况相结合才能降低化工机械设备发生振动现象的几率。加强对气流脉冲的重视，只有这样才能减小化工机械设备在运行的过程中产生的振动，提供振动控制技术。或者是在机械设备运行的过程中适当的增加缓冲罐，这也是当前针对设备的振动现象使用的较（下转第199页）（上接第197页）为广泛的方法，能够降低振动发生的几率，并且还可以对缓冲罐进行加固处理，利用支架的作用进一步提升稳定性，减少振动现象的发生。或者是在压缩机运行的过程中，应用便捷式的振动仪，针对压缩机的振动情况可以及时地掌控和检查，尤其是针对管道的振动可以进行检测。在监测的过程中如果发现管线的振幅超标，那么应立即分析振动产生的原因是因为气流的脉冲还是因为管道本身的问题，如果是因为管道本身加固不当产生的振动，那么及时增加加固点或者是对加固的位置进行有效的调整，通过在管道支撑的部位增加弹簧支座可以有效地缓解管线的振动情况，这样就能够在一定程度上减少管道的振幅，进而提高化工机械运行的效率，如果是因为气流脉冲的原因那么就可以对管线的布置情况进行分析，监测管线的布置是否合理，以采取有效的措施改进振动现象。

2.4 优化管道系统

促进管道系统技术的优化，在对管道系统进行设计的时候要使用标准的管件，因为标准的管件有一定的强度，能够实现管道内分支和拐弯的变径，如果没有使用较为标准的管件，那么在主管道和分支管道的管径之间会产生较大的差异，这样的情况就需要利用技术进行弥补，在补救的过程中会对管道的结构造成一定的损坏，这样的现象又加剧了振动现象发生的概率，并且在对管道系统进行设计的时候，由于支管较小，在运行的时候会提高振动产生的概率，因此要对管道系统局部增加抗振能力。

2.5 强化维修保养

为了有效地控制化工机械设备的振动，要加强对化工机械设备的管理，建立相应的保养和维修制度，只有这样才能够对设备的具体情况有清楚的了解和掌握。在维修保养的过程中要对零件定期的进行检查，做好相关的检修记录，在检查的过程中一旦发现问题要及时进行维修和更换，不定期地对零件的质量和设备的运行情况进行检测，提供维修和保养的技术水平，只有这样才能促进机械设备的运行。除此之外也要加强各个部件之间的相互配合，减少设备的振动，确保运行的平稳，只有这样才能提升化工机械设备的使用寿命，并且还要定期地对机械设备进行润滑处理，避免機械设备的磨损。

3 结束语

机械设备是化工生产过程中的基本单位，其质量与化工生产效率与质量息息相关，所以应格外重视其质量问题。但是由于当前厂家生产通用机械设备的普遍性，缺乏相对的专业性，造成当前的机械设备普遍存在不太适应的情况，如由于自身基础设计的不科学、气流脉冲、自身结构形成的惯性力与力矩的不平衡等原因出现振动情况，严重缩短了设备的使用寿命。化工企业应对此加以重视并采取有效的措施，降低振动幅度与振动频率，严格控制振动情况，从而保证机械设备的平稳运行。

参考文献：

[1]张荣泰.化工机械设备的振动控制措施[J].化工设计通讯，2017，43（12）：109+134.

[2]孟涛.化工机械设备的振动控制措施[J].化工设计通讯，2017，43（8）：106.