真空泵振动异常

时间：2022-10-05 21:03:37 大专毕业论文我要投稿

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真空泵振动异常

　　真空泵振动异常【1】

　　摘要：本文详细叙述了对真空泵的一种故障进行诊断的全过程，从而说明在企业开展设备状态监测的重要意义。

　　关键词：真空泵振动频谱诊断

　　前言

　　真空泵作为一种提供负压能源的设备，在烟草企业的生产过程中是相当的重要，真空泵故障将导致整个卷包车间的停产。

　　我公司2010年二期技改项目采用三台型号为2BE1-253的真空泵配合运行，10月分投入运行。

　　真空泵的连接方式采用弹性联轴器连接，该真空泵2010年10月投入运行。

　　我公司采用艾默生的CSI-2130状态监测分析仪进行设备的状态监测及故障诊断，在生产过程中的设备管理起到了很好的效果。

　　该真空泵的功率为75KW，转速为743r/min，经过计算转动频率为12.38Hz。

　　振动测点分布图：

　　图1 振动泵测点分布图

　　一、故障现象

　　2013年4月发现真空泵声音异常，振动异常，可以明显的看到真空管上的压力表晃动厉害。

　　4月23日利用CSI2130状态监测仪进行振动监测发现：M2H、M2V、P1H、P1V的振动值有明显的变化，P1H、P1V的变化差值更大。

　　P1H振动值由4月16日的2.629mm/s上升到了8.582mm/s，P1V振动值由3.395mm/s上升到了7.706mm/s。

　　通过CSI2130的振动报警显示，这两个测点的振动值还处于报警的初级阶段，因此我们决定继续观察，加强巡检。

　　在5月3日再次对真空泵进行状态监测时，发现P1H/P1V的振动值又明显的增大了，P1H振动值为10.29 mm/s，P1V的振动值为8.077 mm/s。

　　通过趋势管理可以明显的看出这两个测点的振动变化速度极快，如下图所示。

　　二、振动分析

　　从振动的趋势图可以明显的看出，5月3日的P1H振动幅值已经超过了设定的故障值，P1V振动幅值也超过了报警值，因此针对5月3日振动测量值，对P1H、P1V测点进行频谱分析如图4。

　　从图4、图5可以明显的看出P1H、P1V振动幅值最大的都是在频率为12.39Hz时，基本与转速频率相同，在2-4倍转速频率的位置存在振动峰值。

　　结合振动趋势管理，真空泵联轴器两端出现振动的变化较大情况，初步判断为联轴器故障。

　　三、故障处理

　　维修工拆开真空泵的联轴器，发现联轴器的弹性块磨损严重，部分已经断裂成小块，证明经过振动分析的故障诊断是正确的。

　　之后维修工进行了弹性块的更换，如图6所示。

　　更换了联轴器的弹性块之后，异常声音消失了，利用CSI2130仪器重新检测，P1H、PIV的振动值明显的降低了，分别为3.299mm/s和3.235mm/s，说明故障诊断及故障处理的正确性。

　　四、结论

　　企业在利用先进的状态监测技术，例如振动分析、油液分析、温度测量等手段进行设备运行状态进行分析，提前预知设备的故障，做好设备的维修保养工作，说明了状态监测的重要性。

　　真空泵系统工艺设计计算及选型【2】

　　【摘要】真空泵广泛应用于精馏、干燥、过滤等工艺过程，为了满足工艺过程中真空度的要求以及选择合适的真空泵，合理确定空气泄漏量、工艺抽气量、管道压力损失等因素就显得尤为重要，因此本文主要介绍真空泵系统的工艺设计计算及选型。

　　【关键词】真空泵系统抽气量工艺计算选型

　　1 真空系统设计基础

　　1.1 空气泄漏量估算

　　对真空系统的空气泄漏量最好是有试验测定，但对一个新的设计或不能进行试验的场合，只能通过估算求得，目前主要有以下几种方法：

　　1.1.1?根据接头密封长度进行的泄漏量估算?

　　按接头密封质量分别估算泄漏量：非常好，泄漏量0.03 kg/(h·m);好，0.1 kg/(h·m);正常，0.2 kg/(h·m)。

　　2 真空泵选型计算

　　(1)根据真空系统的真空度和泵进口管道的压降，确定泵吸入口处的真空度;

　　(2)根据表1、表2或者式(1)估算空气泄漏量;

　　(3)根据工艺条件确定工艺物料抽气量;

　　(4)根据式(4)确定真空泵总抽气量;

　　(5)选择管径并判断管道压降是否满足工艺要求;

　　(6)由式(5)计算真空系统的抽气速率Se。

　　现以山东民基2.5万吨/年氯乙酸项目中轻组分塔真空系统设计为例，说明真空泵计算及选型过程。

　　该系统要求塔顶冷凝器操作条件为18℃，9kPa，要求冷凝器到真空泵入口的压力降小于1kPa，冷凝器中的液相物料含量为90.2wt%醋酸，5.53 wt%氯乙酸，4.27 wt%水。

　　换算为摩尔质量含量为83.5mol%醋酸，3.23mol%氯乙酸，13.27mol%水。

　　18℃时醋酸、氯乙酸、水的饱和蒸汽压分别为：1.38kpa、0.015kPa、2.06kPa。

　　3.1 泄漏空气量估算

　　真空系统由轻组分塔、冷凝器、馏出液罐及管道组成，计算容积为35m3，因其压力为9kPa，根据表3，k值取0.146，由式(1)计算得空气泄漏量W空气为7.6kg/h，保守计算，取计算的2倍即15.2 kg/h作为系统的空气泄漏量。

　　UV>U，所取管径0.1m满足压降要求。

　　3.4 将Se换算成泵厂样本规定条件下的抽气速率Se’

　　根据文献[ 1 ]中推荐的公式计算得k1=0.68，k2=0.996，则泵厂样本规定条件下的抽气速率Se’。

　　为Se’=Se/(0.68 x0.996)=247.2m3/h。

　　3.5 选择真空泵

　　根据Se’及真空度要求在真空泵厂家的样本中选择真空泵的类型。

　　4 结论

　　在真空泵系统的工艺计算及选型中，需要对抽气量、温度、压力等工艺参数认真充分考虑，确保真空泵选型合理可靠。

　　RH精炼炉真空泵系统研究【3】

　　摘要：基于莱钢RH精炼炉的工艺概述，主要介绍RH精炼炉真空泵系统的设备组成及主要技术参数。

　　关键词：KH精炼炉;真空泵;工作模式

　　1 RH精炼炉工艺概述

　　RH(即真空循环脱气)系统设备是一种钢水二次精炼工艺装备，主要用于生产优质钢材的。

　　整个钢水冶金反应是在真空槽内进行的。

　　真空槽的下部是两个浸渍管用于插到钢包钢水里，用于实现钢水在真空槽和钢包之间的环流。

　　为了防止高温钢水溶蚀掉真空槽和浸渍管的金属壁，真空槽和浸渍管内部都砌有耐火砖。

　　真空槽的上部装有热弯管。

　　抽真空的气体由热弯管经气体冷却器至点火系统燃烧后排到厂房外。

　　2 真空泵系统设备

　　2.1 真空泵。

　　本真空泵设计为五级蒸汽喷射系统，带有二台中间冷凝器、一台末级冷凝器和一套真空压力调节装置。

　　冷凝器的作用是将前级喷射泵排出的蒸汽冷凝成水以提高后级喷射泵的效率。

　　第一级增压泵的外壳四周焊有加热隔套，以防止结冰。

　　为降低该级泵的膨胀比，在蒸汽喷咀前加一节流减压喷咀，以提高工作的稳定性。

　　为提高低真空段的抽气能力和缩短抽气时间，在末两级喷射泵并联两台预抽真空喷射泵。

　　从第四级泵排出的废气(蒸汽混合物)通过末级冷凝器、排气管再由烟囱排到厂房外，该排气管上方装有废气分析仪的检测取样点。

　　2.2 真空抽气主管系统。

　　真空抽气主管系统是用来把真空泵系统连接到脱气处理工位。

　　它从气体冷却器开始，到水冷弯管为止。

　　抽气主管上配有热电偶，以便检测气冷器进、出气口温度。

　　配有破空用接口，在真空主阀前、后各有一点。

　　当真空槽内压力≤65mbar时，用空气破空。

　　反之，用氮气破空(破空时间30～60S)。

　　2.2.1 气体冷却器。

　　气冷器是焊接筒体结构，外壳盘有半圆水冷盘管，水冷盘管的作用是热交换，降低从真空槽抽出的废气温度。

　　同时气冷器也是一个惯性除尘器，它把排气流中的粉尘颗粒沉降在气冷器的下部，然后通过气动翻板卸下，经卸灰溜槽进入灰尘收集箱内。

　　在每次真空处理之前，此翻板都要通过控制盘上的按钮来操作动作一次。

　　该气动翻板的另一个作用是排出由于温差或冷却水渗漏而凝聚在气冷器内部的水。

　　为此，气冷器应设置相应的检测元件，给出在水渗漏和冷却水断流的情况下发出报警信号。

　　2.2.2 真空抽气管。

　　真空抽气管主要是两段管线，第一段是：真空主阀到气冷器之间。

　　第二段是：气冷器到水冷弯头之间。

　　第一段管，一端与真空主阀法兰对接，另一端与气冷器出口焊接。

　　第二段管，一端与水冷弯头法兰对接，另一端与气冷器进口焊接。

　　第二段管外壁盘有水冷管，内壁砌有耐火衬。

　　2.2.3 真空主阀。

　　真空主阀设置在气冷器与1B泵之间。

　　在启动真空泵前关闭主阀，予抽到设定的真空度后打开;以此，达到缩短抽气时间的目的。

　　阀的启闭由电液缸驱动。

　　2.2.4 连接弯头，连通弯头的作用是将两个处理位与真空抽气主管连通，以达到切换处理位的目的。

　　2.3 噪音隔离设施。

　　真空泵系统工作时，由高速蒸汽流产生较大噪音。

　　在无噪音隔离隔设施时的噪音等级远大于厂房内规定的70分贝，因此，在泵的外表面须包扎隔音材料。

　　隔音材料由金属丝网和矿物棉编制而成，用镀锌铁皮包扎。

　　为防止隔音材料串动，中间加有支撑环。

　　支撑环在安装包扎时，焊在设备表面。

　　包扎隔音材料是在真空泵系统冷调试完毕后进行，如时间允许最好在热负荷试车一周后进行。

　　噪音检测：距离声源1米处进行。

　　2.4 热井。

　　冷凝器冷却水由冷凝器排水管排入热井，经热井回水泵将水打回到水处理进行冷却和去除杂质;回水泵的开闭通过热井液位的来控制。

　　2.5 高压水清洗系统。

　　蒸汽喷射真空泵系统在真空处理钢液一定的周期内，其泵体内壁需进行清洗。

　　否则，内壁集灰太多会影响真空泵的性能。

　　清灰时，人工打开设在泵体头部的人孔，用高压水枪对准集灰表面进行清洗。

　　高压水清洗系统主要由清洗泵、高压水枪、高压软管、电控箱、泵机座、高压软管卷筒所组成。

　　3 真空系统工作模式

　　3.1 预抽真空方式。

　　这种方式可以缩短系统的预抽时间。

　　在真空系统自动方式下，当预抽条件满足，点击中控室画面上“预抽模式选择按钮”，打开a列尾阀、s5a泵、b列尾阀、s5b泵和b列切断阀。

　　预抽模式的条件为：真空系统达到自动模式;主真空阀关限位到;主蒸汽阀开限位到;阀前氮气吹扫阀关限位到;阀前氮气破空阀关限位到;阀前空气破空阀关限位到;阀后空气破空阀关限位到;阀前测量管道吹扫阀关限位到;阀后测量管道吹扫阀关限位到。

　　3.2 真空系统准备模式。

　　真空系统自动模式下准备抽气之前，点击中控室画面上“真空系统准备”按钮，程序将自动打开主蒸汽阀，关闭主真空阀、放散阀、阀前氮气吹扫阀、阀前氮气破空阀、阀前空气破空阀、阀后空气破空阀、阀前测量管道吹扫阀、阀后测量管道吹扫阀、C1上阀、C2上阀、C2下阀、C3上阀、C3下阀。

　　3.3 自动模式。

　　真空系统自动模式共分为真空模式5、真空模式4、真空模式3、真空模式2、真空模式1这五大模式。

　　在真空模式5打开5级泵和b列切换阀;在真空模式4下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵;在真空模式3下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵，当真空度达到10KPa时打开C1下阀和3级泵同时关闭辅列阀、C2下阀和C3下阀;在真空模式2下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵，当真空度达到10KPa时打开C1下阀和3级泵同时关闭辅列阀、C2下阀和C3下阀，当真空度达到4.5KPa时打开2级泵;在真空模式2下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵，当真空度达到10KPa时打开C1下阀和3级泵同时关闭辅列阀、C2下阀和C3下阀，当真空度达到4.5KPa时打开2级泵，当真空度达到800Pa时打开1级泵。

　　3.4 破空模式。

　　破空模式分为正常破空模式和紧急破空模式两种。

　　正常破空时，在正空处理结束时，点击中控室画面上“退出处理”按钮，首先关闭主真空阀，当主真空阀关限位到位后，打开阀前氮气破空阀、阀前测量管道吹扫阀和阀后空气破空阀、阀后测量管道吹扫阀;当阀前真空度大于30千帕时，打开阀前空气破空阀;当阀前真空度大于60千帕时，关闭阀前氮气破空阀。

　　在真空处理过程中遇到紧急情况需要紧急破空时，按下真空系统急停按钮后，程序自动打开阀前氮气破空阀、阀前管道测量吹扫阀、阀前空气破空阀、发后空气破空阀、阀后测量管道吹扫阀;同时关闭主阀和各级真空泵;当阀前真空度大于60千帕时关闭阀前氮气破空阀。

　　4 结束语

　　莱钢120吨RH精炼炉控制系统经过调试后即投入生产运行，效果良好，创造了良好的社会经济效益，为莱钢提升自身实力和行业竞争力打下了坚实的基础。

　　真空泵系统设备选型及技术参数均满足生产需要，保证了RH精炼炉的顺利进行。

　　参考文献：

　　[1]吴杰、任彤，RH钢水环流控制技术[J].重型机械，2005，41(12)：4-7.

　　[2]王昌才，RH真空环流的过程控制[J].冶金自动化，2005，12(10)：33-36.

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汽轮机典型振动现象10-05