Повишената вибрация на вентилатора е едно от основните му „лоши“, причинявайки преждевременна повреда на компоненти, части, работно колело, лопатки, лагери, съединители, разрушаване на основата и самия вентилатор като цяло.

Причини за вибрации на вентилатора:

• дисбаланс на вала;
• несъответствие на задвижването;
• износване или повреда на лагерите;
• дефекти в електромагнитната част на задвижването (електродвигател);
• дефекти на предавката (ако има междинна скоростна кутия);
• влияние на аерохидродинамичните сили;
• резонансни явления и др.

Нивото на вибрации на вентилатора най-точно отразява текущото техническо състояние на вентилатора, качеството на неговия монтаж и монтаж. С други думи, чрез контролиране на нивото на вибрации на вентилатора е възможно да се идентифицират всички горепосочени недостатъци и да се вземат навременни мерки за отстраняването им, като се гарантира безпроблемна работа на вентилатора.

Методът за измерване на вибрациите на индустриални вентилатори с мощност до 300 kW е регулиран и по-мощен - GOST ISO 10816-3. В тази статия ще разгледаме индустриални вентилатори с мощност до 300 kW и метод за наблюдение на тяхното вибрационно състояние, за да определим някои начално нивовибрации и тенденции на нейната промяна.

На първо място, отбелязваме, че всички промишлени вентилатори с мощност до 300 kW се класифицират според нивото на допустимите вибрации и дисбаланс в категорията BV (вижте таблица 1):

В съответствие с изискванията на GOST 31350-2007 (ISO 14694:2003), вибрационните измервания се извършват върху лагери в посоки, перпендикулярни на оста на въртене на вала. Препоръчителните точки на измерване са показани на фиг. един.


а) за хоризонтален аксиален вентилатор


б) за хоризонтален центробежен вентилатор с един вход

в) за хоризонтален двувходен радиален вентилатор

г) за вертикален аксиален вентилатор

Фигура 1. Точки и посоки на измервания на вибрациите на вентилатора

Измерванията на абсолютната вибрация на носещите опори се извършват с виброметри BALTECH VP-3410 (серия VibroPoint) с инерционни контактни сензори - пиезоакселерометри (датчици за ускорение). При извършване на измервания трябва ясно да се спазват стандартните изисквания за надеждност на закрепване, посока на монтаж и липса на значителен ефект от масата и размерите на сензора върху резултатите от измерването. Като цяло се допуска обща несигурност на измерване в рамките на ± 10% от измервания параметър. Вибромерите на BALTECH са универсални и позволяват, в зависимост от изискванията на производителя на вентилатора, да се измерват три вибрационни параметъра (вибрационно изместване, вибрационна скорост или вибрационно ускорение).

Допустимите граници на вибрации за вентилатори по време на работа са дадени в Таблица 2. Трябва да се отбележи, че поради масата и твърдостта на поддържащата система на мястото на работа, тези стойности са малко по-високи от стойностите на вибрациите по време на фабричните тестове .

Таблица 2. Гранични стойности на вибрации по време на работа на вентилатора.

Всички нови фенове трябва да отговарят на ниво „Въвеждане в експлоатация“. Тъй като частите се използват и износват, нивото на вибрациите на вентилатора неизбежно се повишава и когато се достигне нивото „Предупреждение“, е необходимо да се проучат причините за повишена вибрация и да се вземат мерки за отстраняването им. Работата на вентилатора в това състояние трябва да бъде ограничена във времето до извършване на ремонтни дейности.

Когато се достигне нивото "Стоп", вентилаторът трябва незабавно да бъде спрян и да се вземат мерки за отстраняване на източници на критични нива на вибрации. AT в противен случайвъзможни са сериозни повреди, водещи до разрушаване на вентилатора. Като цяло, въз основа на статистическите данни за работата на вентилаторното оборудване, се счита за необходимо да се вземат мерки за премахване на източници на повишени вибрации, когато нивото му надвиши базовата стойност с 1,6 пъти или с 4 dB.

Когато наблюдавате вибрациите на вентилатора, е важно да обърнете специално внимание на рязката промяна на нивото на вибрациите във времето. Скокът на вибрациите е ясна индикация за възникване на някаква неизправност и в този случай е необходимо да се провери вентилаторът и да се отстранят откритите недостатъци.

В някои случаи изместването на вала спрямо корпуса на лагера се измерва допълнително с помощта на безконтактни вибрационни сензори - индукция, вихров ток и др. Таблица 3 показва допустимите стойности на изместването на вала, които трябва да се разбират само според препоръките - всъщност тези стойности могат да бъдат различни в зависимост от вида и размерите на плъзгащия лагер, големината и посоката на натоварването и т.н.

Таблица 3. Максимално изместване на вала вътре в лагера

Контролът на вибрациите и вибрационният мониторинг на вентилаторите се извършват най-удобно с помощта на портативно преносимо устройство "PROTON-Balance-II". Основното му предимство пред простите виброметри е възможността за балансиране на вентилатори в собствените им опори в съответствие с изискванията на GOST 31350-2007 (ISO 14694:2003), както и контрол на температурата на лагерните възли и контрол на скоростта на вентилатора.

За да научите как да измервате вибрациите на вентилаторите и да придобиете умения за работа с виброметър-балансьор "PROTON-Balance-II" и други виброметри на фирма "BALTECH", се препоръчва да преминете курса TOR-103 "Основи на вибрациите диагностика. Вибрация на вентилаторите GOST » в Учебния център за напреднали на нашата компания в Санкт Петербург, в Астана или в Любек (Германия).

В дейността на диагностичното бюро на ремонтните отдели на металургичните предприятия, балансирането на работните колела на димоотводи и вентилатори в техните собствени лагери се извършва доста често. Ефективността на тази операция за настройка е значителна в сравнение с малките промени, направени в механизма. Това ни позволява да определим балансирането като една от нискотарифните технологии при експлоатацията на механичното оборудване. Осъществимостта на всяка техническа операция се определя от икономическата ефективност, която се основава на техническия ефект от операцията или възможните загуби от ненавременното изпълнение на това въздействие.

Производството на работното колело в машиностроително предприятие не винаги е гаранция за качеството на балансирането. В много случаи производителите са ограничени до статично балансиране. Балансирането на балансиращи машини определено е необходимо технологична операцияпо време на производство и след ремонт на работното колело. Въпреки това е невъзможно производствените условия на работа (степента на анизотропия на опорите, затихване, влиянието на технологичните параметри, качеството на монтаж и монтаж и редица други фактори) да се доближат до условията на балансиране на машините .

Практиката показва, че внимателно балансирано работно колело на машината трябва да бъде допълнително балансирано в собствените си опори. Очевидно незадоволителното вибрационно състояние на вентилационните възли при пускане в експлоатация след монтаж или ремонт води до преждевременно износване на оборудването. От друга страна, транспортирането на работното колело до балансираща машина на много километри от промишлено предприятие не е оправдано от гледна точка на времеви и финансови разходи. Допълнителен демонтаж, риск от повреда на работното колело по време на транспорт, всичко това доказва ефективността на балансирането на място в собствените опори.

Появата на модерно оборудване за измерване на вибрации дава възможност за извършване на динамично балансиране на мястото на работа и намаляване на вибрационното натоварване на опорите до приемливи граници.

Една от аксиомите за здравословното състояние на оборудването е работата на механизми с ниско ниво на вибрация. В този случай се намалява въздействието на редица разрушителни фактори, засягащи лагерните възли на механизма. В същото време се увеличава издръжливостта на лагерните възли и механизма като цяло и се осигурява стабилно изпълнение. технологичен процес, според зададените параметри. По отношение на вентилаторите и димоотводите, ниското ниво на вибрации се определя до голяма степен от баланса на работните колела, навременното балансиране.

Последиците от работата на механизма с повишени вибрации: разрушаване на лагерни възли, лагерни седалки, основи, повишена консумация електрическа енергияда кара завода. В тази статия се разглеждат последиците от ненавременното балансиране на работните колела на димоотводите и вентилаторите на цеховете на металургичните предприятия.

Проучването на вибрациите на вентилаторите на доменните цехове показа, че основната причина за повишените вибрации е динамичният дисбаланс на работните колела. Взетото решение - за балансиране на работните колела в собствените им опори позволи да се намали общото ниво на вибрация с 3 ... 5 пъти, до ниво от 2,0 ... 3,0 mm / s при работа под товар (Фигура 1). Това даде възможност да се увеличи експлоатационният живот на лагерите с 5...7 пъти. Установено е, че за механизми от същия тип има значително разпределение на динамичните коефициенти на влияние (повече от 10%), което обуславя необходимостта от балансиране в собствените им опори. Основните фактори, влияещи върху разпространението на коефициентите на влияние са: нестабилност на динамичните характеристики на роторите; отклонение на свойствата на системата от линейност; грешки при инсталирането на тестови тежести.

Фигура 1 - Максимални нива на скорост на вибрации (mm/s) на лагерите на вентилатора преди и след балансиране

а)	б)
в)	ж)

Снимка 2 - Неравномерно ерозионно износване на лопатките на работното колело

Сред причините за дисбаланса на работните колела на димоотводите и вентилаторите трябва да се подчертае следното:

1. Неравномерно износване на лопатките (Фигура 2), въпреки симетрията на работното колело и значителната скорост. Причината за това явление може да се крие в селективната случайност на процеса на износване поради външни фактории присъщи свойства на материала. Необходимо е да се вземат предвид действителните отклонения на геометрията на острието от проектния профил.

Снимка 3 - Залепване на подобни на прах материали върху лопатките на работното колело:

а) димоотвод за агломерационна инсталация; b) CCM засмукване на пара

3. Последици от ремонт на ножове при експлоатационни условия на мястото на монтаж. Понякога дисбалансът може да бъде причинен от проявата на първоначални пукнатини в материала на дисковете и лопатките на работните колела. Следователно балансирането трябва да бъде предшествано от задълбочена визуална проверка на целостта на елементите на работното колело (Фигура 4). Заваряването на открити пукнатини не може да осигури дългосрочна безпроблемна работа на механизма. Заварките служат като концентратори на напрежението и допълнителни източницииницииране на пукнатина. Препоръчва се този метод на възстановяване да се използва само като последна мярка, за да се осигури работа за кратък период от време, позволявайки продължителна работа, докато работното колело бъде произведено и заменено.

Снимка 4 - Пукнатини в елементите на работните колела:

а) основният диск; б) лопатки в точката на закрепване

При работата на въртящите се механизми важна роля играят допустимите стойности на параметрите на вибрациите. Практическият опит показва, че спазването на препоръките на GOST ISO 10816-1-97 „Вибрации. Мониторингът на състоянието на машините въз основа на резултатите от измерванията на вибрациите на невъртящи се части, спрямо машини от клас 1, позволява продължителна работа на димоотводите. За тарифа техническо състояниепрепоръчва се да се използват следните стойности и правила:

• стойност на скоростта на вибрация от 1,8 mm/s, определя границата на работа на оборудването без ограничения във времето и желаното ниво на завършеност на балансирането на работното колело в собствените опори;
• скорости на вибрации в диапазона от 1,8…4,5 mm/s позволяват на оборудването да работи за дълъг период от време с периодичен мониторинг на параметрите на вибрациите;
• скорости на вибрации над 4,5 mm/s, наблюдавани за дълъг период от време (1…2 месеца) могат да доведат до повреда на елементите на оборудването;
• стойностите на скоростта на вибрации в диапазона 4,5…7,1 mm/s позволяват на оборудването да работи 5…7 дни, последвано от спиране за ремонт;
• Стойностите на скоростта на вибрациите в диапазона от 7,1…11,2 mm/s позволяват на оборудването да работи 1…2 дни, последвано от спиране за ремонт;
• Стойности на скоростта на вибрации над 11,2 mm/s не са разрешени и се считат за аварийни.

Аварийно състояние се счита за загуба на контрол върху техническото състояние на оборудването. За оценка на техническото състояние на задвижващите двигатели, GOST 20815-93 „Въртящи се електрически машини. Механична вибрация на някои видове машини с височина на оста на въртене 56 mm и повече. Измерване, оценка и допустими стойности”, който определя стойността на скоростта на вибрациите от 2,8 mm/s като приемлива по време на работа. Трябва да се отбележи, че границата на безопасност на механизма позволява да се издържат на дори по-високи стойности на скоростта на вибрациите, но това води до рязко намаляване на издръжливостта на елементите.

За съжаление, инсталирането на компенсиращи тежести по време на балансиране не ни позволява да оценим намаляването на издръжливостта на лагерните възли и увеличаването на разходите за енергия с повишена вибрация на димоотводите. Теоретичните изчисления водят до подценени стойности на загубите на мощност поради вибрации.

Допълнителни сили, действащи върху лагерите, при небалансиран ротор, водят до увеличаване на момента на съпротивление при въртене на вала на вентилатора и до увеличаване на консумацията на енергия. Върху лагерите и елементите на механизма действат разрушителни сили.

Възможно е да се оцени ефективността на балансиране на роторите на вентилатора или допълнителни ремонтни действия за намаляване на вибрациите при работни условия чрез анализиране на следните данни.

Настройки: тип механизъм; мощност на задвижване; волтаж; честота на въртене; тегло; основни параметри на работния процес.

Първоначални параметри: скорост на вибрации в контролните точки (RMS в честотния диапазон 10…1000 Hz); ток и напрежение по фази.

Завършени ремонтни дейности: стойности на установеното тестово натоварване; завършено затягане резбови връзки; центриране.

Стойности на параметрите след извършени действия: скорост на вибрация; ток и напрежение по фази.

В лабораторни условия бяха проведени изследвания за намаляване на консумацията на мощност на двигателя на вентилатора D-3 в резултат на балансиране на ротора.

Резултати от експеримент No1.

Първоначална вибрация: вертикален - 9.4 mm/s; аксиална - 5.0 mm/s.

Фазов ток: 3,9 A; 3,9 A; 3,9 A. Средна стойност - 3,9 A.

Вибрация след балансиране: вертикален - 2,2 mm/s; аксиален - 1,8 mm / s.

Фазов ток: 3,8 A; 3,6 A; 3,8 A. Средна стойност - 3,73 A.

Намалени параметри на вибрациите: вертикална посока - 4,27 пъти; аксиална посока с 2,78 пъти.

Намаляване на текущите стойности: (3,9 - 3,73) × 100% 3,73 = 4,55%.

Резултати от експеримент No2.

първоначална вибрация.

Точка 1 - челен лагер на електродвигателя: вертикален - 17.0 mm / s; хоризонтално - 15,3 mm / s; аксиален - 2,1 mm / s. Радиус вектор - 22.9 mm/s.

Точка 2 - свободен лагер на електродвигателя: вертикален - 10,3 mm / s; хоризонтално - 10,6 mm / s; аксиален - 2,2 mm / s.

Радиус векторът на скоростта на вибрациите е 14,9 mm/s.

Вибрация след балансиране.

Точка 1: вертикална - 2,8 mm/s; хоризонтално - 2,9 mm / s; аксиален - 1,2 mm / s. Радиус векторът на скоростта на вибрация е 4,2 mm/s.

Точка 2: вертикална - 1,4 mm/s; хоризонтално - 2,0 mm/s; аксиален - 1,1 mm / s. Радиус векторът на скоростта на вибрациите е 2,7 mm/s.

Намалени параметри на вибрациите.

Компоненти в точка 1: вертикални - 6 пъти; хоризонтално - 5,3 пъти; аксиален - 1,75 пъти; радиус вектор - 5,4 пъти.

Компоненти в точка 2: вертикални - 7,4 пъти; хоризонтално - 5,3 пъти; аксиален - 2 пъти, радиус вектор - 6,2 пъти.

Енергийни индикатори.

Преди балансиране.Консумирана мощност за 15 минути - 0,69 kW. Максимална мощност - 2,96 kW. Минималната мощност е 2,49 kW. Средна мощност - 2,74 kW.

След балансиране.Консумирана мощност за 15 минути - 0,65 kW. Максимална мощност - 2,82 kW. Минималната мощност е 2,43 kW. Средна мощност - 2,59 kW.

Намалена енергийна ефективност.Консумирана мощност - (0,69 - 0,65) × 100% / 0,65 = 6,1%. Максимална мощност - (2,96 - 2,82) × 100% / 2,82 \u003d 4,9%. Минимална мощност - (2,49 - 2,43) × 100% / 2,43 \u003d 2,5%. Средна мощност - (2,74 - 2,59) / 2,59 × 100% \u003d 5,8%.

Подобни резултати са получени в условията на трудпри балансиране на вентилатора VDN-12 на отоплителна тризонова методична пещ на листово-валцова фабрика. Консумацията на електроенергия за 30 минути е 33,0 kW, след балансиране - 30,24 kW. Намалението на потреблението на електроенергия в този случай е (33,0 - 30,24) × 100% / 30,24 = 9,1%.

Скорост на вибрации преди балансиране - 10,5 mm/s, след балансиране - 4,5 mm/s. Намалени стойности на скоростта на вибрациите - 2,3 пъти.

Намаляване на консумацията на енергия с 5% за един вентилатор с мощност 100 kW ще доведе до годишни спестявания от около 10 000 UAH. Това може да се постигне чрез балансиране на ротора и намаляване на вибрационните натоварвания. В същото време се наблюдава увеличаване на издръжливостта на лагерите и намаляване на разходите за спиране на производството за ремонт.

Един от параметрите за оценка на ефективността на балансирането е честотата на въртене на вала на димоотводната тръба. И така, при балансиране на димоотвод DN-26 се регистрира увеличение на честотата на въртене на електродвигателя AOD-630-8U1 след инсталиране на коригираща тежест и намаляване на скоростта на вибрации на опорите на лагера. Скорост на вибрации на лагерната опора преди балансиране: вертикална - 4,4 mm/s; хоризонтално - 2,9 mm / s. Скорост на въртене преди балансиране - 745 rpm. Скорост на вибрации на лагерната опора след балансиране: вертикална - 2,1 mm/s; хоризонтално - 1,1 mm / s. Скоростта на въртене след балансиране е 747 rpm.

Технически характеристики на асинхронния двигател AOD-630-8U1: брой двойки полюси - 8; синхронна скорост - 750 об/мин; номинална мощност - 630 kW; номинален момент - 8130 N/m; номинална скорост -740 rpm; МПУСК / МНОМ - 1,3; напрежение - 6000 V; ефективност - 0,948; cosφ = 0,79; коефициент на претоварване - 2,3. Въз основа механични характеристикиасинхронен двигател AOD-630-8U1, е възможно увеличаване на скоростта с 2 об / мин с намаляване на въртящия момент с 1626 N / m, което води до намаляване на консумацията на мощност със 120 kW. Това е почти 20% от номиналната мощност.

Подобна връзка между скоростта на въртене и скоростта на вибрациите е регистрирана за асинхронни двигатели на вентилатори на сушилни агрегати по време на работа по балансиране (таблица).

Таблица - Стойности на скоростта на вибрациите и скоростта на въртене на двигателите на вентилатора

Амплитуда на скоростта на вибрация на въртящата се честотна съставка, mm/s	Честота на въртене, об/мин
	2910
	2906
	2902
10,1	2894
13,1	2894

Връзката между честотата на въртене и стойността на скоростта на вибрациите е показана на Фигура 5, уравнението на линията на тренда и точността на апроксимацията също са посочени там. Анализът на получените данни показва възможността за стъпаловидно изменение на скоростта на въртене при различни стойности на скоростта на вибрациите. Така стойностите от 10,1 mm/s и 13,1 mm/s съответстват на една стойност на скоростта на въртене - 2894 rpm, а стойностите от 1,6 mm/s и 2,6 mm/s съответстват на честотите от 2906 rpm и 2910 об./мин Въз основа на получената зависимост е възможно също да се препоръчат стойностите от 1,8 mm/s и 4,5 mm/s като граници на техническите условия.

Фигура 5 - Връзка между скоростта на въртене и стойността на скоростта на вибрациите

В резултат на проучването е установено.

1. Балансирането на работните колела в собствените опори на димоотводите на металургичните агрегати позволява значително намаляване на консумацията на енергия и увеличаване на експлоатационния живот на лагерите.

Причини за увреждане теглени машинипо време на работа може да има механични, електрически и аеродинамични причини.

Механичните причини са:

• - дисбаланс на работното колело в резултат на износване или отлагания на пепел (прах) върху лопатките;
• - износване на елементите на съединителя: разхлабване на прилягането на втулката на работното колело към вала или разхлабване на скобите на работното колело;
• - отслабване на фундаментните болтове (при липса на контрагайки и ненадеждни ключалки срещу отвиване на гайките) или недостатъчна твърдост на носещите конструкции на машините;
• - отслабване на затягането на анкерните болтове на корпусите на лагерите поради инсталирането на некалибрирани уплътнения под тях по време на центриране;
• - незадоволителна центровка на роторите на електродвигателя и тяговата машина;
• -прекомерно нагряване и деформация на шахтата поради повишената температура на димните газове.

Причината за електрическия характер е голямата неравномерност на въздушната междина между ротора и статора на електродвигателя.
Причината за аеродинамичния характер е различното изпълнение отстрани на димоотводите с двойно засмукване, което може да се получи при вкарване на въздушния нагревател с пепел от едната страна или при неправилно регулиране на амортисьорите и направляващите лопатки.
В смукателните джобове и спиралите на теглещите машини, транспортиращи прашна среда, черупките са подложени на най-голямо абразивно износване. както и смукателните фунии на охлюви. Плоските страни на спиралите и джобовете се износват в по-малка степен. При аксиалните димоотводи на котли бронежилетата се износва най-интензивно на местата на направляващите лопатки и работните колела. Интензивността на износване се увеличава с увеличаване на скоростта на потока и концентрацията на въглищен прах или частици пепел в него.

Основните причини за вибрации на димоотводи и вентилатори могат да бъдат:

• а) незадоволително балансиране на ротора след ремонт или дисбаланс по време на работа в резултат на неравномерно износване и повреда на лопатките в близост до работното колело или повреда на лагерите;
• б) неправилна центровка на валовете на машини с електродвигател или тяхното разместване поради износване на съединителя, отслабване на носещата конструкция на лагерите, деформация на накладките под тях, когато след центровката остават много тънки некалибрирани уплътнения и др. .;
• в) повишено или неравномерно нагряване на ротора на димоотвод, което е причинило отклонение на вала или деформация на работното колело;
• г) едностранно отклоняване на пепел от въздушния нагревател и др.

Вибрацията се увеличава, когато естествените вибрации на машината и носещите конструкции съвпадат (резонанс), както и когато конструкциите не са достатъчно твърди и фундаментните болтове са разхлабени. Получената вибрация може да доведе до разхлабване на болтови съединения и съединителни щифтове, шпонки, нагряване и ускорено износване на лагерите, счупване на болтове, закрепващи лагерните корпуси, легла и разрушаване на основата и машината.
Предотвратяването и премахването на вибрациите на теглещите машини изисква комплексни мерки.
По време на приемане и предаване на смяната те слушат работещите димоотвеждащи и вентилатори, проверяват липсата на вибрации, необичаен шум, изправността на приставката към основата на машината и електродвигателя, температурата на лагерите им, и работата на съединителя. Същата проверка се прави при обикаляне на оборудването по време на смяна. Когато се установят дефекти, които заплашват аварийно спиране, те информират началника на смяната да предприеме необходимите мерки и да засили надзора на машината.
Вибрациите на въртящите се механизми се елиминират чрез балансирането и центрирането им с електрическо задвижване. Преди балансиране се извършва необходимия ремонт на ротора и лагерите на машината.
Основният вид повреда на работните колела и корпусите на димоотводите е абразивното износване при транспортиране на прашна среда поради високи скорости и висока концентрацияувличане (пепел) в димните газове. Основният диск и лопатките се износват най-интензивно в местата на тяхното заваряване. Абразивното износване на работните колела с извити напред остриета е много по-голямо от това на работните колела с извити назад остриета. По време на работа на теглещите машини се наблюдава и корозионно износване на работните колела при изгаряне на сернисти мазут в пещта.
Зоните на износване на листовите остриета трябва да бъдат затвърдени. Износването на лопатките и дисковете на роторите на димоотводите зависи от вида на изгореното гориво и качеството на работата на пепелните колектори. Лошата работа на пепелоуловителите води до тяхното интензивно износване, намалява здравината и може да причини дисбаланс и вибрации на машините, а износването на кожухите води до течове, запрашаване и влошаване на сцеплението.
Намаляването на интензивността на ерозионно износване на частите се постига чрез ограничаване на максималната скорост на ротора на машината. За димоотвеждащите обороти се приема, че скоростта на въртене е около 700 rpm, но не повече от 980.
Оперативните методи за намаляване на износването са: работа с минимален излишък на въздух в пещта, елиминиране на засмукването на въздух в пещта и газопроводите и мерки за намаляване на загубите от механично недоизгаряне на горивото. Това намалява скоростите на димните газове и концентрацията на пепел и увличането в тях.

В теглещите машини се използват търкалящи и плъзгащи лагери. За плъзгащи лагери се използват вложки от два дизайна:

• - самоподравняване с топка и
• - с цилиндрична (твърда) опорна повърхност за монтиране на вложката в корпуса.

Повредата на лагерите може да се дължи на надзор на персонала, производствени дефекти, лош ремонт и сглобяване и особено лошо смазване и охлаждане.
Ненормалната работа на лагерите се определя от повишаване на температурата (над 65 ° C) и характерен шум или чук в корпуса.

Основните причини за повишаване на температурата в лагерите са:

• - замърсяване, недостатъчно количество или изтичане на смазка от лагерите, несъответствие на смазката с работните условия на теглещите машини (твърде гъсто или рядко масло), прекомерно пълнене на търкалящите лагери с грес;
• - липсата на аксиални хлабини в корпуса на лагера, необходими за компенсиране на термичното удължение на вала;
• - малък радиален луфт на лагера;
• -малък работен радиален луфт на лагера;
• - залепване на смазочния пръстен в плъзгащи лагери при много високо нивомасло, което предотвратява свободното въртене на пръстена или повреда на пръстена;
• - износване и повреда на търкалящи лагери:
  • пътеките и търкалящите се елементи се рушат,
  • спукани лагерни пръстени
  • вътрешният пръстен на лагера е разхлабен на вала,
  • смачкване и счупване на ролки, сепаратори, което понякога е придружено от почукване в лагера;
• - нарушение на охлаждането на лагерите с водно охлаждане;
• - дисбаланс на работното колело и вибрации, които рязко влошават условията на натоварване на лагерите.

Подвижните лагери стават негодни за по-нататъшна работа поради корозия, абразивно износване и износване от умора и разрушаване на клетките. Бързо износване на лагера възниква при наличие на отрицателен или нулев работен радиален хлабина поради температурна разлика между вала и корпуса, неправилно избран начален радиален хлабина или неправилно избран и извършено напасване на лагера на вала или в корпуса и др. .

По време на монтаж или ремонт на теглетелни машини не трябва да се използват лагери, ако имат:

• - пукнатини по пръстени, сепаратори и търкалящи елементи;
• - прорези, вдлъбнатини и лющене на релсите и търкалящите елементи;
• - стружки по пръстените, работните страни на пръстените и търкалящите се елементи;
• - сепаратори с разрушени от заваряване и нитове, с недопустимо провисване и неравномерно разстояние на прозорците;
• - обезцветяване на пръстени или търкалящи се елементи;
• - надлъжни плоскости на ролки;
• - прекомерно голяма междина или плътно въртене;
• - остатъчен магнетизъм.

Ако се открият тези дефекти, лагерите трябва да се сменят с нови.

За да се гарантира, че търкалящите лагери не се повредят по време на разглобяването, трябва да се спазват следните изисквания:

• - силата трябва да се предава през пръстена;
• - аксиалната сила трябва да съвпада с оста на вала или корпуса;
• - ударите върху лагера са строго забранени, те трябва да бъдат прекарани през мек метален откос.

Прилагайте пресови, термични и ударни методи за монтаж и демонтаж на лагери. Ако е необходимо, тези методи могат да се използват в комбинация.

Когато разглобявате опорите на лагера, контролирайте:

• - състояние и размери на корпуса и монтажните повърхности на вала;
• - качеството на монтажа на лагера,
• - подравняване на корпуса спрямо вала;
• - радиална хлабина и аксиална хлабина,
• - състояние на търкалящи елементи, сепаратори и пръстени;
• - лекота и липса на шум при въртене.

Най-големите загуби възникват при поставяне на завой в непосредствена близост до изхода на машината. Дифузер трябва да се монтира директно зад изхода на машината, за да се намалят загубите на налягане. Когато ъгълът на отваряне на дифузора е по-голям от 200, оста на дифузора трябва да се отклони в посоката на въртене на работното колело, така че ъгълът между разширението на корпуса на машината и външната страна на дифузора да е около 100. Когато ъгълът на отваряне е по-малко от 200, дифузьорът трябва да бъде направен симетричен или с външната страна, която е продължение на корпуса на машината. Отклонението на оста на дифузора в обратна посока води до увеличаване на съпротивлението му. В равнина, перпендикулярна на равнината на работното колело, дифузорът е симетричен.
Работата на вентилатора се влошава, когато лопатките на работното колело се отклоняват от проектните ъгли и когато производството им е дефектно. Трябва да се вземе предвид. че при наваряване с твърди сплави или укрепване на лопатките чрез заваряване на облицовки с цел удължаване на експлоатационния им живот може да настъпи влошаване на характеристиките на димоотводния изпускател: прекомерно износване и неправилна противоизносна броня на тялото на димоотводника (намаляване на потока секции, увеличаване на вътрешните съпротивления) води до същите последствия. Дефектите по пътя газ-въздух включват течове, засмукване на студен въздух през вентилаторните люкове и местата, където те са вградени в облицовката, шахти в облицовката на котела. неработещи горелки, преминаване на постоянни вентилатори през облицовката на котела и задните нагревателни повърхности, надникване в горивна камераи отвори за запалване на горелки и т.н. В резултат на това се увеличава обемът на димните газове и съответно съпротивлението на пътя. Газовото съпротивление се увеличава и при замърсяване на тракта с фокални остатъци и при нарушаване на взаимното разположение на бобините на прегревателя и икономийзера (провисване, преплитане и др.). Причината за внезапното повишаване на съпротивлението може да бъде счупване или заглушаване в затворено положение на амортисьора или направляващия апарат на димоотводняка.
Появата на течове в газовия тракт в близост до димоотводния отвор (отворен люк, повреден експлозивен клапан и др.) води до намаляване на вакуума пред димоотводняка и повишаване на неговата производителност. Съпротивлението на тракта до мястото на изтичане пада, тъй като димоотводът работи в по-голяма степен за засмукване на въздух от тези места, където съпротивлението е много по-малко, отколкото в главния тракт, и количеството димни газове, взети от него от трактът намалява.
Производителността на машината се влошава с увеличен поток на газове през пролуките между входната тръба и работното колело. Обикновено диаметърът на тръбата в чиста зона трябва да бъде с 1-1,5% по-малък от диаметъра на входа към работното колело; аксиалните и радиалните хлабини между ръба на тръбата и входа на колелото не трябва да надвишават 5 mm; изместването на осите на техните отвори не трябва да бъде повече от 2-3 mm.
При работа е необходимо своевременно да се отстранят течовете в местата, където преминават валовете и в близост до корпусите поради тяхното износване, в уплътненията на съединителите и др.
При наличие на байпасен канал на димоотвод (въртящ напред) с хлабав амортисьор, в него е възможен обратен поток на изхвърлени димни газове в смукателната тръба на димоотвод.
Рециркулацията на димните газове е възможна и при инсталиране на два аспиратора на котела: през левия аспиратор - към друг работещ. При паралелна работа на два димоотводняка (два вентилатора) е необходимо да се гарантира, че натоварването им е едно и също през цялото време, което се контролира от показанията на амперметрите на електродвигателите.

В случай на намаляване на производителността и налягането по време на работа на теглещите машини трябва да се провери следното:

• - посоката на въртене на вентилатора (димоотвод);
• - състоянието на лопатките на работното колело (износване и точност на монтажа на настилка или облицовка);
• - по шаблон - правилен монтаж на лопатките в съответствие с тяхното проектно положение и ъгли на влизане и излизане (за нови работни колела или след смяна на лопатките);
• - съответствие с работните чертежи на конфигурацията на спиралата и стените на тялото, езика и пролуките между конфузора; точност на монтаж и пълнота на отваряне на клапи преди и след вентилатора (димоотвод);
• - разреждане пред димоотвод, налягане след него и налягане след вентилатора и сравнение с предишния;
• - херметичност в местата, където преминават валовете на машината, ако се открие теч в тях и във въздуховода, отстранете го;
• - плътността на въздушния нагревател.

Надеждността на работата на теглещите машини до голяма степен зависи от внимателното приемане на механизмите, пристигащи на мястото на монтаж, качеството на монтажа, превантивната поддръжка и правилна работа, както и от изправността на КИП за измерване на температурата на димните газове, температурата на нагряването на лагерите, електродвигателя и др.

За да се осигури безпроблемна и надеждна работа на вентилаторите и димоотводите, е необходимо:

• систематично следете смазването и температурата на лагерите, предотвратявайте замърсяването на смазочните масла;
• напълнете търкалящите лагери с грес не повече от 0,75, а при високи скорости на теглещия механизъм - не повече от 0,5 от обема на корпуса на лагера, за да избегнете нагряването им. Нивото на маслото трябва да е в центъра на долната ролка или топка при пълнене на търкалящите лагери с масло. Маслената баня на лагерите с пръстеновидно смазване трябва да се напълни до червената линия на стъклата за наблюдение на маслото, показваща нормално ниво на маслото. За да се отстрани излишното масло, когато корпусът е препълнен над допустимото ниво, корпусът на лагера трябва да бъде оборудван с дренажна тръба;
• осигурете непрекъснато водно охлаждане на лагерите на димоотводите;
• за да може да се контролира източването на водата охлаждането на лагерите трябва да се извършва през отворени тръби и дренажни фунии.

При разглобяване и сглобяване на плъзгащи лагери, подмяна на части се контролират многократно следните операции:

• а) проверка на центрирането на корпуса по отношение на вала и херметичността на долната полуобшивка;
• б) измерване на горната, страничните междини на облицовката и херметичността на облицовката от капака на корпуса;
• в) състоянието на бабитовата повърхност на пълнежа на облицовката (определя се чрез почукване с месингов чук, звукът трябва да е ясен). Общата площ на пилинг се допуска не повече от 15% при липса на пукнатини в местата на пилинг. Не се допуска пилинг в областта на упорито рамо. Разлика в диаметрите в различните секции на вложката - не повече от 0,03 mm. В носещите черупки на работната повърхност се проверява липсата на пролуки, драскотини, прорези, черупки, порьозност, чужди включвания. Елиптичността на смазочните пръстени е позволена не повече от 0,1 mm, а неконцентричността в точките на разделяне е не повече от 0,05 mm.

Обслужващият персонал трябва:

• наблюдавайте инструментите, така че температурата на отработените газове да не надвишава изчислената;
• извършва проверка и поддръжка на димоотводи и вентилатори по график със смяна на масло и измиване на лагери, ако е необходимо, отстраняване на течове, проверка на правилността и лекотата на отваряне на вратите и направляващите лопатки, тяхната изправност и др.;
• покрийте смукателните отвори на вентилаторите с мрежи
• извършват внимателен прием на резервните части, пристигащи за подмяна по време на основния ремонт и текущ ремонттеглени машини (лагери, валове, работни колела и др.);
• извършва тестване на теглени машини след монтаж и основен ремонт, както и приемането на отделни възли при монтаж (фундаменти, подпорни рамки и др.);
• не допускат приемане в експлоатация на машини с вибрация на лагера 0,16 мм при скорост 750 об/мин, 0,13 мм при 1000 об/мин и 0,1 мм при 1500 об/мин.

Вибродиагностика на вентилатори – ефективен методбезразрушително изпитване, което позволява своевременно откриване на начални и изразени дефекти във вентилаторите и по този начин предотвратяване на възникването на аварийни ситуации, прогнозиране на остатъчния живот на частите и намаляване на разходите за поддръжка и ремонт на вентилатори (вентилационни агрегати).

1. Характерни честоти на вибрации на вентилаторите

• Основният компонент на вибрациите на ротора с работното колело е хармоничният компонент със скоростта на ротора , поради дисбаланс на ротора с работното колело или хидродинамичен/аеродинамичен дисбаланс на работното колело. (Може да възникне хидродинамичен/аеродинамичен дисбаланс на работното колело поради характеристики на дизайналопатки, които създават повдигане, което не е равно на нула в радиална посока).
• Вторият най-важен компонент на вибрациите на вентилатора е лопатката (лопатката), дължаща се на взаимодействието на работното колело с неравномерния въздушен поток. Честотата на този компонент се определя като: f l \u003d N * f BP, където н– брой перки на вентилатора
• В случай на нестабилно въртене на ротора в търкалящи/плъзгащи лагери са възможни автоколебания на ротора при половината от честотата на въртене или по-малко и в резултат на това в спектъра на вибрациите се появяват хармонични компоненти с честотата на самозадвижване. трептения на ротора.
• Турбулентни колебания на налягането се появяват, когато лопатките обикалят около лопатките, които възбуждат произволни вибрации на работното колело и вентилатора като цяло. Мощността на този компонент на произволни вибрации може периодично да се модулира от скоростта на работното колело, честотата на лопатките или честотата на собствените трептения на ротора.
• По-силен източник на произволни вибрации (в сравнение с турбулентността) е кавитацията, която също се появява, когато има поток около лопатките. Мощността на този компонент на произволни вибрации също се модулира от скоростта на въртене на работното колело, честотата на лопатките или честотата на собствените трептения на ротора.

1. Вибродиагностични признаци на дефекти на вентилатора

Таблица 1. Таблица на диагностичните признаци на вентилатора

1. Устройства за вибрационна диагностика на вентилатори

Вибродиагностиката на вентилаторите се извършва с помощта на стандартни методи за анализ на вибрационните спектри и високочестотните вибрационни обвиващи спектри. Точките за измерване на спектрите, както и за контрол на вибрациите на вентилаторите, се избират върху лагери. Специалистите на BALTECH препоръчват използването на 2-канален вибрационен анализатор BALTECH VP-3470-Ex като устройство за вибрационна диагностика и контрол на вибрациите. С негова помощ можете да получите не само висококачествени автоспектри и спектри на обвивката и да определите общото ниво на вибрация, но и да балансирате вентилатора в собствените му опори. Възможността за балансиране (до 4 самолета) е важно предимствоАнализатор BALTECH VP-3470-Ex, тъй като основният източник на повишени вибрации на вентилатора е дисбалансът на вала с работното колело.

1. Основни настройки на анализатора за вибрационна диагностика на вентилатори

• Горната гранична честота на спектъра на обвивката се определя от зависимостта: f gr \u003d 2f l + 2f VR \u003d 2f VR (N + 1)Нека например скоростта на въртене на работното колело fvr = 9,91 Hz, броят на лопатките н =12, след това f gr =2*9.91(12+1) =257, 66 Hz и в настройките на анализатора BALTECH VP-3470 избираме най-близката стойност от 500 Hz нагоре
• При определяне на броя на честотните ленти в спектъра се спазва правилото, така че първият хармоник на честотата на въртене да попада поне в 8-ата лента. От това условие определяме ширината на единична лента Δf=f vr /8=9.91/8=1.24Hz. От тук определяме необходимия брой ленти н за спектъра на обвивката: n=f gr /Δf=500/1.24=403Избираме най-близкия брой ленти в посока на увеличаване на настройките на анализатора BALTECH VP-3470, а именно 800 ленти. Тогава крайната ширина на една лента е Δf=500/800=0.625Hz.
• За автоспектрите граничната честота трябва да бъде най-малко 800 Hz, след това броят на лентите за автоспектри n=f gr /Δf=000/0,625=1280. Избираме най-близкия възходящ брой ленти в настройките на анализатора BALTECH VP-3470, а именно 1600 ленти.

1. Пример за спектри на дефектни вентилатори Пукнатина в главината на колелото на центробежен вентилатор
   • точка на измерване:върху лагерната опора на електродвигателя от страната на работното колело във вертикална, аксиална и напречна посока;
   • скорост на въртене f BP = 24,375 Hz;
   • диагностични признаци:много висока аксиална вибрация при скорост f BPи доминирането на втория хармоник 2f чв напречна посока; наличието на по-слабо изразени хармоници с по-висока кратност, до седмия (виж фиг. 1 и 3).

Ако квалификацията на вашите служители не позволява висококачествена вибрационна диагностика на вентилатори, тогава препоръчваме да ги изпратите на курс за обучение в Учебния център за преквалификация и повишаване на квалификацията на фирма BALTECH и да поверите вибрационната диагностика на вашето оборудване на сертифицирани специалисти (OTS) на нашата компания, които имат богат практически опит в регулирането на вибрациите и вибрационната диагностика на динамично (ротационно) оборудване (помпи, компресори, вентилатори, електродвигатели, скоростни кутии, търкалящи лагери, плъзгащи лагери).