离心风机的振动原因分析及改进措施

摘要：用于石化企业的离心风机运行过程中出现的主要故障是振动幅度过大，易造成其零部件的损坏和停机等故障的发生，影响了设备的安全生产。文中分析了离心风机产生振动的原因，并提出相应的改进措施，实现了设备长周期的安全运转。

关键词：离心风机；振动超标；分析；改造

石化企业的离心风机主要用于提高气体压力和输送气体，在离心风机的各种故障中，由于振动引发的故障常见。离心风机运行过程中的振动具有随机性，振动参数通常在平均值上下进行波动。

1 离心风机的振动原因

1.1 转子不平衡

离心风机中重要的部件是风机转子，在生产环节，往往会出现热处理变形、材质不均匀、形状加工与装配误差等情况，所以会在不同程度出现偏心质量。在经过一段时间运行后，通常转子的振幅都会从小变大，而出现转子不平衡，导致振幅发生变化的原因主要有3个。

(1)转子叶轮的铆钉由于叶片出现疲劳或腐蚀而脱落。

(2)转子叶轮流道挂渣、受堵而加大了动不平衡力矩，从而加大了风机振动，导致机组运行受到破坏。

(3)局部出现穿孔、不均匀腐蚀等。

因为转子不平衡而加剧了振动的特征表现为：振动转速和频率相同；在负荷与转速不断增加情况下振幅也会随之加剧；通过临界转速过程中振动会快速增大”。

1.2 喘振

喘振是离心风机运行过程的自身特征，通常出现喘振现象的原因有2个方面：(1)在特定条件下离心风机气流会产生“旋转脱离”是导致喘振出现内在原因；(2)联合离心鼓风机作业的管网系统特征则是导致其出现喘振的外在原因。

1.3 电机铜条断裂

通常情况下在叶轮平衡时，风机整体上的振动均改善较为显著，不过有部分时候还会出现振动不稳定的情况，例如难以准确再测振动数据，相司工况在不同时间测量其仍存在较大差别，振动波动大，将风门开度进行改变过程中振动出现突然变化等。尤其是在电机侧该类振动现象非常明显。因为振动属于向量，因此在相位以及幅值上能够明显反映出该类不稳定情况，如若振动出现较大变量，是难以让振动达到较好水平。而如若电机铜条存在裂纹，还没有出现全部断开，在转动电机时裂纹部位接触时好时坏，而如若此时通过较大电流，则振动便出现不稳定情况。

2 离心风机振动的改进措施

离心风机出现振动会造成离心风机中鼓风机转子、定子以及轴承因振动所产生的交变动应力而出现损坏，严重时还会出现转子和定子二者相互碰撞引发其他故障或事故产生。可以采取相应的改进措施。    

2.1 转子不平衡的消除方法

离心风机转子不平衡是导致离心风机振动的主要原因，针对振动原因采取了3项措施。

(1)应用动平衡试验机，通过多次试验不同重量的方法测定离心风机在这种情况下振动幅度的情况，然后在范围中逐步开展增加重或是减轻重量来观察何种方法能够将离心机偏心直径控制在合理标准之内，从而在促使风机转子平衡精度达到要求的前提下减轻其振动。

(2)离心风机工作中如果出现所输送烟气含有大量粉尘或者是风壳里面温度高于烟气这2种情况时，会导致其风机因叶轮出现磨损、腐蚀而产生不平衡情况。针对这种因磨损或腐蚀所引发的离心风机转子不平衡情况，其改造措施是定期检查看叶轮是否出现磨损或腐蚀，如情况严重则应立即更换；同时借助于动平衡试验机对离心风机叶轮进行平衡重新校准。

(3)风机风壳中温度超过了烟气的话还会造成烟气出现硫雾凝结情况，会导致转子叶轮因硫雾和灰粘在上面出现振动情况加剧。消除改造措施是增加风壳中高温高压蒸汽吹风管道，这样能够将进入风机中的积尘及时清理掉；同时定期检查离心风机风壳密封情况，一旦出现破损要及时更改。另外如果离心风险是处于室外环境，必须在风壳安装保温装置。

2.2 喘振的改造措施

离心风机喘振现象出现与机组运行调节及管网状态变化相关，和机械部分无关。所以要改造其喘振现象则应当要将工作放在系统操作上。一般情况下，离心风机喘振现象往往是在开机、倒机以及管网阻力波动时出现。其中在开机过程中，由于工作人员没有正确操作，未能及时快速的开启出口阀门，导致机组在小流量状态下运行而出现喘振现象。所以遇到该种情况需要立即予以纠正，将出口阀快速打开，增大流量，让机组能够在一个正常工况曲线中运行便能将其喘振现象消除。而在倒机过程中出现喘振，通常表现为双机并联管网，在这个时候一机运行正常，一机准备停止，而备机准备打开情况下没有能够正确协调操作，极易导致运行和停止运行的两机由于争风而在小流量情况下出现喘振。此时可以快速关闭欲停机，并快速启动备机让其运行正常，如若无法带上符合，便快速将运行机负荷减小，等起带上负荷后再联合两机进行调整直至其运行正常，便能够消除喘振    

2.3 风机电机铜条振动消除

针对离心风机电机铜条断裂所引起的振动维修人员在离心风机日常巡检中要注意查看联轴器螺栓有没有出现损坏，如果其完好那么就不是它引起的电机铜条断裂振动。在该种情况下应转移到电机上，比如检查其磁力线切割转子铜条、感应电动势产生等情况是否完好，但如果发现电机中出现诸如感应电动势没有产生时，要根据相关要求进行替换，从而消除振动情况。