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大型離心空壓機是電力、石化、冶金和制藥等企業(yè)的關(guān)鍵動力設(shè)備，其運行的安全、可靠在生產(chǎn)工藝中顯得非常重要。而旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備的軸向力、軸振動和軸位移等是反映機組運行工況、進行故障診斷的狀態(tài)參數(shù)，特別是對于止推軸承燒毀和斷軸這類故障而言，分析軸向力數(shù)據(jù)比分析軸振動和軸位移數(shù)據(jù)更為直接、有效。

    為了確保空壓機組安全運行，防止軸向力過大而引發(fā)重大故障，某鋼廠在DA1480/0. 6型離心空壓機上建立了軸向力在線監(jiān)測系統(tǒng)，把軸向力這一參數(shù)作為在線顯示、超限報警和聯(lián)鎖停車的重要指標，并將其控制在一個合適的范圍內(nèi)。另外，分析動態(tài)軸向力信號，還可以發(fā)現(xiàn)空壓機存在的諸如氣流沖擊、喘振等其他一些故障。

1軸向力在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能

    (1)動態(tài)實時顯示軸向力單個測點的數(shù)值或平均值;

    (2)可以設(shè)置歷史數(shù)據(jù)時問問隔，當(dāng)前時問、日期及報警上限值;

    (3)可以選擇打印瞬時數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)及對應(yīng)的測量時問;

    (4)內(nèi)部時鐘白動記錄軸向力對應(yīng)的測量時問，特別是超限值對應(yīng)的時問;

    (5)超限值記憶功能，一旦空壓機組發(fā)生超限情況，DCS控制系統(tǒng)上聲光報警系統(tǒng)一直發(fā)出聲光報警信號，當(dāng)恢復(fù)正常狀態(tài)時聲報警信號白動消除，而光報警信號一直存在且記憶，直到人為消除。

2軸向力在線監(jiān)測在空壓機試車中的應(yīng)用

    DA1480/0. 6型空壓機啟動后，發(fā)出刺耳的尖叫聲，并出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，四級排氣壓力上升至0. 6MPa，安全閥起跳;軸向力波動很大，且有逐級增大趨勢(如圖1所示);聲光報警系統(tǒng)啟動。

    分析后認為是空壓機后管路不通導(dǎo)致軸向力波動大。

    檢查空壓機后管路，發(fā)現(xiàn)排氣電動閥正常，防喘振閥動作也正常，而消聲器進口保護板在安裝時沒有去掉。

    重新啟動空壓機，進口導(dǎo)葉從5%開至60%,用時6秒;軸向力從4. 9X 104N  (0. 5tf)上升至約7. 4X10N  (7. 6tf)后基本穩(wěn)定，用時約10秒;軸向力聲光報警啟動，關(guān)閉空壓機后電動閥并加壓，四級排氣壓力從0. 055MPa上J}一至0. 2MPa,軸向力降至4. 9X 105 ~5. 2X l10N  (5 }5. 3tf)，聲報警信號白動消除，人為消除光報警信號(如圖2所示)。

    關(guān)閉空壓機后電應(yīng)力，并會造成殘余應(yīng)變。80%以上的殘余應(yīng)力應(yīng)該在輕負荷或無負荷運轉(zhuǎn)的情況下消除，待振動曲線及軸向力信號趨于平穩(wěn)時才能加壓。

    轉(zhuǎn)了重新做動平衡，安裝好后空壓機再次開車，將空壓機四級排氣壓力提高至0. 2MPa，運行12小時后軸向力及軸振動平穩(wěn);然后將空壓機四級排氣壓力逐漸提高至0. 52MPa，空壓機運行穩(wěn)定。經(jīng)過24小時運轉(zhuǎn)，各項參數(shù)正常。

3結(jié)束語

    大型離心空壓機引入軸向力在線監(jiān)測系統(tǒng)，在試車及運行中能有效監(jiān)測空壓機的運行工況。軸向力的穩(wěn)定標志著空壓機運行的穩(wěn)定，軸向力不斷變化，說明空壓機在運行中出現(xiàn)了諸如氣流沖擊、喘振、位移變化、葉輪變形、葉輪撕裂、軸瓦燒毀和振裂等故障，應(yīng)及時停車并進行調(diào)整和修復(fù)。