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往复式压缩机振动监测及活塞杆沉降监测

  活塞杆沉降监测系统在往复式压缩机中的应用,往复压缩机状态监测系统应用实例分析
 
  压缩机归属于通用设备类,广泛应用于钢铁、电力、冶金、化工、石化等很多行业。以下是电机通过齿轮箱拖动压缩机机组使用振动保护系统的配置事例,供大家参考。
 
  压缩机组:电机,齿轮箱,压缩机

 
  典型的振动测点布置如下:
 
  电机前后轴承箱安装有壳振传感器,用于测量电机轴承的绝对振动。
 
  齿轮箱的低速端和高速端分别安装有壳振传感器,用于测量齿轮箱的绝对振动。
 
  压缩机前后X-Y方向涡流传感器系统,用于监测轴振动。
 
  另外,也使用了一套涡流传感器系统测量压缩机轴位移,以及一套涡流传感器系统测量监测键相。
 
  使用一对成90°夹角的电涡流传感器测量曲轴的振动;
 
  使用速度传感器或内含积分电路的加速度传感器测量曲轴箱的壳体振动;
 
  使用加速度传感器测量十字头滑道部位的壳体振动。

 
  活塞杆沉降或位置监测
 
  使用一个安装在填料函端部的电涡流传感器监测活塞杆沉降;
 
  对于汽缸直径较小、压力较高的机组采用一对安装在填料函端部互为90°的电涡流传感器监测活塞杆位置。
 
  振动监测产品系统推荐配置如下:
 
  轴振动:3300XL8mm探头+3300XL延长电缆+3300XL前置器+轴振动变送器
 
  活塞杆沉降监测系统由壳振:330500速度传感器+9571连接电缆+机壳振动变送表
 
  活塞杆沉降监测系统由轴位移:3300XL8mm探头+3300XL延长电缆+3300XL前置器+轴位置保护表
 
  压缩机活塞支撑环磨损后活塞下沉,导致沉降传感器与活塞杆的间隙变化,并引起间隙电压的变化。传感器测得的杆沉降值与支撑环的磨损量成正比。A=测量值B(L1+L2)/L1
 
  需将一些特定的机组参数输入到监测系统中进行计算,包括连杆长度、活塞杆长度、活塞行程和传感器定位距离。
 
  卧式往复压缩机一般会在活塞上安装导向环以减小活塞环的磨损并避免活塞与汽缸的直接接触从而损坏缸套,因此需要在机组运行时监测导向环的磨损量,以便及早采取防范措施。
 
  过去检查导向环厚度的方法是停机测量,目前这种方法已被活塞杆沉降监测系统所代替。
 
  传感器的选择:应选择特性曲线具有足够线性范围的电涡流传感器。主要考虑导向环的厚度和活塞的热膨胀,用于杆沉降监测的传感器包括8mm、11mm和14mm三种,8mm传感器的线性范围是2mm(起点距离探头0.25mm),11mm传感器的线性范围是4.1mm(起点距离探头1mm),14mm传感器的线性范围同样是4.1mm,但起点距离探头0.5mm。通常对导向环厚度等于或小于2.6mm的汽缸选用8mm传感器即可,但直径大于500mm的活塞或铝制活塞应选用11mm或14mm传感器,因为这时活塞的热膨胀量会较大。

 
  活塞杆材质和镀层对电涡流传感器的特性曲线影响非常大。活塞杆通常为碳化钨所覆盖,某些则为铬或其它材料,不管哪种情况,都应实测传感器的标定曲线。
 
  杆沉降监测模块零点的设定:当机组运转一段时间后,活塞在汽缸中的位置会由于热膨胀而抬高,故当机组在额定负荷下运转约4h后应重新设置监测模块的零点。
 
  传感器定零:在汽轮机转子推轴定位以后,根据拟定的测量范围(±2mm),把传感器调整支架旋到合适的位置。安装传感器时,应使传感器头端面与被测面保持平行。测量前置器的输出电压,将零点间隙电压定位,锁紧传感器紧固螺母(锁紧时要特别注意电压值,稍不注意就会跑掉),传感器就安装好了。将百分表顶在传感器支架上合适的地方(要能随手轮调节前后移动),根据量程调节百分表,定零。
 
  压缩机对曲轴箱振动、气缸壳体振动、气缸活塞杆沉降量、气缸出入口气阀温度、缸体撞击次数进行在线监控。活塞杆沉降量和壳体振动发生数次突变,沉降量轻则出现拉缸情况,重则发生活塞杆断裂引发撞缸,甚至介质泄漏或爆炸事故。因此,状态监测系统对于在线运行状态压缩机组故障和事故预防具有重要意义。压缩机活塞杆沉降监测值,已能较真实地反映支撑环的磨损程度,通过与检修时测量数据的对比,进一步优化活塞杆沉降监测值,使其最大限度地反映支撑环的真实磨损量,为企业增效。


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