制氧5#空分原料压缩机对中原则的确定

2006年增刊宝钢技术43制氧54空分原料压缩机对中原则的确定须文彪,胡克,杨镇(宝钢分公司能源部,上海200941)摘要:在很长一段时间里,因为没有找到控制空压机振动值的有效办法,5·空压机的运行一直处于不稳定状态。在寻找空压机振动规律及控制办法的过程中,发现空压机系统的三轴对中状态对振动的影响很大。进步详细分析外方所提供的5°、6空压机对中标准的计算过程,发现二者的差别在于对墙板的温差取值不同。为此,在不同环境温度下分别对5°6′压缩机支撑墙板、增速箱箱体、泥凝土基础的漒度分布进行长期跟踪测量。根据测量的据,从理论计算上初步确定了5空压机对中原劂。在以后的检修中按上述确定的原则进行对中,其振动值长期稳定,说明上述对中原則与实际的对中值是吻合的。关键词:压缩机;增速箱;临界转逮中图分类号:TQ116.11文献标识码:B文章编号: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前言在寻找空压机振动规律及控制办法的过程宝钢分公司能源部制氧分厂5"制氧机所用中,我们发现空压机系统的三轴对中状态对振动的空气原料压缩机(简称5空压机)型号为的影响很大。据此,问题转移到空压机系统对中RIK40-4,是瑞士苏尔寿( SULZER Turbo)制造原则的确定上。本文将对5"空压机结构特征和的产品。该空压机于1997年投运,在2001年10历次检修情况进行分析,并在此基础上详细描述月之前没有检修过,之后却由于振动偏高振动值针对5空压机对中数据所开展的理论分析和试不稳定、轴承温度偏高等原因连续进行了多次抢验验证,以及最后取得的有效成果。修或年修。在很长一段时问里,因为没有找到控制空压机振动值的有效办法,5空压机的运行一1空压机结构简介直处于不稳定状态。5°空压机组主要由电机、增速齿轮箱和压缩机3部分组成,结构如图1所示。电机以须文彪首席工程师1944年生1967年毕业于哈尔滨工业大1500r/min的速度通过一个弹性联轴器带动增学现从事机械专业电话26644721速齿轮箱中的大齿轮,大齿轮以外啮合方式带动宝钢技术2006年增刊小齿轮至转速4257r/min,小齿轮再通过一个刚其中,压缩机总重210t,转子长6578mm性联轴器带动压缩机运转。电机和增速箱放置在上设4级叶轮,结构详图见图2同一个水泥平台上,而压縮机则依靠两块墙板支撑在另一个水泥平台上。2空压机历次检修情况及检修难点2001年至2003年进行了多次检修。在检修刚性联轴器弹性联轴器中复测对中数据时发现该数据与外方提供的标准中分面-十低压侧数据出入很大,分析后认为是基础沉降引起的按外方提供的标准进行回装后空压机排气测轴瓦水泥基础的振动DA(此处以及下文所述振动值均指空压机水泥基础排出侧轴瓦的振动值,也称为4级振动,分别以D4、Dn表示。其中D4表示X方向振动探头的值,参与跳机;Dε表示方向振动探头的值,只显水泥基础示,不参与跳机。空压机振动报警值设定为小齿轮轴55μm,跳机设定为65m。)由2735μm上升到电机轴55电机非斗日由于振动不断上升,停机进行处理。按缩机检修前的复测数据重新对中,振动值回归到较好大齿轮轴水泥基础水平:DA=27.35μm;DB=35.15μm。在这期间,因其他原因,外方专业人员两次来进行现场指图15空压机组结构示意图导,压缩机的对中依然按外方提供的标准进行。g. I Layout of No 5 main air compressor system第一次指导的结果是一对齿轮受损;第二次指导压缩空气出口空气吸浮平衡活中间冷却器图2压缩机结构详图Fig. 2 Detailed illustration of the air compressor的结果是运转一个星期后振动由51wm迅速上的关键。但是,这并不是一个简单的任务,需要不升到70μm(临时把跳机值提高到80μm),并有断摸索、反复尝试和验证。继续上升的趋势,设备无法继续运转下去。通过几次检修使我们意识到:找到增速箱与3空压机对中数据的分析研究压缩机转子在垂直方向上的定位关系是解决问题首先,通过与能源部6空压机组比较的方法须文彪等制氧5·空分原料压缩机对中原则的确定45来评估5"空压机的对中标准。6空压机组与5空压机,外方提供的对中标准,以及外方专家两次空压机组的电动机、压缩机都是同一厂家提供,容来现场指导时所采用的对中标准均是增速箱高量也都是同一级别,两者的增速箱虽然不是一个空压机和电动机低,可形象化地描述为“两头低、厂家生产,但其结构型式、大小、功率等均基本一中间高”;而对于6·空压机,外方提供的对中标准致,说明两者不仅具有可比性,而且其对中数据标却与5·空压机相反,是增速箱低、空压机和电动准应该相同或接近。但分析比较后发现:对于5”机高,即“两头高、中间低”。两者的比较见图3。MDTORGX-71坤tx,0,I66BAX.0. II图35′空压机与6"空压机对中标准的比较Fig. 3 Comparison of alignment standards between No 5 and No 6 air compressors进一步详细分析外方所提供的5”、6空压机定运行已达12个月,其振动值长期稳定在D4=对中标准的计算过程,发现两者的差别在于对墙28m、D=38wm左右,轴瓦的温度也都在正常板的温差取值不同。为此,在不同环境温度下分的范围之内。这一结果说明上述对中原则与实际别对5°6°压缩机支撑墙板、增速箱箱体、混凝土的对中值是吻合的。基础的温度分布进行长期跟踪测量。测量结果表明5"6压缩机墙板的温差基本一样,说明5"、6电动机增速箱空压机的对中标准应该类似,而不应该像现在这样截然不同。经分析讨论,认为6·空压机设定的对中标准较合理,因为:6空压机曾经经过一次抢修,一次增速压缩机年修和一次检修,这三次检修任务中基本均沿用图3(b)所示原则进行对中,检修后的效果很好。水平偏差4对中标准的确定及验证根据上述分析结果,以及长期跟踪所得的温差测量数据,从理论计算上初步确定了如图4所示的5°空压机组对中原则:在垂直方向上,电机轴比大齿轮轴低,小齿轮轴比压缩机轴也低,呈阶图45空压机新对中标准图示梯型。在水平方向上,维持外方提供的标准。Fig. 4 Illustration of the new alignment standardfor No. 5 air compressor2004年按上述确定的对中原则对压缩机重新对中,对中数据设置如表1所示。调整后设备2005年5空压机组进行第二次年修。在这运行稳定:至2005年因第二次年修停机,设备稳次年修中,更换了增速箱中的一对齿轮。考虑到46技术2006年增刊该对齿轮是第一次年修时调换下来的一对旧齿轮,其一侧的齿面情况不太好,所以在考虑啮合时,为尽可能地让齿轮受力啮合往好的一侧偏移,在对中原则不变的前提下,将对中的具体数据作压缩机了调整。调整后对中数据见图5增速沿表12004年5“空压机对中数据记录Table 1 The record of the alignment data of电动相compressor in 2004-0101B030.0图6振动测点分布示意图注:对中时无论垂直和水平方向都是以增速箱为基准Location of the vibration measuring points压缩机电动机0.275结语0.1455°空压机对中原则确定的方法,也为维护、检修、管理其他大型回转机械提供了有益的借鉴。垂直方向该空压机在瑞士苏尔寿公司仅生产了一台。目前还存在以下一些问题:压缩机停机之后高速电动机增速箱0.150.325轴的主副推力盘不能自动回归中间状态,所以会多次出现高速轴副推力盘受损的现象;作为易损水平方向件,空压机的气封需要定期吏换,显得不尽合理;冷却器漏水严重等。这些问题表明我们尚需不断图5第二次年修所采取的对中数据地探索,进一步改善这台设备的运行状况。Fig 5 Alignment data adopted in the second overhaul编辑任燕调整后各级轴瓦的负荷重新分配,轴心的轨(收稿日期:2006-01-11)迹较以前有了较大的改善。经过一个阶段的磨(改稿日期:2006-07-25)合,振动能量也明显下降,见表2数据,其中测点位置的图示见图6。表25″空压机组第二次年修后的振动速度有效值Table2 Valid vibration speed values of No 5 compressoafter its second overhaul测点方向2004年2005年12月20日5月19日6月21日4测点水平4测点垂直l.814测点轴向1.280.815测点水平5测点垂直5测点轴向2.12