探究化工機械設備振動控制技術及其應用

蘇曉丹

摘要：隨著社會經濟的發展，我國的化工行業也在發生著不斷地創新。在整個化工生產的過程中，一些機械設備是重要的組成部分。但是目前機械設備在設計上和生產上面缺少一定的專業性，導致了設備無法滿足客戶個性化的需求，因此設備在運行的過程中也容易出現一些振動的情況，這些都會影響到正常的生產。為了能夠更好地對化工機械設備進行振動控制，我們需要就振動產生的原因進行分析，從而探究出振動控制技術具體的應用策略。

關鍵詞：化工機械設備;振動控制技術;設備振動

0? 引言

隨著化工行業不斷地發展，化工機械設備的應用性日益廣泛，同時也取得了一定的效果。但是在化工機械設備的運行中會出現往返運動的現象，這也就是我們所說的化工機械設備的振動，這種情況的出現會影響到生產活動正常的運行，同時也不利于機械設備本身，影響到它的壽命。所以針對于化工機械設備振動問題我們必須要能夠找到有效的解決的辦法，做好振動控制技術的應用，只有這樣才能夠更好的讓化工機械設備正常運行，也才能夠提高化工機械設備工作的效率。

1? 化工機械設備振動含義和危害

1.1 化工機械設備振動定義

我們所指的振動就是某一個物理量產生的一種周期性的變化，也就是一個物體在一定的范圍內進行的反復的運動。那么如果振動的物體是機械的零件、整個機器或者一些機械結構，那么這種振動就被稱為是機械振動。化工機械設備產生振動自然會影響到機械設備正常的作業，還會加劇機械本身的損耗，降低機械的使用壽命。

1.2 化工機械設備振動產生的危害

機械設備的振動在一般情況下具有著一定的危害性。化工機械設備在作業的過程中發生了振動，這樣就會降低化工機械設備在作業中性能的發揮。比如對于一些精密儀器，振動會影響到這些設備功能的發揮，從而降低緊密儀器作業中的精度還有光潔度。那么也會使得各個部件產生一定的磨損和疲勞，嚴重的還可能造成損壞，影響到整個機械設備的使用壽命。同時在機械設備運作的過程中發生了振動也會發出一些聲響，這些聲響會形成一種噪音污染，也不利于作業人員身體的健康。

2? 化工設備機械振動原因分析

引起化工機械設備振動的原因是多方面的。比如對于往復式壓縮機的地腳螺栓的松動造成的機械振動，或者設備的聯軸器不對中、軸瓦或者是十字頭的間隙過大等等。還有機組下沉或者墊鐵松動以及活塞的磨損等等都會導致機械振動。另外就是氣閥發生了損壞或者密封不夠嚴實也會產生機械振動。由此可見導致化工機械設備振動的原因是多樣的。下面針對往復式壓縮機的振動原因進行分析。

2.1 自身結構形成的慣性和力矩不平衡

往復式壓縮機在吸氣和排氣的過程中需要進行幾個方面的力的積極承受，一方面是壓力氣體在活塞上面產生的力會傳送到活塞桿上面，然后通過十字頭在傳送到機身上面。另一方面就是驅動機產生的作用力，第三個方面則是活塞產生的慣性力。最后就是活塞機曲桿結構本身形成的重力。那么如果往復式壓縮機在結構的設計上缺少一定的科學性，就會使得整個機器的零件之間缺少必要的間隙，導致機組出現嚴重的磨損，進而導致機械產生振動。

2.2 往復式壓縮機氣流脈動

氣流主要存在在管路當中，在傳輸的過程中，往復式壓縮機吸氣和排氣會呈現出周期和間歇性的特點。那么對于某一個指定點在管理系統中通過氣流過程中氣流的壓力和速度之間的周期變化特點，我們把它們成為是氣流脈動。氣流脈動會隨著位置和時間發生一定的變化。而氣流脈動對氣柱會產生一定的干擾，當這種干擾的頻率和氣柱的頻率一致時，會出現氣柱共振的現象，那么整個管路的振動會逐漸的加劇，使得整個機械系統發生紊亂。往復式壓縮機的氣流脈動會導致壓縮機的容積效率較低，會出現嚴重泄漏或者爆炸的情況。

2.3 管路系統設計缺乏科學性

往復式壓縮機的設計特點直接決定著不可能改變氣流脈動。如果對于往復式壓縮機在管道系統設計上面缺乏一定的科學性的時候就有可能出現管路振動。比如壓縮機進出口緩沖罐的設計太小，可能會無法達到良好的緩沖效果，形成較大的壓力脈動，閥門位置設計不科學可能引起的管路氣柱和壓縮機吸氣和排氣產生共振，或者缺乏科學的管路支撐，走向十分模糊，增加了管路激振力，形成了極大的實際振幅等等。

2.4 壓縮機基礎設計不科學

壓縮機要想能夠正常有效的運行，需要保證結構的輕度，確保基礎的振動在允許的范圍之內。壓縮機一般的基礎質量是不平衡擾力的15-20倍。允許的基礎最大振幅為200um，最大振動速度一定不高于6.3mm/s，與此同時避免在壓縮機擾力共振范圍內落入基礎。

3? 化工機械設備振動控制技術應用

為了能夠減少化工機械設備在運行中的振動，必須要采用一些技術性手段對設備進行振動控制，以此減少振動給機械設備造成的損害，提高機械設備運行的效率。

3.1 化工機械設備的選擇

在進行實際的生產過程中需要根據工作實際的需求去選擇合適的化工機械設備。比如根據產生的環境選擇摩擦阻力比較小的化工機械設備，這樣可以有效的減少設備在作業中造成的噪音污染，減少對于環境的危害。同時在化工機械設備運行的過程中，可以安裝一些減震的設施來減少出現振動的情況，降低化工機械設備的振動。總之在化工生產中最好優先選擇振動小和摩擦小還有噪音低的設備，這樣才能夠確保環保生產，減少環境污染，也通過安裝減震設備去提升化工機械設備使用的壽命，延長它們的免修期。

3.2 有效消除振動源

化工機械設備在運行的過程中會因為多個原因而發生振動。那么我們要根據實際的情況去消除振動源。為了能夠有效地消除振動源我們需要加強對于化工機械設備的管理，全面的了解設備的各個參數，這樣才能夠保障化工機械設備正常的運行，避免因為管理的失誤導致出現振動，從而影響到化工生產正常運行。另外也需要加強對于化工機械設備的監督，定期對設備進行檢查和維護，對于日常的作業情況，比如機件振動情況，振幅還有振動超標等做好登記，如果出現了問題要能夠及時的處理，確保化工機械設備安全作業，避免發生一些異常振動情況。振源控制法應該說是振動控制最有效的方式。比如可以借助改造機械設備的結構來改善機械的平衡性，提高設備的精度，減少振動結構的裝備公差，改變干擾力方向等等。另外就是對共振進行控制，可以改變機械設備結構的原有頻率還有轉速等來避免產生共振。但是值得我們注意的是對于一些化工生產噪音和振動是無法消除的也是必然發生的，但是我們可以從設計還有安裝上面進行一定的控制，同時做好設備后期的維護工作，對于一些異常的噪音還有振動要能夠做到及時的排除。

3.3 給化工機械設備安裝緩沖罐

前面我們提到過對于往復式壓縮機造成其出現振動的主要原因就是氣流脈沖的問題。所以在進行振動控制技術的應用中我們需要加強對于氣流脈沖的認識。能夠根據實際的情況對設備的管道進行優化，這樣才能夠更好的解決設備作業中出現的振動情況。為了能夠更好地降低振動率可以嘗試在設備運行中加入緩沖罐，通過增加緩沖罐能夠有效地降低振動現象發生的幾率。同時還應該注意對于緩沖罐的加固處理，有效地提高緩沖罐的穩定性，降低化工機械設備振動。除此以外還可以在壓縮機運行作業時采用振動儀，這樣能夠全面得了解壓縮機在作業中的振動情況，能夠對管道的振動進行精確地檢測，如果一旦發現振動的振幅超標，則需要立即對振動產生的原因進行分析，如果分析發現因為管道本身加固問題導致振動就需要對加固的位置做好及時的測量從而緩解振動的情況。如果分析發現是因為氣流脈沖原因導致的振動那么就應該對管線布局進行分析，采取有效的措施改變振動現象。

3.4 對機械設備進行基礎的隔振處理

化工機械設備的振動和基礎有一定的關系，將設備和基礎之間設計減振的零件可以降低振動的發生。另外也可以設置減震器等等，從而提高化工機械設備的工作效率。而隔振處理主要就是在振源和需要防振的設備之間裝設一個隔振的器皿，這樣就能夠讓振源產生的振動被隔振裝置吸收掉，從而減少振動給設備造成的作業影響，進而實現減振的效果。隔振按照振動傳遞方向的差異可以分為積極和消極隔振兩種。積極隔振主要是對設備本身產生的振動的隔離，避免通過機械的機腳、支座等位置產生振動，減少振源的影響。而消極隔振是防止周圍的環境振動，對于電子儀表、精密儀器、貴重設備、消聲室、車載運輸物品等都需要進行隔離。

3.5 加強對機械設備的維修保養

為了能夠有效地控制化工機械設備的振動，平時應該加強對化工機械設備的維修和保養，要能夠制定出明確的管理的條例和制度，這樣才能夠對各類化工機械設備全面的了解。在對機械設備進行維修和保養的過程中要對各個零部件進行定期的檢查，做好相關的檢查記錄，檢查中發現了問題一定要及時的處理，對于有問題的零部件要能夠進行及時的更換。另外就是對設備的運行情況進行檢查，提高對設備維修和保養的技術水平，確保機械設備能夠正常的作業。除此以外還需要對各個部件之間的配合情況進行分析，減少設備之間的振動，讓機械設備在作業中更加的平穩，這樣才能夠有效地延長化工機械設備的使用壽命。如果化工機械設備的潤滑處理的不到位也會導致設備的磨損，而這也是造成振動的主要原因，所以要對化工機械設備進行潤滑系統檢查，對油質進行抽樣檢測，確保機械設備潤滑正常。

4? 結束語

總之，化工機械設備運轉的過程中會受到很多因素影響而出現振動的現象，對機械設備的使用壽命和生產工作造成一定的消極影響，針對這種情況要采取相應的措施，選擇合適的機械設備，消除振動源，及時進行維修和養護，優化管道系統，只有這樣才能確保機械設備的正常運行。

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