制氧5#空分原料壓縮機對中原則的確定

2006年增刊寶鋼技術(shù)43制氧54空分原料壓縮機對中原則的確定須文彪,胡克,楊鎮(寶鋼分公司能源部,上海200941)摘要:在很長(cháng)一段時(shí)間里,因為沒(méi)有找到控制空壓機振動(dòng)值的有效辦法,5·空壓機的運行一直處于不穩定狀態(tài)。在尋找空壓機振動(dòng)規律及控制辦法的過(guò)程中,發(fā)現空壓機系統的三軸對中狀態(tài)對振動(dòng)的影響很大。進(jìn)步詳細分析外方所提供的5°、6空壓機對中標準的計算過(guò)程,發(fā)現二者的差別在于對墻板的溫差取值不同。為此,在不同環(huán)境溫度下分別對5°6′壓縮機支撐墻板、增速箱箱體、泥凝土基礎的漒度分布進(jìn)行長(cháng)期跟蹤測量。根據測量的據,從理論計算上初步確定了5空壓機對中原劂。在以后的檢修中按上述確定的原則進(jìn)行對中,其振動(dòng)值長(cháng)期穩定,說(shuō)明上述對中原則與實(shí)際的對中值是吻合的。關(guān)鍵詞:壓縮機;增速箱;臨界轉逮中圖分類(lèi)號:TQ116.11文獻標識碼:B文章編號:1008-0716(2006)增-0043-04Establishment of Alignment Principle for No 5 AirCompressor for Raw MaterialsXu Wenbiao, Hu Ke, Yang ZhenEnergy Department, Baosteel Branch, Shanghai 200941, China)Abstract: Due to lack of effective ways of controlling the vibration, No 5 air compressor in the oxygen plant haseen in a state of instability for a long time. In the process of seeking its vibration law and controlling methods, it wasfound that the alignment status of the three axes( axes of the compressor, gearbox and generator ) greatly influences acompressor's vibration. The calculation process of the alignment standards for No 5 and No. 6 air compressors preided by the foreign supplier was analyzed in detail, and it was found that difference between the two compressors liesin they take different values of the supporting wall's temperature differences. Because of this, the temperature distri-bution of the two compressors'supporting walls, gearboxes and concrete foundation has been followed and measuredcontinuously. Based on the long-term measurement data, a new alignment principle was established theoretically. Inrecent overhauls, the principle established has been implemented and the result shows that the compressors vibrationvalue is stable for a long time, which indicates that the new alignment principle tallies with the real situation.Keywords: compressor; gearbox; critical rotational speed0前言在尋找空壓機振動(dòng)規律及控制辦法的過(guò)程寶鋼分公司能源部制氧分廠(chǎng)5"制氧機所用中,我們發(fā)現空壓機系統的三軸對中狀態(tài)對振動(dòng)的空氣原料壓縮機(簡(jiǎn)稱(chēng)5空壓機)型號為的影響很大。據此,問(wèn)題轉移到空壓機系統對中RIK40-4,是瑞士蘇爾壽( SULZER Turbo)制造原則的確定上。本文將對5"空壓機結構特征和的產(chǎn)品。該空壓機于1997年投運,在2001年10歷次檢修情況進(jìn)行分析,并在此基礎上詳細描述月之前沒(méi)有檢修過(guò),之后卻由于振動(dòng)偏高振動(dòng)值針對5空壓機對中數據所開(kāi)展的理論分析和試不穩定、軸承溫度偏高等原因連續進(jìn)行了多次搶驗驗證,以及最后取得的有效成果。修或年修。在很長(cháng)一段時(shí)問(wèn)里,因為沒(méi)有找到控制空壓機振動(dòng)值的有效辦法,5空壓機的運行一1空壓機結構簡(jiǎn)介直處于不穩定狀態(tài)。5°空壓機組主要由電機、增速齒輪箱和壓縮機3部分組成,結構如圖1所示。電機以須文彪首席工程師1944年生1967年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大1500r/min的速度通過(guò)一個(gè)彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)增學(xué)現從事機械專(zhuān)業(yè)電話(huà)26644721速齒輪箱中的大齒輪,大齒輪以外嚙合方式帶動(dòng)寶鋼技術(shù)2006年增刊小齒輪至轉速4257r/min,小齒輪再通過(guò)一個(gè)剛其中,壓縮機總重210t,轉子長(cháng)6578mm性聯(lián)軸器帶動(dòng)壓縮機運轉。電機和增速箱放置在上設4級葉輪,結構詳圖見(jiàn)圖2同一個(gè)水泥平臺上,而壓縮機則依靠?jì)蓧K墻板支撐在另一個(gè)水泥平臺上。2空壓機歷次檢修情況及檢修難點(diǎn)2001年至2003年進(jìn)行了多次檢修。在檢修剛性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器中復測對中數據時(shí)發(fā)現該數據與外方提供的標準中分面-十低壓側數據出入很大,分析后認為是基礎沉降引起的按外方提供的標準進(jìn)行回裝后空壓機排氣測軸瓦水泥基礎的振動(dòng)DA(此處以及下文所述振動(dòng)值均指空壓機水泥基礎排出側軸瓦的振動(dòng)值,也稱(chēng)為4級振動(dòng),分別以D4、Dn表示。其中D4表示X方向振動(dòng)探頭的值,參與跳機;Dε表示方向振動(dòng)探頭的值,只顯水泥基礎示,不參與跳機?？諌簷C振動(dòng)報警值設定為小齒輪軸55μm,跳機設定為65m。)由2735μm上升到電機軸55電機非斗日由于振動(dòng)不斷上升,停機進(jìn)行處理。按縮機檢修前的復測數據重新對中,振動(dòng)值回歸到較好大齒輪軸水泥基礎水平:DA=27.35μm;DB=35.15μm。在這期間,因其他原因,外方專(zhuān)業(yè)人員兩次來(lái)進(jìn)行現場(chǎng)指圖15空壓機組結構示意圖導,壓縮機的對中依然按外方提供的標準進(jìn)行。g. I Layout of No 5 main air compressor system第一次指導的結果是一對齒輪受損;第二次指導壓縮空氣出口空氣吸浮平衡活中間冷卻器圖2壓縮機結構詳圖Fig. 2 Detailed illustration of the air compressor的結果是運轉一個(gè)星期后振動(dòng)由51wm迅速上的關(guān)鍵。但是,這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù),需要不升到70μm(臨時(shí)把跳機值提高到80μm),并有斷摸索、反復嘗試和驗證。繼續上升的趨勢,設備無(wú)法繼續運轉下去。通過(guò)幾次檢修使我們意識到:找到增速箱與3空壓機對中數據的分析研究壓縮機轉子在垂直方向上的定位關(guān)系是解決問(wèn)題首先,通過(guò)與能源部6空壓機組比較的方法須文彪等制氧5·空分原料壓縮機對中原則的確定45來(lái)評估5"空壓機的對中標準。6空壓機組與5空壓機,外方提供的對中標準,以及外方專(zhuān)家兩次空壓機組的電動(dòng)機、壓縮機都是同一廠(chǎng)家提供,容來(lái)現場(chǎng)指導時(shí)所采用的對中標準均是增速箱高量也都是同一級別,兩者的增速箱雖然不是一個(gè)空壓機和電動(dòng)機低,可形象化地描述為“兩頭低、廠(chǎng)家生產(chǎn),但其結構型式、大小、功率等均基本一中間高”;而對于6·空壓機,外方提供的對中標準致,說(shuō)明兩者不僅具有可比性,而且其對中數據標卻與5·空壓機相反,是增速箱低、空壓機和電動(dòng)準應該相同或接近。但分析比較后發(fā)現:對于5”機高,即“兩頭高、中間低”。兩者的比較見(jiàn)圖3。MDTORGX-71坤tx,0,I66BAX.0. II圖35′空壓機與6"空壓機對中標準的比較Fig. 3 Comparison of alignment standards between No 5 and No 6 air compressors進(jìn)一步詳細分析外方所提供的5”、6空壓機定運行已達12個(gè)月,其振動(dòng)值長(cháng)期穩定在D4=對中標準的計算過(guò)程,發(fā)現兩者的差別在于對墻28m、D=38wm左右,軸瓦的溫度也都在正常板的溫差取值不同。為此,在不同環(huán)境溫度下分的范圍之內。這一結果說(shuō)明上述對中原則與實(shí)際別對5°6°壓縮機支撐墻板、增速箱箱體、混凝土的對中值是吻合的?；A的溫度分布進(jìn)行長(cháng)期跟蹤測量。測量結果表明5"6壓縮機墻板的溫差基本一樣,說(shuō)明5"、6電動(dòng)機增速箱空壓機的對中標準應該類(lèi)似,而不應該像現在這樣截然不同。經(jīng)分析討論,認為6·空壓機設定的對中標準較合理,因為:6空壓機曾經(jīng)經(jīng)過(guò)一次搶修,一次增速壓縮機年修和一次檢修,這三次檢修任務(wù)中基本均沿用圖3(b)所示原則進(jìn)行對中,檢修后的效果很好。水平偏差4對中標準的確定及驗證根據上述分析結果,以及長(cháng)期跟蹤所得的溫差測量數據,從理論計算上初步確定了如圖4所示的5°空壓機組對中原則:在垂直方向上,電機軸比大齒輪軸低,小齒輪軸比壓縮機軸也低,呈階圖45空壓機新對中標準圖示梯型。在水平方向上,維持外方提供的標準。Fig. 4 Illustration of the new alignment standardfor No. 5 air compressor2004年按上述確定的對中原則對壓縮機重新對中,對中數據設置如表1所示。調整后設備2005年5空壓機組進(jìn)行第二次年修。在這運行穩定:至2005年因第二次年修停機,設備穩次年修中,更換了增速箱中的一對齒輪?？紤]到46技術(shù)2006年增刊該對齒輪是第一次年修時(shí)調換下來(lái)的一對舊齒輪,其一側的齒面情況不太好,所以在考慮嚙合時(shí),為盡可能地讓齒輪受力嚙合往好的一側偏移,在對中原則不變的前提下,將對中的具體數據作壓縮機了調整。調整后對中數據見(jiàn)圖5增速沿表12004年5“空壓機對中數據記錄Table 1 The record of the alignment data of電動(dòng)相compressor in 2004-0101B030.0圖6振動(dòng)測點(diǎn)分布示意圖注:對中時(shí)無(wú)論垂直和水平方向都是以增速箱為基準Location of the vibration measuring points壓縮機電動(dòng)機0.275結語(yǔ)0.1455°空壓機對中原則確定的方法,也為維護、檢修、管理其他大型回轉機械提供了有益的借鑒。垂直方向該空壓機在瑞士蘇爾壽公司僅生產(chǎn)了一臺。目前還存在以下一些問(wèn)題:壓縮機停機之后高速電動(dòng)機增速箱0.150.325軸的主副推力盤(pán)不能自動(dòng)回歸中間狀態(tài),所以會(huì )多次出現高速軸副推力盤(pán)受損的現象;作為易損水平方向件,空壓機的氣封需要定期吏換,顯得不盡合理;冷卻器漏水嚴重等。這些問(wèn)題表明我們尚需不斷圖5第二次年修所采取的對中數據地探索,進(jìn)一步改善這臺設備的運行狀況。Fig 5 Alignment data adopted in the second overhaul編輯任燕調整后各級軸瓦的負荷重新分配,軸心的軌(收稿日期:2006-01-11)跡較以前有了較大的改善。經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的磨(改稿日期:2006-07-25)合,振動(dòng)能量也明顯下降,見(jiàn)表2數據,其中測點(diǎn)位置的圖示見(jiàn)圖6。表25″空壓機組第二次年修后的振動(dòng)速度有效值Table2 Valid vibration speed values of No 5 compressoafter its second overhaul測點(diǎn)方向2004年2005年12月20日5月19日6月21日4測點(diǎn)水平4測點(diǎn)垂直l.814測點(diǎn)軸向1.280.815測點(diǎn)水平5測點(diǎn)垂直5測點(diǎn)軸向2.12