轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)在線動(dòng)平衡方法

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轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)在線動(dòng)平衡方法

桑躍
南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設(shè)備科，江蘇南京210035

摘要轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)是保證煉鋼廠除塵效果和煤氣回收的關(guān)鍵設(shè)備。由于積灰而引起的風(fēng)機(jī)動(dòng)不平衡，如不及時(shí)消除，會(huì)造成風(fēng)機(jī)停運(yùn)或者設(shè)備損壞等危害。本文重點(diǎn)介紹在線增加配重單面動(dòng)平衡的兩種方法：作圖法和儀器法。

關(guān)鍵詞風(fēng)機(jī)；動(dòng)平衡

煉鋼廠轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)是保證除塵效果和煤氣回收的關(guān)鍵設(shè)備。但是在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)由于葉輪積灰等原因?qū)е嘛L(fēng)機(jī)振動(dòng)升高，出現(xiàn)動(dòng)不平衡的現(xiàn)象。由于振動(dòng)大會(huì)使得風(fēng)機(jī)停運(yùn)，或者造成設(shè)備損壞和出現(xiàn)安全事故等，故必須及時(shí)清除積灰，然后進(jìn)行在線動(dòng)平衡。目前，大多數(shù)鋼廠均采用增加配重單面動(dòng)平衡的方法。但具體現(xiàn)場(chǎng)做法又有不同，本文結(jié)合我廠實(shí)際情況，介紹兩種常用方法的具體做法。

1　試塊重量的選擇

在進(jìn)行配重法現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡時(shí)，不管采用哪種方法，均需要一個(gè)已知重量的試塊。試塊質(zhì)量選擇的正確與否，對(duì)后續(xù)步驟的準(zhǔn)確性影響很大。根據(jù)風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)計(jì)算試塊的重量大小，公式如下：

Mt=MQ/RW［1］

式中：Mt——試塊重/kg；

M——轉(zhuǎn)子重量/kg；

Q——原始振動(dòng)值/mm/s；

R——轉(zhuǎn)子半徑mm；

W——風(fēng)機(jī)角速度/2πrpm/60。

例：我廠一次除塵風(fēng)機(jī)相關(guān)參數(shù)如下：M=4 500kg，R=1 610mm，n=1 200rpm，一般當(dāng)振動(dòng)值Q=6mm/s時(shí)進(jìn)行在線動(dòng)平衡，則根據(jù)以上公式，試塊重量Mt≈134g。

2　作圖法

給風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡，關(guān)鍵是找出葉輪不平衡點(diǎn)位置，并確定所加平衡塊質(zhì)量。用作圖法找平衡（見(jiàn)圖1），具體步驟如下：

圖1　葉輪輕點(diǎn)位置作圖法

1）葉輪清理干凈后，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，穩(wěn)定運(yùn)行后，記錄在風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承座水平方向的振幅A0，該點(diǎn)記為X點(diǎn)，記錄后停機(jī)。

2）將葉輪前盤(pán)圓周3等分，分別記為1點(diǎn)，2點(diǎn)，3點(diǎn)。

3）在1點(diǎn)處夾上預(yù)先制作好的試塊P（重量為mp），重復(fù)步驟1，測(cè)X點(diǎn)振幅A1。

4）更換試塊P的位置到2點(diǎn)和3點(diǎn)，重復(fù)步驟3，依次測(cè)得X點(diǎn)振幅A2，A3。

5）作圖。以A0為半徑作圓，圓心為O，將該圓3等分，分別記作O1點(diǎn)，O2點(diǎn)，O3點(diǎn)；以O(shè)1為圓心，A1為半徑作??；以O(shè)2為圓心，A2為半徑作?。灰設(shè)3為圓心，A3為半徑作弧。上述3條弧線分別交于B，C，D三點(diǎn)。

6）作BCD的型心O4，O4點(diǎn)即為不平衡點(diǎn)，連接OO4并延長(zhǎng)交圓O于O5點(diǎn)，O5點(diǎn)即為加平衡塊的點(diǎn)。側(cè)得OO4的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則O5點(diǎn)平衡塊重量為m平=mp×A0/2L（注意，m平需要考慮焊條重量）。

7）在風(fēng)機(jī)葉輪前盤(pán)圓周上找出實(shí)際O5點(diǎn)位置，將平衡塊焊牢。至此，風(fēng)機(jī)在線動(dòng)平衡完成。

3　儀器法

隨著科技的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了很多輔助在線動(dòng)平衡儀器。我廠采用的是德國(guó)申克公司生產(chǎn)的SMART BLANCER便攜式在線動(dòng)平衡儀。其外觀如下圖2。

其主要組成有主機(jī)，測(cè)速傳感器，測(cè)震傳感器及其他附件。其原理就是利用安放試重質(zhì)量的方法，臨時(shí)性地改變轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，測(cè)量由此引起的軸承振動(dòng)大小和相位的變化，由試重質(zhì)量的影響效果確定的真正需要的校正質(zhì)量的大小和安放位置。

所以，試塊重量大小的選擇很重要，試塊質(zhì)量過(guò)輕，使得影響的效果不明顯，儀器不易監(jiān)測(cè)到，試塊重量過(guò)重，易造成振動(dòng)加劇，損壞風(fēng)機(jī)設(shè)備。

運(yùn)用SMART BLANCER輔助在線單面動(dòng)平衡具體步驟如下：

1）葉輪清理干凈后，在葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)主軸上用反光標(biāo)簽標(biāo)記轉(zhuǎn)動(dòng)零位。此位置很重要，后續(xù)步驟中儀器計(jì)算出的實(shí)際配重相位就是由此位置開(kāi)始推算。

2）安裝加速度傳感器和光電傳感器并將它們與測(cè)量主機(jī)聯(lián)接起來(lái)，如下圖3進(jìn)行單面動(dòng)平衡，6可以不用安裝，測(cè)速傳感器探頭必須與反光標(biāo)簽垂直。

圖2　SMART BLANCER外觀及主界面

圖3　反光標(biāo)簽及各傳感器安裝示意

3）開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)至工作轉(zhuǎn)速；4）測(cè)量并記錄初始振動(dòng)值和相位；5）停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，把預(yù)先制作好的試塊安置在校正圓上（即安置在要作校正的半徑為Rc的圓上），為便于計(jì)算后續(xù)步驟相位計(jì)算，建議把試塊加在轉(zhuǎn)動(dòng)零位的校正圓上。并在儀器上輸入試塊重量和所加位置；6）重新啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，測(cè)量并記錄新的振動(dòng)值和相位；7）停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，移除試塊。注意必須將試塊與葉輪焊接處進(jìn)行打磨，盡可能的將殘余重量去除。點(diǎn)擊屏幕上“移出試塊”，“下一步”，儀器自動(dòng)計(jì)算出實(shí)際需用的校正塊質(zhì)量大小和位置角度；8）用天平稱(chēng)出相應(yīng)大小的校正塊，將其安置在校正角指定的校正角位置上。注意校正塊質(zhì)量稱(chēng)量時(shí)必須比計(jì)算值小，因?yàn)楸仨毧紤]焊接配重時(shí)焊條的重量。另計(jì)算出的校正角是從轉(zhuǎn)動(dòng)零位開(kāi)始，沿著葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向的角度；9）實(shí)際校正塊焊接牢固后，再次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，測(cè)量殘余振動(dòng)，如振動(dòng)值達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)要求，則此次在線動(dòng)平衡完成。如振動(dòng)明顯減小，但仍不滿足使用要求，則按照上述步驟再次進(jìn)行。一般，轉(zhuǎn)動(dòng)零位標(biāo)記清楚，校正塊質(zhì)量稱(chēng)量準(zhǔn)確并考慮了焊條質(zhì)量，同時(shí)校正角度找的準(zhǔn)確，一次即可成功。

4　結(jié)論

這兩種只是我廠實(shí)際運(yùn)用過(guò)的方法。作圖法簡(jiǎn)單易學(xué)，但實(shí)際需要臨時(shí)作圖，加試塊較繁瑣且耗時(shí)較長(zhǎng)，目前我廠已全部采用儀器法進(jìn)行，一次在線動(dòng)平衡需要約2小時(shí)，大大節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，為生產(chǎn)順行、設(shè)備安全提供了可靠保證。

參考文獻(xiàn)

［1］劉慶濤，等.現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)大型離心式風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡技術(shù)的研究及應(yīng)用.

中圖分類(lèi)號(hào)TH6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0168-01

作者簡(jiǎn)介：桑躍，南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設(shè)備科。