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某轮主机增压器喘振原因及对策摘要目前

某轮主机增压器喘振原因及对策摘要目前
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某轮主机增压器喘振原因及对策摘要目前,船用低速二冲程柴油机大都采用减速运行的节能措施,由此引起的增压器喘振时有发生。本文根据增压器喘振产生的机理,对某轮二冲程柴油机增压器喘振的原因进行了分析,并针对该事故的原因对增压器喘振提出相应的预防措施,供轮机管理人员参考。

关键词船用二冲程柴油机增压器喘振原因分析预防措施

1.引言

现代海船主机多采用大型低速二冲程柴油机。上世纪90年代以后,随着燃油价格的不断上涨,船用低速二冲程柴油机大力发展推行减速及烧重渣油的节能措施以提高经济效益。由于柴油机长期处于低负荷运行,偏离其最佳工况太多,使燃烧工况恶化,造成增压器喘振时有发生。连续性的增压器喘振对增压器的转子、轴承损害极大,特别是对压气机叶轮的损害最大,会严重威胁着船舶和人身的安全,也会给船公司造成较大的经济损失。因此如何消除和预防增压器喘振,保证柴油机安全正常的运行是轮机管理人员必须十分注意的问题。

2.事故经过

某轮主机为MANB&W6L60MC大型低速二冲程直流扫气柴油机,6缸,缸径为600mm,行程为1944mm,额定功率为9878kW,额定转速为111r/min,常用转速为82r/min,使用

1500s(RedNo.1),增压器型号BBCVTR564A-32,单级定压增压。在一次航行中,值班大管轮经常发现2号增压器压气机端会发出

周期性的“呼嗤、呼嗤”的气流声,主机转速骤然降低,主机第六缸排气高温报警,排气冒黑烟,立即报告轮机长后采取减速检查的紧急措施。

检查中发现第6缸扫气箱道门温度过高,扫气箱过热,打开扫气箱放残阀有火花冒出,判断为扫气箱着火,便切断第6缸燃油供油量,同时加大第六缸汽缸油注油量,进一步将主机减速微速航行。但由于火势较大,为防止出现更严重的机损事故,轮机长决定首先采用高温热水喷淋扫气箱外壁,以降低其表面温度,之后开启蒸气阀进行灭火,经上述处理之后,火被扑灭。为查明扫气箱着火原因,避免今后再次发生次类事故,轮机长将上述主机状况告知船长后要求停车检修。

3.喘振的机理与原因分析

我们知道,增压器喘振的机理是当压气机流量减少到一定限值时,气流在压气机叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离,造成空气流量忽大忽小,压力值剧烈波动,同时伴随着压气机叶轮产生剧烈振动,并发出沉重的喘息声或吼叫声。下面各种因素都有可能引起压气机工作在小流量和高背压工况下工作,从而引起喘振。

3.1空气流通阻力的增加

柴油机增压系统由柴油机、导气管、增压器、空气冷却器组成。柴油机运行时,气体的流动路线是:进气滤网(包括消音器)→压气机叶轮→压气机扩压管→空气冷却器(中冷器)→扫气箱

气缸进气口(阀)→气缸排气口(阀)→排气管(包括隔栅)→废气涡轮喷嘴环→废气涡轮叶片→烟管废气锅炉烟囱。在上述气体流动路线中的任一环节,若因污染、变形、积炭、结垢严重或其他原因引起阻塞,就会使流阻增大,压气机的负荷增加,引起压气机流量减少,背压升高,导致柴油机和增压器的联合运行工况接近喘振线而发生喘振。其中最容易脏污的部件是进气滤网、压气机叶轮与扩压管、空冷器和废气涡轮喷嘴环、叶轮,气缸进、出口(阀)容易积炭。

3.2增压器或柴油机本身的故障,柴油机运行工况不良

(1)压气机叶轮损坏、变形或过量腐蚀,使压气能力减弱;涡轮叶片损坏,引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减少,严重时增压器发生喘振。

(2)涡轮叶片和喷嘴环变形,涡轮叶片顶部及喷嘴环罩内表面被腐蚀,使两者之间配合间隙增大,都会引起涡轮效率下降,导致流经压气机的空气流量减少而发生喘振。

(3)压气机端油封、气封的密封圈严重老化损坏。大家知道,在废气涡轮增压器中,有压气机和废气涡轮两个油池,用轴环飞溅或泵压注油,润滑油受到增压器轴环或轴面每分钟几千到上万次的冲击,使润滑油凝聚的油珠破碎而生成油雾。在废气涡轮增压器油池中的油雾,因受到压气机的气体高速流动的影响,向油封和气封运动,由于该密封环失去密封作用,使压气端漏油,漏出的透平油进入了压气的气流混入扫气,而后随扫气运动,与

扫气箱的碰撞,油雾分子结聚在一起,落在扫气箱底部。另外,当扫气箱放残阀进行放残而无法放残时,导致扫气箱积聚大量可燃物。当这些可燃物遇到高温热源时,会造成扫气箱着火。而扫气箱着火使气缸内温度增加,废气能量增加,增压器转速增加,增压压力增加,配合运行点移向喘振线的高处,喘振裕量减小,使增压器喘振。

(4)柴油机本身原因。柴油机由于运行工况不良,各缸负荷严重不均,活塞环和缸套磨损漏气、主机排气阀泄漏、燃油雾化不良、喷油提前角太小、后燃严重等原因导致排温高,使主机在一定转速下,其排出的废气能量高,使增压器转速更高,压气机背压升高而发生喘振。为此要查明主机排烟温度高的原因,并做相应保养和调整,使主机在良好的工况下运行。

(5)长期低速运行的原因。该轮采用减速节能措施,主柴油机长期处于低速运行状态,而长期低速运行的后果是:

①使增压压力下降。节能减速运转,柴油机往往在低于额定功率的50%(转速约为额定的80%)以下运行,造成增压空气压力降低。增压空气压力过低,会使进入气缸的空气量较少,过量空气系数减小,压缩终点压力温度降低,导致燃烧不良,不良燃烧产生的烟垢积碳、油垢等污染、脏堵排气通道(透平喷嘴环和动叶片、废气锅炉烟道等)和扫气通道(空冷器、口琴阀、扫气箱、扫气口等),严重时将引起增压器喘振。

②使喷油雾化不良。由于每循环喷油量减少及柱塞运动速度减小,喷射系统难于适应大幅度供油量变化,喷油压力下降,燃油雾化变差,雾化形状、雾花在燃烧室的分布不均匀。增压压力下降,压缩终点压力变低,也会使燃油雾化变差,使混合气混合质量变差,造成燃油燃烧缓慢,燃烧不充分,后燃加剧,容易形成结碳。

③使气缸油量过多。作为船舶推进动力的柴油机,其转速与功率之间的关系是:Pe=cne3。由于MANB&W型柴油机气缸注油量是随转速进行调节,假设柴油机在标定转速nb下工作,发出标定功率为Pb,而当转速为0.8nb时,其功率降为

0.83Pb=0.512Pb。这样当柴油机在低负荷运行时,由于它的功率大为减少,注油量就变得相对过大,容易形成结碳和粘环。

④使劣质燃油燃烧不良。由于每循环喷油量减少及单位时间内燃烧次数减少,气缸热状态变差,压缩终点压力和温度进一步降低,会导致燃油着火困难并阻碍燃烧的进行。这对劣质燃油影响更严重,滞燃时间加长并更易导致燃烧不完全。燃用的燃油品质越低劣,低负荷运行能力就越差,气缸温度越低,劣质燃油的差别就越大,进一步导致燃烧缓慢,燃烧不充分,后燃加剧,容易形成结碳。

因此,主柴油机长期在低负荷慢车运行是相当有害的。低负荷时,柴油机的工况远离设计工况,从而燃烧不良,燃烧缓慢,燃烧不充分,后燃加剧,容易形成结碳。气缸内结碳增加使活塞

环粘环。引起活塞环异常磨损,造成废气能量增加,增压器转速增加,增压压力增加,而柴油机对空气的需求量不变,造成压气机背压越变越大,压气机流量减小,使增压器喘振。

3.3运转中的增压器和柴油机暂时失配和船体阻力增大

(1)船舶在轻载、大风浪情况下,螺旋桨时而露出水面,时而下沉时,柴油机转速和负荷发生突变,或在顶风、顶浪时,此时主机油门大而转速低,油门大废气能量就大,透平转速升高,压气机产生的扫气量就多,而此时柴油机的转速低,气缸耗气量少,从而使压气机在高背压小流量状况下工作,严重时增压器发生喘振。这时要适当压载或减低转速,防止柴油机发生飞车。

(2)在柴油机操作过程中,如果加速或减速过快,则可能因柴油机和增压器暂时的失配而发生喘振,当正常运转时,又恢复匹配关系,喘振现象自动消失,所以在非紧急情况下,轮机员或驾驶员操作时要避免紧急停车、加速或减速过快。

(3)水下船体外表面附生物太多,使船体阻力增大,相当于主机运行在高负荷、低转速下,主机油门大而转速低,因进气压力的增加而流量变化不大,此时运行线有可能进入喘振区而发生喘振。此时应进坞清除附生物并重新油漆

4.故障排除

从上述的故障现象我们可以判断出造成增压器喘振的原因

是由于扫气箱着火引起的。而造成扫气箱着火的原因是压气机端油封、气封的密封圈严重老化损坏,使压气端漏油,漏出的透平

油进入了压气的气流混入扫气,而后随扫气运动,与扫气箱的碰撞,油雾分子结聚在一起,落在扫气箱底部形成可燃物;加上柴油机长期低速运行,柴油机的工况远离设计工况,而使燃烧不良,燃烧缓慢,燃烧不充分,后燃加剧,形成结碳,引起活塞环异常磨损,高温的燃气漏到扫气箱造成的。

通过上述分析,我们制定了如下的检修措施:(1)检查并试验了改进的6个气缸的油头。(2)检查并调整了气阀间隙。(3)对增压器涡轮喷嘴环、叶轮和压气机的叶轮和扩压器进行了清洗。(4)更换增压器的油封和气封,清除第6缸扫气箱的残油和油泥。(5)第6缸进行吊缸检修,清除活塞环内的积碳,活塞环全部换新,消除燃气下漏。(6)增加主机的转速至

102r/min,增压器喘振消除。

5.预防措施

从以上分析中可以看出,造成增压器的原因是由于管理不当引起的,尤其是采用降速航行,更增加了管理的困难,因此,除了一般的维护保养外,还应特别注意以下的预防措施。

(1)在缸套上部加装活塞清洁环。有条件的话,可以对主机缸套进行改造,在缸套上部加装活塞清洁环。清洁环的内径一般比缸套直径小0.4~0.5mm,其下部保持锐利刃角,如图1所示。由于清洁环的内径比缸套直径小,组合后形成了阶梯形,活塞头上的积碳在往复运动中不断被清洁环的刃口刮除,减少了活塞和缸套的磨损,从而减少燃气向扫气箱下窜。

(2)保持合适的负荷。应避免柴油机长时间低速运行,尽量使主机在高转速下运行,负荷不应低于额定负荷的70%,如确要开经济航速节约燃料,主机也应保持额定转速的90%左右,以免燃烧不良,造成积碳,引起活塞环缸套异常磨损,高温燃气下窜。

(3)定期清除扫气箱的油泥。一般主机扫气箱内的残液,含油大量3~5mm的颗粒,这些颗粒和残油混合在一起,粘度大,流动性很差,很难通过又长又细且水平放置的放残总管,再通过内径很小的节流孔,进入扫气箱放残柜,造成可燃物的堆积。针对本船不合理的放残阀管路,建议采取必要的改进,改用直径较大(不能过大,过大会使扫气压力降低过多)且弯头少的放残管路及阀件替换,减少扫气管路脏堵。同时定期清洗扫气箱及疏通放残管路,每天航行中至少两次手动放出扫气箱下部的残油,以

减少可燃物的堆积。

(4)定期清洗涡轮增压器。涡轮端每星期用清水冲洗十分钟,而压气机端每三天用清洁剂化学冲洗一次,冲洗时主机应在高速下运行,以保证增压器良好的工作状态。根据废气透平进、出口温度和温差,及时解体清洁检查透平喷嘴环、涡轮叶片以及压气机叶轮、扩压器等,同时应按说明书规定对增压器的油封和气封进行及时更换,防止密封圈长期使用出现老化失效而产生漏油。

(5)确保排烟道畅通。定期检查排烟总管及透平进气管格栅;废气锅炉,定期用通管机清通或人工水洗烟管,坚持每天吹灰,吹灰时应尽可能提高主机转速和吹灰介质压力以提高吹灰效果。

(6)加强日常的维护管理。按规定时间进行吊缸检查,定期检查活塞环的状态,对磨损、断裂和粘住的活塞环要及时更换和维修。定期检查气缸套的磨损、圆度和锥度情况,超过磨损极限应及时更换和维修。适当地增大喷油器的启阀压力以保证雾化质量。适当增大喷油泵的喷油定时以保证足够高的最高爆炸压力。注意燃油日用柜、气缸油循环柜、主机系统油循环柜和透平油循环柜油位的变化情况,如果发现油位有明显的减少,应及时作出正确的判断并采取必要的处理措施。

6.小结

喘振是压气机的固有特性,是没有办法从根本上绝对避免

的,特别是船用低速二冲程柴油机采用减速及烧重渣油的节能措施,作为轮机管理人员,平时要加强对柴油机的运行监测和维护管理,当增压器发生喘振时,应保持清晰的认识和判断,采取正确的应对措施,以保证柴油机正常工作。

喘振原因分析及对策

离心式鼓风机喘振原因分析及对策 离心式鼓风机在使用过程中发生的喘振现象,对喘振产生的原因和影响喘振的主要因素进行了分析,提出了判断喘振的方法,并总结了几种消喘振的解决方案,如采用变频器启动、采用出风管放气、降低生物池的污泥浓度、保证管路畅通改变鼓风机的“争风”状态、加强人员技能培训、定期维护保养等。 关键词:离心式鼓风机;喘振;对策 1喘振 1.1喘振产生的原因 在鼓风机运转过程中,当流量不断减少到最小值Qmin(喘振工况)时,进入叶栅的气流发生分离,在分离区沿着叶轮旋转方向并以比叶轮旋转角速度小的速度移动。当旋转脱离扩散到整个通道,会使鼓风机出口压力突然大幅下降,而管网中压力并未马上减低,于是管网中的气体压力就大于鼓风机出口处的压力,管网中的气体倒流向鼓风机,直到管网中的压力下降至低于鼓风机出口压力才停止。接着,鼓风机开始向管网供气,将倒流的气体压出去,使机内流量减少,压力再次突然下降,管网中的气体重新倒流至风机内,如此周而复始,在整个系统中产生周期性的低频高振幅的压力脉动及气流振荡现象,并发出很大的声响,机器产生剧烈振动,以致无法工作,这就产生了喘振。 1.2影响喘振的主要因素 ①转速 离心式压缩机转速变化时,其性能曲线也将随之改变。当转速提高时,压缩机叶轮对气体所做的功将增大,在相同的容积流量下,气体的压力也增大,性能曲线上移。反之,转速降低则使性能曲线下移。随着转速的增加,喘振界限向大流量区移动。 ②管网特性 离心式鼓风机的工作点是鼓风机性能曲线与管网特性曲线的交点,只要其中一条曲线发生变化(如将鼓风机出口阀关小),工作点就会改变。管网阻力增大,其特性曲线将变陡,致使工作点向小流量方向移动。 ③进气状态 在实际生产中,进气压力过低、背压过高、进(排)气量忽然减少、进气温度过高、鼓风机转速忽然降低、机械故障、进口风道过滤网堵塞、生物池污泥浓度过高、曝气头堵塞、喘振报警装置失灵等都会引起鼓风机喘振。 2喘振的判断及消除 2.1喘振现象的判断 ①鼓风机抽出的风量时大时小,产生的风压时高时低,系统内气体的压力和流量也会发生很大的波动。

柴油机涡轮增压器喘振的分析及排除

大连交通大学成人教育学院 毕业论文(设计) 题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除铁道机车车辆专业 学生姓名刘杨班级 指导老师职称(务) 指导单位 教研室主任 完成日期年月日

大连交通大学成人教育学院 毕业论文(设计)评阅书 学生姓名刘杨班级 题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除 指导老师职称(务) 指导单位 教研室主任 1.指导教师评语: 签名: 2.答辩委员会综合评语: 经毕业(论文)设计答辩委员会综合评定成绩为: 答辩委员会主任(签字): 年月日

大连交通大学成人教育学院 毕业论文(设计) 题目柴油机涡轮增压器喘振的原因分析及排除 起止日期年月日至年月日 学生姓名刘杨班级 指导老师职称(务) 指导单位 教研室主任 日期年月日

任务及要求 1.在查阅分析资料的基础上确定论文研究的主要内容及论文提纲 2.对我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的原因进行分析 3.探讨影响我国铁路东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的具体原因及消除方法 4.提出消除东风型内燃机车废气涡轮增压器喘振的几点建议 5.论文要求内容详实、论据充分、条例清楚、结构严谨、有独立见解、有所创新,论文符合《大连交通大学成人教育学院毕业设计的要求》。

毕业设计(论文)内容 计:说明书(论文)16页表格 0 张插图 0 幅附设计图 0 张 完成日期年月日

摘要 增压是提高柴油机功率最主要、最有效的途径,随着增压压力的提高,柴油机的功率成比例提高,因此增压器一旦工作异常或发生故障对柴油机的工作性能影响很大。经调查发现,增压器故障在柴油机故障中所占比例正在逐年增大,而其中又以增压器的喘振最为常见,且危害巨大。本文即深入分析柴油机涡轮增压器的喘振故障,又对增压器的特性进行探讨,并且对增压器与柴油机的配合进行讨论,进而深入分析增压器喘振故障的理论原因,并给出一些实际情况中引起喘振的具体因素和相应的预防、排除方法。 关键词:柴油机涡轮增压器喘振分析排除

大型轴流风机各类振动原因分析及处理措施精编版

大型轴流风机各类振动原因分析及处理措施 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

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1801大管轮船舶主机手机版题库

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大型轴流风机各类振动原因分析及处理措施

大型轴流风机各类振动原因分析及处理措施 轴流风机以其流量大、启动力矩小、对风道系统变化适应性强的优势逐步取 代离心风机成为主流。轴流风机有动叶和静叶2种调节方式。动叶可调轴流风机通过改变做功叶片的角度来改变工况,没有截流损失,效率高,还可以避免在小流量工况下出现不稳定现象,但其结构复杂,对调节装置稳定性及可靠性要求较高,对制造精度要求也较高,易出现故障,所以一般只用于送风机及一次风机。静叶可调轴流风机通过改变流通面积和入口气流导向的方式来改变工况,有截流损失,但其结构简单,调节机构故障率很低,所以一般用于工作环境恶劣的引风机。 随着轴流风机的广泛应用,与其结构特点相对应的振动问题也逐步暴 露,这些问题在离心式风机上则不存在或不常见。本文通过总结各种轴流风机异常振动故障案例,对其中一些有特点的振动及其产生的原因进行汇总分析。 一、动叶调节结构导致振动 动叶可调轴流风机通过在线调节动叶开度来改变风机运行工况,这主要依赖轮毂里的液压调节控制机构来实现,各个叶片角度的调节涉及到一系列的调节部件,因而对各部件的安装、配合及部件本身的变形、磨损要求较高,液压动叶调节系统结构如图1所示。动叶调节结构对振动的影响主要分单级叶轮的部分叶片开度不同步、两级叶轮的叶片开度不同步及调节部件本身偏心3个方面。 (一)单级叶轮部分叶片开度不同步 单级叶轮部分叶片开度不同步主要是由于滑块磨损、调节杆与曲柄配合松动、叶柄导向轴承及推力轴承转动不畅引起的。这些部件均为液压缸到动叶片之间的传动配合部件,会导致部分风机叶片开度不到位,而风机叶片重量及安装半径均较大,部分风机叶片开度不一致会产生质量严重不平衡,导致风机在高转速下出现明显振动。 单级叶轮部分叶片开度不同步引起的振动主要特点如下: 1)振动频谱和普通质量均不平衡,振动故障频谱中主要为工频成分,同时部分叶片不同步会产生一定的气流脉动,使振动频谱中出现叶片通过频率及其谐波,部分部件的磨损及松动则会产生一定的非线性冲击,使振动频谱中出现工频高

46期大管轮船舶辅机试题

中华人民共和国海事局 2008年第6期海船船员适任统考试题(总第46期) 科目:船舶辅机试卷代号:841 适用对象:3000KW及以上船舶轮机长/大管轮 (本试卷卷面总分100分,及格分为70分,考试时间为100分钟) 答题说明:本试卷试题均为单项选择题,请选择一个最合适的答案,并将该答案按答题卡要求,在其相应位置上用2B铅笔涂黑。每题1分,共100分。 1. “液压锁”通常是由一对______组成。 A. 直控顺序阀 B. 外控顺序阀 C. 液控单向阀 D. 单向节流阀 2. 内部压力控制顺序阀的一般图形符号(GB786.1-93)是______。 A. B. C. D. 3. 右图所示图形符号(GB786.1-93)表示______。 A. 可调节流阀 B. 普通型调速阀 C. 溢流节流阀 D. 一般节流阀 4. 比例节流型换向阀与常规换向阀相比,说法不对的是_________。 A. 通常以比例电磁线圈代替普通电磁线圈 B. 阀芯圆周面上分布有若干节流槽 C. 在通执行元件的两条油路上设单向节流阀 D. 可设反馈元件使阀芯位移受电信号控制 5. 电液换向阀的导阀和主阀的控制方式分别是______。 A. 液压/电磁 B. 电磁/液压 C. 液压/液压 D. 电磁/电磁 6. 卸荷溢流阀用于向蓄能器供油的系统时,蓄能器压力升高到调定值时液压泵_________。 A. 通蓄能器的油路切断并溢流运转 B. 通蓄能器的油路切断并减压运转 C. 通蓄能器的油路切断并卸荷运转 D. 停止运转 7. 顺序阀与溢流阀相比,__________是错误的。 A. 顺序阀必须有通油箱的泄油管,溢流阀则无 B. 作卸荷阀用时,溢流阀的远控油口应泄压,顺序阀的远控油口应加压 C. 开启后顺序阀进出口间油压差很小,而溢流阀进出口压差大 D. 顺序阀是方向控制阀,而溢流阀是流量控制阀 8. 执行机构负载减小时调速阀中__________。 A. 减压阀开大 B. 减压阀关小 C. 溢流阀开大 D. 溢流阀关小 9. 以下液压控制阀中由两种阀组合而成的是______。 A. 调速阀 B. 平衡阀 C. 液控单向阀 D. 调速阀和平衡阀 10. 对开度既定的节流阀的流量影响最大的是__________。 A. 阀前后油压之差 B. 油温 C. 节流口吸附层厚度 D. 油污染程度 11. V型三位四通换向阀中位时__________。 A. 通油泵的油口锁闭,通执行机构的两个油口相通 B. 通油泵的油口卸荷,通执行机构的两个油口锁闭 C. 通油泵的油口和通执行机构的两个油口都锁闭 D. 通油泵的油口和通执行机构的两个油口都卸荷12. 装有溢流阀作安全阀的系统如阀工作正常,则系统油压______。 A. 不会超过阀的开启压力 B. 不会超过阀的调定压力 C. 有可能瞬时超过调定压力 D. 最大工作压力比调定压力大些 13. 溢流节流阀和调速阀相比______。 A. 流量稳定性较好,经济性也较好 B. 流量稳定性较差,经济性也较差 C. 流量稳定性较好,但经济性较差 D. 流量稳定性较差,但经济性较好 14. 先导型溢流阀使系统不能建立压力的原因一般不会是______。 A. 主阀芯卡死在开启位 B. 主阀阻尼孔堵塞 C. 导阀调压弹簧断裂 D. 导阀阀座阻尼孔堵塞 15. 先导型减压阀无出口压力的原因可能是_______。 A. 导阀打不开 B. 主阀阻尼孔堵塞 C. 导阀阀座小孔堵塞 D. 泄油管不通 16. 关于换向滑阀阀芯径向不平衡液压力的以下说法错的是______。 A. 会因阀芯几何精度差而形成 B. 会因阀芯粘附杂质而形成 C. 不平衡力大小与阀芯尺度和压降无关 D. 在阀芯凸肩上开环形槽可减轻 17. 关于叶片泵,以下说法对的是______。 A. 各叶片尺寸相同,可与各叶片槽任意换装使用 B. 定子过一定使用期后,可两端面互换安装 C. 叶片装入叶槽中不能太松,应用手轻推才移动 D. 叶片和转子与配流盘的轴向间隙是相等的 18. 限压式斜盘泵在工作压力超过调定值时______。 A. 使溢流阀溢流 B. 使泵停止排油 C. 使斜盘倾角减小 D. 使泵的转速降低 19. 双作用叶片泵的定子长期工作后磨损最重的是______。 A. 吸油区 B. 排油区 C. 封油区 D. 排油区和封油区 20. 关于叶片式马达以下说法中错的是______。 A. 叶片顶端左右对称 B. 两个油口口径相同 C. 叶片一律径向安置 D. 除主油管外无直通油箱的泄油管 21. 连杆式马达常用改变______方法做成变量式。 A. 有效参与工作的缸数 B. 有效参与工作的油缸列数 C. 偏心轮的偏心距 D. 进油压力 22. 内曲线式液压马达漏泄的最主要部位通常是______。 A. 柱塞与油缸体间 B. 油缸体与配油轴间 C. 输出轴与端盖间 D. 配油盘与端盖间 23. 以下液压马达中,总效率最低的是______。 A. 连杆式 B. 五星轮式 C. 内曲线式 D. 叶片式 24. 舵机公称转舵扭矩是按正航时确定,因为______。 A. 大多数情况船正航 B. 正航最大舵角比倒航大 C. 同样情况下正航转舵扭矩比倒航大 D. 正航最大航速比倒航大得多 25. 主操舵装置应能在最深航海吃水并以最大营运航速前进时,将舵在______秒内从一舷______转至另一舷______。 A. 28 / 35°/ 35° B. 28 / 35°/ 30° C. 30 / 35°/ 35° D. 30 / 35°/ 30° 26. 当主要尺寸和转舵扭矩相同时,______转舵机构的工作油压最高。 A. 拨叉式 B. 滚轮式 C. 转叶式 D. 十字头式 27. 较大的阀控型舵机的液压系统中,换向阀大多使用______操纵方式。

风机运行中常见故障原因分析及其处理

风机运行中常见故障原因分析及其处理方法
风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械,是机 械热端最关键机械设备之一,虽然风机的故障类型繁多,原因也很复杂,但根据 经验实际运行中风机故障较多的是:轴承振动、轴承温度高、运行时异响等。 1 风机轴承振动超标 风机轴承振动是运行中常见的故障,风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺 栓松动、机壳和风道损坏等故障,严重危及风机的安全运行。风机轴承振动超标 的原因较多, 如能针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事 半功倍的效果。 1.1 叶片非工作面积灰引起风机振动 这类缺陷常见现象主要表现为风机在运行中振动突然上升。 这是因为当气体 进入叶轮时,与旋转的叶片工作面存在一定的角度,根据流体力学原理,气体在 叶片的非工作面一定有旋涡产生, 于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积 在非工作面上。 机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转 离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。 由于各叶片上的积灰不可能完全均 匀一致, 聚集或可甩走的灰块时间不一定同步,结果因为叶片的积灰不均匀导致 叶轮质量分布不平衡,从而使风机振动增大。 在这种情况下,通常只需把叶片上的积灰铲除,叶轮又将重新达到平衡,从 而减少风机的振动。 在实际工作中,通常的处理方法是临时停机后打开风机叶轮 外壳,检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。 1.2 叶片磨损引起风机振动 磨损是风机中最常见的现象,风机在运行中振动缓慢上升,一般是由于叶片 磨损, 平衡破坏后造成的。 此时处理风机振动的问题一般是在停机后做动平衡校 正。 1.3 风道系统振动导致引风机的振动 烟、 风道的振动通常会引起风机的受迫振动。这是生产中容易出现而又容易 忽视的情况。风机出口扩散筒随负荷的增大,进、出风量增大,振动也会随之改 变,而一般扩散筒的下部只有 4 个支点,如图 2 所示,另一边的接头石棉帆布是 软接头,这样一来整个扩散筒的 60%重量是悬吊受力。从图中可以看出轴承座 的振动直接与扩散筒有关,故负荷越大,轴承产生振动越大。针对这种状况,在 扩散筒出口端下面增加一个活支点(如图 3),可升可降可移动。当机组负荷变 化时,只需微调该支点,即可消除振动。经过现场实践效果非常显著。该种情况 在风道较短的情况下更容易出现。

通风机振动精度

机械工业部石化通用机械工业局企业标准 通风机振动精度 JB/TQ334—84 本标准适用于离心式,轴流式通风机(以下简称风机)振动的评价与测量。 1 风机的振动速度(均方根速度)应符合表1的规定。 2 风机振动速度的测量部位如下: a. 对叶轮直接装在电动机轴上的风机,应在电机定子两端轴承部位测量其垂直,水平,与轴向三个方向 (见图1)的振动速度并取其中最大读数作为度量值,当电动机带有风扇罩时则轴向振动不予测量。 图1 b. 对于双支撑轴承的风机或有两个轴承体的风机,按图2所示三个方向的要求测量原动机 c. 当两个轴承都装在同一个轴承箱内时,按图3所示三个方向的要求在轴承箱壳体轴承部 位测量其振动速度并取其中最大读数作为度量值。 d. 当被测的轴承箱在风机内部时,按b或c的要求,可预先装置振动传感器,然后引出至 风机外以指示器读数为测量依据,传感器安装的方向与测量方向的偏差不得大于±5°。 3 测振仪器应采用频率f范围为10~500Hz 其速度范围为1~10mm/s 的接触式测振仪表。 4 测振仪表须经计量部门鉴定合格后才能使用。

图3 5 被测的风机须装在大于10倍风机质量的底座或试车台上,装置的自振频率不得大于电机和风机转速的0.3倍。 6 在测试振动速度时,外部或周围环境对底座或试车台的影响,应符合下列规定:风机运 转时的振动速度与风机静止时的振动速度的差须大于3 倍以上,当差数小于此值时风机需采 用避免外界影响措施。 7 风机振动速度与振幅(位移)可按下式进行换算 V= 式中:V —振动速度mm/s S —振幅(位移)m μ ω—角速度rad/s 石化通用机械工业局1984—01—13发布1984—03—01实施

大管轮第一节 船舶修理的种类和要求考试卷模拟考试题

《第一节 船舶修理的种类和要求》 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、 隐蔽工程拆卸检查后, 船厂要写出拆检报告, 经船技部门或船方认签, 可作为 ______项目列入修理单中。( ) A.补充修理 B.检验修理 C.正式修理 D.临时修理 2、 对主机、副机、锅炉、轴系、舵、海底阀等项目进行常规的检查、 调整、研磨、 更换零部件和清洁等保养工作,不加装或移位改建项目的修理是 ______。( ) A.预防检修 B.航修 C.小修 D.检修 3、 我国船厂把船舶修理分为 ______。( ) A.小修、中修和大修 B.航修、小修和检修 C.航修、中修和大修 D.坞修、小修、中修和大修 4、______可以不编计划,临时列出修复项目的工程单即可。( ) A.小修 B.检修 C.坞修 D.航修 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- ---

5、______是按主机运转小时计算,且结合年度检验的坞修和厂修工程。 () A.小修 B.检修 C.坞修 D.航修 6、______是修船的最大修理类别,尽可能结合验船的特别检验进行。() A.小修 B.检修 C.坞修 D.航修 7、编写修理单的要求规定,必须写清楚的是 ______。Ⅰ、工程规格、工程价 格Ⅱ、工程内容,工程要求Ⅲ、设备制造厂的名称() A.Ⅰ+Ⅱ B.Ⅰ+Ⅲ C.Ⅱ+Ⅲ D.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 8、下列属于编制修理单依据是 ______。() A.公司修船计划和规定的修理级别 B.船员掌握该设备的技术状况 C.保证船舶安全 D.节约修理费用 9、修船前编制修理单的依据是 ______。Ⅰ、公司的修船计划Ⅱ、船舶技术状况Ⅲ、修船厂的技术水平() A.Ⅰ+Ⅱ B.Ⅰ+Ⅲ C.Ⅱ+Ⅲ D.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 10、修理单的分类有 ______。()

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施 发表时间:2019-07-23T12:14:57.237Z 来源:《知识-力量》2019年9月34期作者:顾卫标 [导读] 涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件,它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节,增压器最容易出现的故障即为喘振。本文首先介绍了增压系统的工作原理,然后阐述了增压器喘振的机理。最后,分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。(江苏省海洋渔业指挥部,江苏南通 226006) 摘要:涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件,它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节,增压器最容易出现的故障即为喘振。本文首先介绍了增压系统的工作原理,然后阐述了增压器喘振的机理。最后,分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。 关键词:涡轮增压器;增压;喘振;预防措施 作为当今热效率最高的动力机械,柴油机以其良好的经济性广泛应用于远洋船舶和内河船舶。为了增加功率,改善热效率,提高经济性,柴油机增压程度不断提高。增压技术使柴油机的动力性、经济性上了一个台阶,增压也成为提高柴油机功率的主要途径。船用柴油机增压器一般应用废气涡轮增压的方法,利用柴油机排出的废气能量驱动涡轮高,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压气机将空气压入柴油机的气缸,增加了柴油机的充气量,可供更多的燃油完全燃烧,不仅柴油机工作过程得到改善,燃油消耗下降,经济性提高,排放也得到改善。因此,其工况的好坏直接影响柴油机的工作。 涡轮增压器工作时,当压气机的排出压力和流量减少时,其工作点落在压气机的喘振区时,压气机排出的压力忽高忽低,空气流量忽正忽负,引起机器强烈振动,并发出沉重的喘息声和吼叫声。如果增压器轴承处于良好保养的状态,这种偶尔发生的喘振是没有危害的。但是应该避免进一步喘振的发生,因为那将损坏转子,引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸,对增压器的安全运行危害极大。发生喘振的主要因素: 1.增压系统流道阻塞 增压器系统流道阻塞是引起增压器喘振的最常见的原因,增压系统的气体流动线路为:“空气滤器---压气机---中冷器---进气管---气缸---排气管---废气涡轮---废气锅炉---烟囱---大气”特别是外来杂质,如油气、粉尘等赃物进入进气管道排气管道积碳,进气管道变形等,使流道阻力增大,压气机流量减小,背压升高,特性线左移(如右图)引起喘振。此外,柴油机长期燃烧不良,涡轮喷嘴、涡轮叶片、轮盘及气封间隙两旁壁面等地方聚集大量未燃尽的碳粒的油垢,增压器停车后,油垢会冷却凝固,加大增压器运转时的机械阻力,使涡轮性能下 降,最后使增压压力下降而导致喘振。 在日常管理中,应周期性清除汽缸进气口和排气口的积碳,并经常对空气滤清器、压气机进气流道、空气冷却器、涡轮喷嘴环和叶轮等进行清洗。当增压器流道阻塞严重时,须将增压器拆开进行清洗。而在运行时对压气机和涡轮机进行清洗,既可以减少增压器的拆装次数,有可避免此类原因引起的喘振。 2.增压器和柴油机的运行失配 柴油机与增压器匹配良好是指:柴油机达到预定的增压指标,增压器在柴油机全部工作范围内能稳定低运行,既不喘振也不超速,并尽可能在高效区工作。对于设计时选配良好的柴油机和增压器,在正常情况下是不会发生喘振的。但是,由于柴油机本身的某些故障或者由于装载、顶风、污底、大风浪航行或者轮机员操作不当,都可能导致柴油机和增压器匹配不良,引起喘振。柴油机喷油系统出现故障,会使柴油机燃烧不良,引起严重的后然;柴油机的活塞环断裂或者粘着,气阀烧损气阀间隙过小,都可能导致汽缸漏气,热负荷增大,排烟温度升高。若柴油机供油量不变,因而有功功率减小,柴油机转速下降。而排烟温度升高引起废气能量增加增压器转速增高,供气量增多,从而破坏了柴油机与增压器的正常匹配关系,导致压气机处于高背压小流量状态,容易发生喘振,但此种情况下,排除了柴油机的故障,也就消除了喘振。 船舶满载、顶风航行时,主机处于高负荷、低转速状态。柴油机燃油系统供油量增加,后燃引起废气能量增加,增压器转速升高,而汽缸耗气量却因为柴油机转速降低而减少,这同样容易引起增压器与柴油机匹配不佳而出现喘振。此情况下,减小柴油机油门就可消除喘振。 3.柴油机负荷骤变 如船舶遇到大风浪,螺旋桨出水,柴油机负荷骤然减少,转速升高,各缸供油大量减少,使供给增压器的废气量减少,增压器转速下降,从而是压气机空气流量减少,达到一定程度时会发生喘振,为防止这种情况,应避免飞车现象的发生。 4.环境温度的变化 当航行在不同温度的海域或季节,增压器与柴油机的配合运行点不同;气温升高,空气密度降低使进入压气机的空气流量减小,尽管排烟温度升高,排气管冷却能力下降,涡轮获得的能量反而减少,这样增压器转速降低将进一步导致空气流量减小,从而发生增压器喘振。持续的喘振可以通过调节扫气总管顶部的阀来临时处理。 结语 增压器出现故障,不要匆忙地更换增压器,应该寻找和判断故障原因和部位,并尽可能地加以排除。这样可以避免换上增压器后同样

TLT动叶可调轴流风机振动故障原因分析

TLT动叶可调轴流风机振动故障原因分析 马晟恺 (华能上海电力检修公司上海 200942) 摘要:能源是国民经济发展的基础,是关系人类生存的重要因素。随着全世界工业化、自动化的不断发展,人类对能源的需求量与日俱增。然而能源是有限的,过渡的开发和浪费能源终将危机人类自身,因此如何合理的利用能源、如何节约能源、如何提高能源的利用率,将会是人类科技进步中一个永恒的主题。对于火力发电厂中的锅炉辅机设备中,六大风机至关重要,一台风机的停运便会导致机组损失一半的发电量。所以,风机的安全稳定运行对于机组的正常发电有着决定性的作用。本文对TLT动叶可调轴流风机的振动现象、原因及处理办法进行了阐述。并致力于高效解决TLT动叶可调轴流风机进行了研究。 关键词:TLT;动叶可调;轴流风机;火力发电机组;振动。 作者简介:马晟恺(1987-),从事大型火力发电站热能装置工程技术工作。

一、概述 一台设备从设计、制造到安装、运行、维护、检修有许多环节,任何环节的偏差都会造成设备性能劣化或故障。同时,运行过程中设备处于各种各样的条件下,其内部必然会受到力、热、摩擦等多种物理、化学作用,使其性能发生变化,最终导致设备故障。 能源是国民经济发展的基础,是关系人类生存的重要因素。随着全世界工业化、自动化的不断发展,人类对能源的需求量与日俱增。然而能源是有限的,过渡的开发和浪费能源终将危机人类自身,因此如何合理的利用能源、如何节约能源、如何提高能源的利用率,将会是人类科技进步中一个永恒的主题。对于火力发电厂中的锅炉辅机设备中,六大风机至关重要,一台风机的停运便会导致机组损失一半的发电量。所以,风机的安全稳定运行对于机组的正常发电有着决定性的作用。 如今,由于国内火力发电机组向高参数、高容量发展。国内300MW、600MW、1000MW 的机组大多采用德国TLT公司技术的轴流式风机。因此,该种类型的风机是否能安全稳定运行成为了如今国内火力发电厂的新课题之一。 二、TLT动叶可调轴流风机简介 风机(AIR BLOWER)是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。 我国于1979年引进德国TLT公司动叶可调轴流风机技术,适用于大型火电机组锅炉送风机、引风机、一次风机、脱硫风机以及矿井主通风机。采用的液压动叶可调,能使风机特性与使用工况在较大流量变化范围内相适应,从而能在较大区域内保持高效率,节能效果显著。有为最大到1500MW火电机组配套能力。风机性能参数可根据用户要求工况“量体裁衣”选择最佳效率设计生产。与此同时,公司还为上述产品配备了引进技术生产的大型消声器。 尤其对大型和特大型风机,液压调节能最佳地改变远行时动叶的位置,使风机特性经济地与远行工况相适应。我们把这些经验用于发展热电厂用的动叶可调的轴流式风机,尤其是在很早就已预测到锅炉装置容量的增大而需要相应的大型风机。与机械调节(在这种情况下风机不能实现高调节力调节)相比液压调节具有一系列优点:在转子一液压装置系统中,力的传送,对转子主轴承不产生反作用力:调节力不受限制;机械传动零件少,因而故障少;操纵机械的扭矩仅为30—50Nm(牛顿·米);内装的反锁装置能防止过调和保证稳定的调节;由于装有配重,即使液力控制油压力降低,风机运行也不受影响。为使液压调节机构达到最佳的运行可靠性,每一台都在专用试验台上进行运转试验。 TLT动叶可调轴流风机设计的主要特点是:结构紧凑、坚固;单级和两级风机的零部件已标准化;由于卧式风机机壳的上半部易于拆下和立式风机的机壳等部件可以移动,所以转子、主轴承箱等检修方便。整体结构的主轴承箱装在机壳内部中心法兰之间;叶轮轮壳为焊接结构,厚的内环位于较小的直径处,因此减小了离心力。 TLT风机由于其设计系列化、零部件标准化、品种规格齐全,适用范围广泛,因而可以采用积木块式设计方法,利用这些标准化的零部件,组合成技术经济指标先进,不同型号规格的风机最大限度的满足用户需要,这种设计方法如同“量体裁衣”,可取得最佳的运行经济性。 TLT动叶可调轴流风机具有噪音小、效率高等明显特点。 动叶可调轴流风机装备有液压调节系统,可以通过液压传动以及机械传动带动叶片转动,达到调整叶片开度的目的。从而实现通过动叶调整改变风机风量大小的目的。 电厂电站风机形式主要分为轴流风机和离心风机两种。 风的流向和轴是平行的就叫轴流风机,(比如消防的排烟风机)反之就是离心风机,(比如风

大管轮自动化考题

中华人民共和国海事局 2003年第3期海船船员适任证书全国统考试题(总第32期) 科目:轮机自动化试卷代号:862 适用对象:750~3000KW船舶轮机长/大管轮 1.在反馈控制系统中,其反馈环节是: A. 显示单元 B. 调节单元 C. 测量单元 D. 执行机构 2.在反馈控制系统中,调节单元根据的大小和方向,输出一个控制信号。 A.给定值B.偏差C.测量值D.扰动量 3.在大型柴油机油轮机舱的常用控制系统中,属于反馈控制系统的有:①辅锅炉的水位②辅 锅炉的点火③主机转速④主机的换向与制动⑤分油机的自动排渣⑥气缸冷却水温度 A. ①④⑤ B. ②③⑥ C. ②④⑤ D. ①③⑥ 4.一个环节的输入量变化取决于: A. 上一环节的输出 B. 反馈量 C. 环节特性 D. A+C 5.当衰减率为______ 时,系统的稳定性最好。 A. 0 B. 0.5 C. 0.75 D. 1 6.在定值控制系统中,若衰减率φ= 0.5,说明______ ,其原因是______。 A. 稳定性差,调节器PB太小 B. 稳定性差,调节器PB太大 C. 稳定性好,调节器PB大小适中 D. 过渡过程时间短,调节器控制作用弱 7.若控制系统的动态过程φ=1,则该系统的特点是: A. 是个理想的控制过程 B. 精度高,但稳定性差,过渡时间长 C. 过渡时间最短,但稳定性和精确度都差 D. 稳定性最好,但精度最差,过渡时间长 8.输入信号任意变化,而调节器输出只有两个状态或输出为0或1,则这是: A. 比例作用规律 B. 积分作用规律 C. 微分作用规律 D. 双位作用规律 9.在用比例调节器组成的控制系统中,比例带PB、放大倍数Kp与量程系数R之间的关系是: A. B. C. D. 10.在采用YT-1226压力调节器的控制系统中,为提高上限压力,减小下限压力,则应: ①减 小输入波纹管的刚度②左移杠杆支点③扭松给定弹簧减小张力④扭紧给定弹簧增大张力⑤调幅差旋钮增加设定格数⑥调螺钉与幅差弹簧盘间隙使之减小 A. ②④⑥ B. ①②④ C. ①③⑤ D. ③⑤⑥ 11.一个气动单元组合仪表的调节器,当被控量变化了全量程的10%,输出量变化了0.02,则 调节器的比例带为: A. 20% B. 40% C. 80% D. 200% 12.在比例积分调节器中,积分时间T i是指给调节器施加一个阶跃的输人信号后,其积分输 出等于比例输出的______ 所需时间。 A. 4倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 1倍13.积分作用规律之所以能够消除静态偏差的根本原因是由于调节器的: A. 输出变化量与偏差随时间的积分成比例 B. 输出变化速度与偏差成正比 C. 输出变化量依赖于偏差的存在而存在 D. 输出变化速度与偏差成反比 14.动态偏差最小的调节是: A. P B. PI C. PD D. PID 15.在机舱中,适合用PID调节器组成的控制系统是: ①存在周期性干扰信号的系统②控制对象惯性小且对被控量要求严格的系统 ③控制对象惯性较大的系统④不允许存在静态偏差的系统 ⑤对干扰信号不敏感的系统⑥所有的液位控制系统 A. ①②⑥ B. ①③⑤ C. ③④⑤ D. ②④⑥ 16.PID调节器,当T i、T d均减小时,系统可能出现: A. 非周期过程 B. 振荡过程 C. 较大静差 D. 最大动态偏差增大 17.有两台PID调节器R 1和R 2,其参数整定为PB 1< PB 2,T i1< T i2,T d1 > T d2, 这表示: A. R 1的比例、积分作用都比R 2弱,微分作用比R 2强 B. R 1的比例、积分作用都比R 2强,微分作用比R 2强 C. R 1的比例、微分作用都比R 2弱,积分作用比R 2强 D. R 1的比例、微分作用都比R 2强,积分作用比R 2弱 18.某逻辑函数的真值表如右表所示,其逻辑表达式为: A. . B. C. D. 19.逻辑图如右图所示,则其逻辑表达式为: A. B. C. D. 20.由与非门组成的R-S触发器,当输入端为_____ 时可保持原态______。 A. S=0,R=0 B. S=1,R=0 C. S=0,R=1 D. S=1,R=1 21.D触发器输出端Q为1状态的条件是: A. D端为0,CP脉冲下跳 B. D端为1,CP脉冲下跳 C. D端为0,CP脉冲上跳 D. D端为1,CP脉冲上跳 22.在用二极管矩阵译码器可译出0~9十个数码的电路中,输入代码为0110,则为高电平 的横线为: A.3号B.5号C.6号D.8号

高炉轴流风机喘振分析及防喘振控制系统研究

高炉轴流风机喘振分析及防喘振控制系统研究 张红庆 陕西维远科技有限公司 710054 摘要:本文介绍了轴流风机喘振现象的形成机理、不同气温条件下喘振曲线的动态补偿方法,分析了常见的传统防喘振控制工艺中存在的不足,以及先进防喘振控制技术应用于高炉轴流风机的优化控制策略。 关键词:轴流鼓风机;防喘振;优化控制 引言 目前静叶可调式轴流风机在钢铁企业400~2000m3的高炉上已普遍使用。在高炉风机的控制系统中,防喘振控制系统是最核心的控制环节,必须综合考虑高炉生产、机组安全、节能降耗等多方面需求,如果在控制工艺中采用常规的简单、粗放的设计方法,不仅能耗浪费严重,也是极大的安全隐患。本文介绍的高精度防喘振控制系统,不仅可以更有效地保证机组和安全和稳定,同时也可以充份发挥机组的最大性能范围,对高炉安全性和产量的提高起到显著的促进作用。 轴流风机喘振现象的本质 为了更好地理解和设计防喘振控制系统,有必要对轴流压缩机形成发生喘振现象的本质原因加以说明。 轴流风机转子的叶片呈多级排列,每一级叶片环绕转子形成一组叶栅。空气流经过多级叶栅逐级压缩传递,最终经末级叶栅到达出口。在一定的静叶角度下,气体的流量与风机出口的压力有关,压力越高,流量越低。喘振是指风机达到出口压力极高、流量极低极限后的工况突变。

气流冲角及叶片背面表层气流脱离失速现象 气流沿轴向进入叶栅时,气流方向与风机叶片之间的夹角称为气流冲角。随着压力的增高,入口流量愈小,气流冲角也就愈大。当气流冲角增大到一定程度时,沿叶片的非工作面将发生气流脱离现象。这种现象称为脱流或失速。失速是叶轮式轴流输送设备都会遇到的一种现象,失速又叫旋转脱流,即由于气体对叶片的冲角过大而使得气流的流线脱离叶片表面,结果叶片表面处的气流变为紊流,同时可导致叶片颤振。失速区沿叶栅旋转传递和不断扩展,就会引起压缩机的工况突变,即喘振。 气流冲角增大至一定程度后,沿叶片背面形成气流脱离现象示意图 当风机发生喘振时,整个风机的管网系统气流周期性振荡现象,这时,轴流风机虽然仍在旋转,但对气体所做的功却不能提高风机的流量和压力,而是基本上转化为空气热能。风机的气动参数(流量、压力)将作大幅度的纵向脉动,且发出低沉的异常声音和震动。在轴流风机发生喘振时,纵向推力来回振荡会导致

浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法

浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法 李保川 光大水务(德州)有限公司 摘要:以光大水务(德州)有限公司南运河污水处理厂鼓风机为研究对象,结合其实际运行情况,对鼓风机运行过程中产生喘振的原因进行分析研究并制定出应对对策以及验证其可行性。 关键词:污水处理厂;离心式鼓风机;喘振; 光大水务(德州)有限公司南运河污水处理厂处理规模15万m3/d,一期工程处理规模为7.5万m3/d,二期工程处理规模为7.5万m3/d,采用的污水处理工艺为A/A/O工艺。生物池为一座两池,设计流量:Q=0.868m3/s,平面尺寸:109.90m×60.30m,分厌氧区、缺氧区、好氧区。曝气方式采用盘式微孔曝气,鼓风机采用上海华鼓鼓风机有限公司生产的多级低速离心式鼓风机,三用一备。配套驱动电机为西门子电机(中国)有限公司贝德牌电机。 多级低速离心式鼓风机型号为C110-1.7,进口压力101kpa,进口流量110m3/min,出口压力0.07Mpa,额定功率200Kw,转速2970r/min。配套驱动电机型号为BM315L2-2,功率200KW,转速2975r/min。曝气系统是整个污水处理工艺流程最为核心的部分之一,而鼓风机又是曝气系统的核心设备,所以,鼓风机运行质量的好坏对污水处理后是否符合标准起着决定性的作用。因此,鼓风机一旦出现故障,对污水处理厂将会是致命的打击。多级离心式鼓风机常见的故障以喘振为代表现象。

1.什么是喘振以及危害 “喘振”是离心鼓风机性能反常的一种不稳定的运行状态,在运行过程中,当负荷减小,负载流量下降到某一定值时出现工作不稳定,管道中的气体压力大于出口的气体压力,这时管道中的气体就会倒流回鼓风机,直到管道中的压力下降至低于出口处的压力才会停止,鼓风机会产生剧烈震动,同时会伴有如喘息一般“呼啦”“呼啦”的强烈噪音。喘振现象出现时,鼓风机的强烈震动会使机壳、轴承也出现强烈振动,并发出强烈、周期性的气流声。轴承液体润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏,转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件也将严重破坏,更甚至会发生轴扭断。同时,对A/A/O池中的DO量影响严重,关系到出水达标问题。 2.鼓风机产生喘振的原因 压力/Mpa Q/(m3/h) 图1 转速恒定状态下进口空气流量与出口压力的特性曲线图离心鼓风机在转速恒定的状态下,其进口空气流量Q与出口的压力的特性如图1所示。A点与B点是鼓风机正常稳定运行状态的两个临界点,也就是说只有在A点与B点这个稳定区间内鼓风机才是正常运行状态。当鼓风机的输出流量超过B点时则为不稳定区域,处于不

风机震动原因分析

电站风机振动故障简易诊断 摘要:分析了风机运行中几种振动故障的原因及其基本特征,介绍了如何运用这些振动故障的基本特征对风机常见振动故障进行简易诊断,判断振动故障产生的根源。 关键词:风机;振动;诊断 风机是电站的重要辅机,风机出现故障或事故时,将引起发电机组降低出力或停运,造成发电量损失。而电站风机运行中出现最多、影响最大的就是振动,因此,当振动故障出现时,尤其是在故障预兆期内,迅速作出正确的诊断,具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息,不用昂贵的仪器,通常运用普通的测振仪,自制的听针,通过听、看、摸、闻等方式,判断一般风机振动故障的原因。文中所述振动基于电厂离心式送风机、引风机和排粉机。 1轴承座振动 1.1转子质量不平衡引起的振动 在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承

处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50%工作转速。 1.2动静部分之间碰摩引起的振动 如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动; 1.3滚动轴承异常引起的振动 1.3.1轴承装配不良的振动 如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。 1.3.2滚动轴承表面损坏的振动 滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度,在此不

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