槽下除塵風機故障分析及處理

史洪泉，鄧文肖

(山東華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253024)

一、概述

某廠580m31#高爐槽下除塵風機(Y4-73NO.20D)風機流量為260 000m3/h，出口壓力為4 200Pa，電機功率為560kW，轉速為980r/min，電機通過剛性聯軸器與風機直接連接，葉輪安裝形式屬于雙支撐式。風機支撐軸承為雙列球軸承，型號為22332CA/CW33。

葉輪旋轉頻率為16.3Hz，軸承外圈旋轉頻率為134Hz，內圈旋轉頻率為101.17Hz，滾動體旋轉頻率為44.3Hz，保持架旋轉頻率為6.7Hz。

2012年10月8日，中控操作人員發現風機各監測點振值變大、溫度升高出現報警，現場采集風機運行時域波形譜、頻率波形譜，觀察頻譜發現轉頻為17.5Hz(理論為16.3Hz)，振動值偏大，初步確認屬于風機葉輪不平衡故障。同時又存在其他頻率的頻譜。為了指導檢修工作，故對該風機進行實時故障分析、診斷。

二、分析過程

1.風機測點布置

風機測點布置見圖1。

圖1 風機測點布置示意圖

2.電機軸承1#、2#測點振動值

電機軸承1#、2#測點振動值見表1。

表1 1#、2#點振動值

(1)振值分析

由表1可以看出，1#、2#振動速度有效值比較大，并且軸向和水平方向振動速度有效值也比較大。通過對以上振值分析，懷疑電機軸承存在不平衡和對中不良故障。

(2)頻譜分析

通過對1#、2#測點頻譜圖(圖2)可知，軸承內、外圈倍頻、半倍頻振動值突出，并伴隨摩擦，屬于軸承故障特征。

表2 3#、4#點振動值

(1)振值分析

由表2可以看出，3#、4#測點振值比較大，且在軸向和水平方向振動速度有效值大，初步診斷風機存在不平衡和對中不良故障。

(2)頻譜分析(圖3、4、5)

通過對3#、4#測點頻譜分析后所得數據如表3所示，發現轉頻為17.5Hz(理論為16.3Hz)，振動值大，屬于葉輪不平衡特征。軸承外圈半倍頻頻率在50Hz、軸承內圈半倍頻為67.5Hz、滾動體半倍頻為20Hz以及軸承固有頻率為1 082Hz，振動值突出，屬于軸承疲勞故障特征，又伴隨摩擦存在，從時域波形譜看，明顯是摩擦截頭波波形，在現場信號采集時，振動幅值不穩定，屬于摩擦故障特征。

表3 3#、4#點振動值

三、診斷結論

通過對風機各測點的振動測試，以及對各測點的振動數值和頻譜圖進行分析，確定該風機的故障主要是由風機葉輪的不平衡以及風機軸承疲勞、不對中、摩擦引起的。建議對風機進行檢修，詳細檢查軸承是否疲勞以及軸承和軸配合情況，如疲勞或配合不好，及時處理或更換軸承；現場需檢查聯軸器對中是否良好并建議對風機進行現場動平衡。

四、現場處理及檢修結果

通過現場停機檢查，確認為電機軸承疲勞和風機軸承磨損以及風機葉輪不平衡造成的故障，在檢修時首先更換了電機和風機疲勞及磨損的軸承，對風機葉輪做了現場動平衡，再處理了聯軸器對中問題。開機后進行振值測量，振值符合標準(表4)，問題得到很好的解決。

表4 風機檢修后各測點振值