轉爐一次除塵風機在線動平衡方法

桑　躍南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設備科，江蘇南京　210035

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轉爐一次除塵風機在線動平衡方法

桑躍
南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設備科，江蘇南京210035

摘要轉爐一次除塵風機是保證煉鋼廠除塵效果和煤氣回收的關鍵設備。由于積灰而引起的風機動不平衡，如不及時消除，會造成風機停運或者設備損壞等危害。本文重點介紹在線增加配重單面動平衡的兩種方法：作圖法和儀器法。

關鍵詞風機；動平衡

煉鋼廠轉爐一次除塵風機是保證除塵效果和煤氣回收的關鍵設備。但是在長期運行過程中，會由于葉輪積灰等原因導致風機振動升高，出現動不平衡的現象。由于振動大會使得風機停運，或者造成設備損壞和出現安全事故等，故必須及時清除積灰，然后進行在線動平衡。目前，大多數鋼廠均采用增加配重單面動平衡的方法。但具體現場做法又有不同，本文結合我廠實際情況，介紹兩種常用方法的具體做法。

1　試塊重量的選擇

在進行配重法現場動平衡時，不管采用哪種方法，均需要一個已知重量的試塊。試塊質量選擇的正確與否，對后續步驟的準確性影響很大。根據風機葉輪參數計算試塊的重量大小，公式如下：

Mt=MQ/RW［1］

式中：Mt——試塊重/kg；

M——轉子重量/kg；

Q——原始振動值/mm/s；

R——轉子半徑mm；

W——風機角速度/2πrpm/60。

例：我廠一次除塵風機相關參數如下：M=4 500kg，R=1 610mm，n=1 200rpm，一般當振動值Q=6mm/s時進行在線動平衡，則根據以上公式，試塊重量Mt≈134g。

2　作圖法

給風機轉子做動平衡，關鍵是找出葉輪不平衡點位置，并確定所加平衡塊質量。用作圖法找平衡（見圖1），具體步驟如下：

圖1　葉輪輕點位置作圖法

1）葉輪清理干凈后，開啟風機，穩定運行后，記錄在風機驅動端軸承座水平方向的振幅A0，該點記為X點，記錄后停機。

2）將葉輪前盤圓周3等分，分別記為1點，2點，3點。

3）在1點處夾上預先制作好的試塊P（重量為mp），重復步驟1，測X點振幅A1。

4）更換試塊P的位置到2點和3點，重復步驟3，依次測得X點振幅A2，A3。

5）作圖。以A0為半徑作圓，圓心為O，將該圓3等分，分別記作O1點，O2點，O3點；以O1為圓心，A1為半徑作弧；以O2為圓心，A2為半徑作弧；以O3為圓心，A3為半徑作弧。上述3條弧線分別交于B，C，D三點。

6）作BCD的型心O4，O4點即為不平衡點，連接OO4并延長交圓O于O5點，O5點即為加平衡塊的點。側得OO4的長度為L，則O5點平衡塊重量為m平=mp×A0/2L（注意，m平需要考慮焊條重量）。

7）在風機葉輪前盤圓周上找出實際O5點位置，將平衡塊焊牢。至此，風機在線動平衡完成。

3　儀器法

隨著科技的不斷進步，出現了很多輔助在線動平衡儀器。我廠采用的是德國申克公司生產的SMART BLANCER便攜式在線動平衡儀。其外觀如下圖2。

其主要組成有主機，測速傳感器，測震傳感器及其他附件。其原理就是利用安放試重質量的方法，臨時性地改變轉子的質量分布，測量由此引起的軸承振動大小和相位的變化，由試重質量的影響效果確定的真正需要的校正質量的大小和安放位置。

所以，試塊重量大小的選擇很重要，試塊質量過輕，使得影響的效果不明顯，儀器不易監測到，試塊重量過重，易造成振動加劇，損壞風機設備。

運用SMART BLANCER輔助在線單面動平衡具體步驟如下：

1）葉輪清理干凈后，在葉輪轉動主軸上用反光標簽標記轉動零位。此位置很重要，后續步驟中儀器計算出的實際配重相位就是由此位置開始推算。

2）安裝加速度傳感器和光電傳感器并將它們與測量主機聯接起來，如下圖3進行單面動平衡，6可以不用安裝，測速傳感器探頭必須與反光標簽垂直。

圖2　SMART BLANCER外觀及主界面

圖3　反光標簽及各傳感器安裝示意

3）開動風機至工作轉速；4）測量并記錄初始振動值和相位；5）停止風機轉動，把預先制作好的試塊安置在校正圓上（即安置在要作校正的半徑為Rc的圓上），為便于計算后續步驟相位計算，建議把試塊加在轉動零位的校正圓上。并在儀器上輸入試塊重量和所加位置；6）重新啟動風機，測量并記錄新的振動值和相位；7）停止風機轉動，移除試塊。注意必須將試塊與葉輪焊接處進行打磨，盡可能的將殘余重量去除。點擊屏幕上“移出試塊”，“下一步”，儀器自動計算出實際需用的校正塊質量大小和位置角度；8）用天平稱出相應大小的校正塊，將其安置在校正角指定的校正角位置上。注意校正塊質量稱量時必須比計算值小，因為必須考慮焊接配重時焊條的重量。另計算出的校正角是從轉動零位開始，沿著葉輪轉動方向相反的方向的角度；9）實際校正塊焊接牢固后，再次啟動風機，測量殘余振動，如振動值達到現場要求，則此次在線動平衡完成。如振動明顯減小，但仍不滿足使用要求，則按照上述步驟再次進行。一般，轉動零位標記清楚，校正塊質量稱量準確并考慮了焊條質量，同時校正角度找的準確，一次即可成功。

4　結論

這兩種只是我廠實際運用過的方法。作圖法簡單易學，但實際需要臨時作圖，加試塊較繁瑣且耗時較長，目前我廠已全部采用儀器法進行，一次在線動平衡需要約2小時，大大節約了作業時間，為生產順行、設備安全提供了可靠保證。

參考文獻

［1］劉慶濤，等.現場修復大型離心式風機動平衡技術的研究及應用.

中圖分類號TH6

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0168-01

作者簡介：桑躍，南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設備科。