罗茨风机的振动是用户和我们制造厂家共同关注的问题。振动超标,会使轴承温度上升,磨损加剧,严重的还会使地脚螺栓断裂,轴承箱体开裂,甚至会使叶轮开裂和解体。减小振动的最好办法是进行动平衡:叶轮平衡和整机动平衡。为什么叶轮在动平衡机上达到标准,还要进行整机动平衡,因为风机的振动是由周期性的干扰力产生。根据机械振动的公式:X=-F/K,在弹性形变范围之内,振动的大小X与干扰力F成正比,与系统的刚性K成反比。
1.风机所受的主要干扰力
风机运行时受到空间力系的作用。在这一力系中,不做周期性变化的力,不产生干扰力,如重力、轴承座对轴承的反作用力等等,它们称为静反力。周期性的干扰力称为动反力。周期性干扰力包括3种。
1.1偏心干扰力
由于制造误差和材料不均匀等因素,使叶轮的质心不在叶轮的圆心上,有一个偏移量e(e=OP,方向从O到P)。就使得叶轮运转时产生一个罗茨鼓力,也叫偏心干扰力。假设叶轮转子的质量为m,角速度为ω,则偏心干扰力F=meω。而ω=nπ/30。
例m=5000kg
e=0.02mm=0.02×10-3m
n=980r/min
则F=5000×0.02×10-3×([980×π)/30]2
≈1053.2N
干扰力F还是相当大的。
叶轮在平衡床上做动平衡配重,实际上是对叶轮的重心进行调整,使重心尽量处在轴线上。但在平衡床上做动平衡配重存在 3 点不足(无论是单面还是双面):(1)平衡床的转速一般只有几百转,与实际使用时有很大的差距;(2)叶轮在平衡床做动平衡配重,受空气阻力的影响。如果是在真空和失重状态下做动平衡配重,叶轮的重心偏移量可以做得更小一些;(3)动平衡方式的不同,使动平衡余量不同。如平衡床上是F型传动做的,风机可能是D型传动的。这样,叶轮的质心不可能完全在叶轮的几何圆心上。
1.2气动干扰力
同样,由于制造误差和材料不均匀等原因,风机运行时,气流作用在各叶片及叶轮各部位的作用力就不一样,无法使它的合力等于零。这样,就产生了气动干扰力,主要有:
1.2.1叶片的差异引起干扰力
叶轮在制造时是存在误差的,如各叶片的角度、方向、轮盘及轮盖的间隙都可能存在差异。由于生产上差异的存在,运行时各叶片所受到的气体反作用力之和不等于零,即∑F=F1+F2+F3+…+Fn≠0, 就产生了气动干扰力。气动干扰力随转速、风量的增大而增大。
1.2.2轮盘、轮盖的晃动干扰
轮盘、轮盖的端面跳动要控制在一定的要求内,目的就是要减小因晃动产生的干扰。轮盘、轮盖的晃动将会在轴向产生周期性的干扰力,通过空气的传动,机壳也会产生振动。
1.2.3反馈气流的干扰力
罗茨鼓风机的叶轮与集流器(进风口)之间有一定的间隙,该间隙的存在,就使一部分气流回流。这部分气流可以叫做反馈气流。反馈气流的稳定与否,也将影响风机的振动。所以,安装时要求叶轮与进风口之间四周的间隙均匀,重叠量要保证,目的就是使反馈气流最小并稳定,以减小风机的振动。一般来说,反馈气流越小,风机功效越高,反之风机功效就低。
1.2.4机壳内压力分布差异
叶轮运行时,向四周输送的风量是一样的,但受机壳的限制,风只能向一个方向移动。因机壳各部位的空气压力不一样。如果风机在平稳状态下运行时,风机内的压力分布就比较稳定,对风机的振动干扰比较小。但随着运行情况的改变,如转速、风门开度等,都会使风机内的压力分布产生变化,从而引起振动变化。这就是为什么改变风门、转速时振动会增大或减小的原因之一。该干扰存在于运行状态情况的变化之中。
1.3偏心干扰力和气动干扰力的叠加与消除
叶轮在平衡床上以一定的转速(低速)做动平衡, 每个叶轮都达到了标准,使气动干扰力和偏心干扰力都减小到标准的要求。但这个不平衡余量,实际上是偏心干扰力和气动干扰力合力的体现;因而,无法知道偏心干扰力和气动干扰力各自的大小和方向。当风机实际高速运行时,偏心干扰力和气动干扰力也随着增大。如果这两个力的夹角不大于 120°或小于240°,则合力大于这两个分力,这样的叶轮装机运行,振动就很大;如果这两个力的夹角大于120°且小于240°,则合力小于这两个分力,这样的叶轮装机运行,振动就较小。
所以,振动大的,还要进行整机动平衡。这样,我们就可以知道, 叶轮在平衡床上进行了动平衡,每只叶轮都达到了标准。为什么还要进行整机动平衡?我们就可以解析, 叶轮装机之后开机,有的一试就好;有的振动很大,要配重;有的叶轮与机壳的位置做一定的移动,振动也会好一些,而对大型风机,最好的办法是进行叶轮超速动平衡。
在气动干扰的情况中,叶轮的晃动干扰,气流反馈干扰,压力分布差异,与叶轮、机壳和进风口的位置关系,有人把它叫“气隙”。偏心干扰力和气动干扰力组成叶轮转子的干扰合力,分别作用于两个轴座上。对于叶轮转子来说,运行条件一定,它的干扰合力也稳定。对于F型传动的风机,有人曾用合力的叠加和消除来减小振动。利用同心度误差干扰力和转子干扰力相互抵消来减小振动。
2.材料刚性对振动的影响
(1)长期处于振动超标的情况下运行,会引起材料刚性的下降。(2)风机振动超标,底座刚性太好,会引起轴承箱体的开裂。(3)风机试车时,有时会碰到这样的情况:风机转速渐渐增加,在某个转速下,振动一直良好,当超过这个转速时,振动突然明显增大。这就是风机的材料弹性形变引起干扰力的跃变。风机随转速的增加,罗茨鼓力也随着增加,当罗茨鼓力增加到一定程度,终于引起了叶片、主轴等的明显的弹性形变,从而引起了偏心量的增加,偏心干扰力也明显增大;由于叶片、主轴等产生明显的弹性形变,叶片与气流的作用力也产生了改变,即气动干扰力也产生了改变。当运行状态稳定后,干扰力处于稳定,又可以进行动平衡。这时的平衡,是对弹性形变引起的干扰力进行平衡。但这种平衡的风机往往会产生这样的启动情况:刚启动时,振动不大;到某个程度时,振动特别大;风机运行后,振动又不大。
3.关于风机的对中
风机的对中与不对中,一般认为符合安装要求的为对中。但我们可以进一步的扩展:风机的振动是空间力系综合作用的结果,也可以简化为“质量-弹簧系”的振动,这种振动产生的形变,在弹性形变范围内的,我们都可以称之为对中,反之为不对中。判断风机的振动形变是否运行在弹性形变范围内,与“质量-弹簧系”相比,要复杂的多。联轴器同心度误差、水平度误差偏大,地脚螺栓及其它固定(下转第154页)(上接第15页)螺栓松动,轴承损坏,水泥基础刚性不够,叶轮材料疲劳等。这些都可能使风机(整体)的振动不在弹性形变范围内。现场动平衡难做,主要在如何判断风机是否运行在弹性形变范围内。了解了风机叶轮的受力情况,同时又能够判断风机振动的形变是否运行在弹性形变范围内,使现场做动平衡也相对简单。
4.结论
罗茨鼓风机的动平衡首要的条件是风机要运行在弹性形变范围之内,其次是振动干扰力要在稳定的状态下。在这样的条件下,初始的振动数据和试重振动数据才是可靠、可用的,风机系统复杂的空间力系才可以简化为“质量-弹簧系”,符合X=-F/K的要求,风机的动平衡也就变得容易和简单了。
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一、电机试运转
脱开联轴器,手动盘车应该灵活,无卡及异常声音等;
点动所有电机前必须确认线路绝缘良好、并且连接正确,做好记录;
点动电机,确认电机的转向是否与要求一致;
电机点动无异常后,启动电机运转 20min,检查电机运转情况,运
转过程中应检查电机的振动、温度、电流是否异常,无异常即可停下 5、电机启动电流不宜过高,运转电流应低于额定电流;
电机升温不得超过铭牌的规定,一般滚动轴承的温升不得超过 40 度,最高不超过 75 度。
电机试车合格后,上好靠背轮,放好安全罩,
二、单体试车
1、试车前的准备
1、2、检查各设备管道阀门,配管内有焊渣和铁销等,应彻底清除。 1、3、彻底清除风机内外的灰尘和杂物,并避免混入油。
1、4、电机进线、接地线完整,地脚螺丝无松动。
1、5、检查油位在油位线的上线位置,润滑油一般采用 L-AN68 全消耗 系统用油。
6、向冷却部位通水 (包括油箱冷却部和水冷墙板),冷却水温度不超 过 25℃,冷却水量 10 -13L/min。
7、与各相关部门或工段联系做好开车准备。
空负荷试运转
2、1、检查齿轮箱内润滑油油位,应符合设备开车要求。
2、2、启动罗茨鼓风机达到额定转速 10 分钟,检查并调整油位,用手
触摸机壳和端板表面,如发现有温度过高的部分,应及时检查并予以排除。
2、3、进气和排气阀门在全开的条件下进行空负荷试运转,运转时间 不得少于 30 分钟。
4、空运载时检查有无异常振动及发热现象,如果出现异常,应立 即停车,查明原因。
负荷试车
3、1 风机空负荷运转 30 分钟后加压,进行载负荷试运转。
3、2 逐渐关小循环阀、放空阀,加压 60mmHg,观察运转情况。
3、3 运转正常后每隔半小时提高 50mmHg,逐渐加压至 300mmHg。
3、4 当压力达到 300mmH 然后泄压至 280mmHg,运转 2-3 小时,观察是 否正常,检查正常后开循环阀泄压停风机。
三、停车步骤
开循环阀,同时逐渐关闭出口阀至全关,循环阀开至阀杆的 2/3 处, 当电流降至最低时,按下停车电钮,最后关闭入口阀。
停车后要及时进行盘车放水,并做好停车记录。
禁止在满负荷情况突然紧急停车,如遇断电或电机跳闸时,应立即
打开罗茨风机循环阀,同时关死出口阀,将风机处理安全后,再进行其它 工作。
四、试车时注意事项
1、运转过程中,须经常检查轴承、润滑油温度,电流表的示值。 2、检查冷却水量是否达到规定的要求。
检查各滚动轴承的表面温度一般不超过 85 度。
试车时出现任何异常应立即停车,查明原因后方可启动。
罗茨风 机 运 转 记 录
试运转类别
单机试车
日期
年 月 日
启动时间
时 分
连续运转时间
时 分
启动电流
回落时间
环境温度
介质
空 气
运转时间
负荷
压力介质
(Kpa)
温度(℃)
电流
振幅(微米)
噪声
其它
运转时间
负荷
压力介质
(Kpa)
风机 轴承
电机 轴承
润滑油
介质
电流
水平
垂直
轴向
噪声
其它
运转时间
负荷
润滑油
介质
电流
水平
垂直
轴向
噪声
其它
结论
施工班组
技术负责人
一、电机的试运行
1 .拆下联轴器,手动磁盘车应灵活,无卡片或异常声音等
2 .在慢跑所有电动机之前,必须确保线路绝缘良好且连接正确,并做好记录
3 .慢进电机确认电机的转向是否与要求一致
4 .电机寸动无异常时,请使电机运行20min,检查电机的运行状况,在运行中检查电机的振动、温度、电流有无异常,如无异常请停止
5 .电动机起动电流不应过高,运转电流应低于额定电流
6、电机升温不得超过铭牌规定,一般滚动轴承升温不得超过40度,最高不得超过75度。
7、马达试运行合格后,用靠背车,放置安全罩
二、单体试运行
1 .试运行前的准备
1、2、检查各设备的配管阀,配管内有溅射或铁销等,请完全去除。
1、3、彻底清除鼓风机内外的灰尘和垃圾,避免油混入。
1、4、电机入线、接地线完整,接地螺钉未松动。
1、5、检查油位是否在油位线的上线位置,润滑油一般采用L-AN68全消耗系统用油。
6、通入冷却部(包括箱冷却部和水冷壁板),冷却水温度不超过25,冷却水量为10 -13L/min。
1、7、与各有关部门或工程联系准备运转。
2 .空载试运行
2、1、检查齿轮箱内的润滑油水平,满足设备运行要求。
2、启动罗茨鼓风机达到额定转速10分钟,检查调整油位,用手接触外壳和端板表面,发现温度过高的部分,应立即检查排除。
2、3、进气和排气门应在全开条件下进行空载试运行,运行时间应在30分钟以上。
2、4、空运时应检查有无异常振动和发热现象,发生异常时应立即停车,查明原因。
3 .负载试运行
3、1鼓风机空负荷运转30分钟后加压,进行负荷试验运转。
3、2慢慢关闭小循环阀、放空阀,加压60mmHg,观察运转情况。
3、3运转正常后,每30分钟升高50mmHg,逐渐加压至300mmHg。
3、4压力达到300mmH后减压至280mmHg,运转2~3小时,观察是否正常,正常后打开循环阀停止鼓风机。
三、停车工序
1 .打开循环阀,同时将出口阀慢慢全闭,将循环阀打开阀轴的2/3,电流降到最低时,按下停止按钮,最后关闭入口阀。
2* W. ~9 n9 q8 m5 z) nuuy222,停车后迅速放入磁盘驱动器,制作停车记录。
3 .满载状态下禁止突然紧急停车,发生停电或电机跳闸时,立即打开罗茨鼓风机循环阀,关闭出口阀,安全处理鼓风机后再进行其他工作。
四、试运行时的注意事项
1 .运转中,必须经常检查轴承、润滑油温度、电流表的显示值。
2 .检查冷却水量是否达到规定的要求。
3 .检查各滚动轴承的表面温度不超过85度。
4、试运行时发生异常时,立即停止,确定原因后再启动。
罗茨鼓风机驾驶记录
试运行种类
用单机测试
日期
年月日
启动时间
时分
连续运行时间
时分
起动电流
返回时间
环境温度
媒体
空气
运行时间
负荷
介质压力
温度()
电流
振幅(微米)
噪音
其他
(Kpa )
鼓风机轴承
电机轴承
润滑油
媒体
电压
水平方向
垂直方向
轴向
前进
外出
左边
左边
结论
工程班组
技术负责人
测试周期:7-15个工作日
测试费用:免费初检,初检之后根据客户测试需求以及实验复杂程度进行报价。
离心鼓风机,罗茨鼓风机,高压鼓风机,回转式鼓风机,汽车鼓风机,空调鼓风机等。
风力/风量测试,气密性测试,风压测试,现场测试,转速测试,振动测试,空气泄漏测试,表面温升性能测试,绝缘电阻测试,耐电压测试,耐高低温测试,耐温度冲击测试,耐湿性测试,耐久性测试,连续鼓风时间测试,
1、销售使用。(销售自己的产品,出具第三方测试报告让客户更加信赖自己的产品质量)
2、研发使用。(研发过程中,遇到一些比较棘手的问题,通过测试报告数据来解决问题,从而缩短研发周期,降低研发成本)
3、改善产品质量。(通过对比测试数据,发现自身产品问题所在,提高产品质量,降低生产成本)
4、模拟生产。(通过配方测试服务,测试同行业较好产品,实现模拟生产)
5、科研论文数据使用。
6、竞标,投标使用(中化所测试周期比较短,测试费用低,认可度比较高,特别适合投标使用)
GB/T 2888-2008风机和罗茨鼓风机噪声测量方法
CB/T 3464-2021船用惰性气体鼓风机
HJ/T 251-2006环境保护产品技术要求 罗茨鼓风机
HJ/T 278-2006环境保护产品技术要求 单级高速曝气离心鼓风机
JB/T 2977-2005工业通风机、鼓风机和压缩机 名锦工术语
JB/T 3165-1999离心和轴流式鼓风机、压缩机 热力性能试验
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JB/T 8941.2-2021一般用途罗茨鼓风机 第2部分:性能试验方法
JB/T 13233-2021防爆罗茨鼓风机
JIS B0132-2005鼓风机和压缩机术语
JIS B8340-2000蜗轮式鼓风机、压缩机的试验及检查方法
KS B6311-2001鼓风机试验及检查方法
1、中化所是集体所有制测试机构。
2、免费初检,初检期间不收取测试费用。
3、全国多家实验室分支,支持上门取样/寄样测试。
4、测试周期短,测试费用,实验方案齐全。
5、资质齐全,实验室仪器齐全,科研团队强大。
6、36种语言支持编写MSDS服务
1、寄样
2、免费初检
3、报价
4、双方确定,签订保密协议,开始实验
5、7-10个工作日完成实验
6、出具测试报告,后期服务。
以上是关于鼓风机测试的相关介绍,如有其他测试需求可以咨询实验室工程师帮您解答。
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