摘要:社会经济发展水平的提升促进了我国化工行业的创新与发展。在实际的化工生产过程中,机械设备是最主要的构成部分。如果机械设备的设计与生产专业度不够,那么化工机械设备在运行过程中将会出现各种各样的振动情况,并对实际的化工生产产生严重的影响。基于此,本文重点以往复式压缩机为例,针对化工机械设备的振动控制基础进行了详细的分析,旨在加强化工机械设备振动情况的控制,最大限度的满足客户的个性化使用需求。
关键词:化工机械设备,振动,控制技术
在化工机械设备的运行过程中,一旦出现振动情况,其危害不可小觑。首先,振动情况的产生会对化工机械设备的性能发挥产生严重的影响。例如,部分精密仪器一旦出现振动情况,就会对这些设备性能的发挥产生严重的影响,降低设备运行过程中的精度以及光洁度,甚至使部分部件遭受不同程度的磨损和疲劳,缩短整个精密仪器设备的使用寿命。其次,一旦出现振动情况,很多机械设备还会伴随有各种形式的噪音,噪音污染的长期存在还会对工作人员的身体健康产生严重的影响。鉴于化工机械设备出现振动情况的危害如此之大,必须要采取相应的振动控制技术进行处理和解决。
一、化工机械设备振动的原因分析
(一)自身结构形成的惯性和力矩不平衡
一般情况下,往复式压缩机在吸气和排气过程中,会承受以下几种作用力。第一,压力气体会在活塞上面产生一定的作用力,而这一作用力还会向活塞杆上面传送,并通过十字头传送到机身上面。第二,驱动机也会产生一定的作用力。第三,活塞在动作过程中会产生一定的惯性力。第四,活塞机曲杆结构本身还存在着一定的重力。如果设计人员没有对往复式压缩机的结构进行科学合理的设计,那么整个机械的零件之间就会没有相应的间隙,机组在运行过程中也就很容易出现磨损,进而产生严重的振动情况。
(二)气流脉动
在往复式压缩机的管路当中还存在着一定的气流。正是因为这些气流的存在,一旦往复式压缩机开始运行,其吸气和排气就会表现出周期性特点和间歇性特点。针对管理系统中某一指定点,通过气流过程中气流的压力与速度之间短周期性变化,就是所谓的气流脉动。而且,气流脉动还会随着位置和时间的变化而变化。气流脉动的存在就会对气柱产生影响。如果实际的影响频率与气柱的运行频率相同,那么就会引起气柱共振现象。一旦出现气柱共振现象,整个管路的振动就会变得十分剧烈,甚至影响整个机械系统的正常运行。换句话说,往复式压缩机的气流脉动不仅会降低压缩机的容积效率,还有可能引发泄漏或者爆炸的安全事故。
(三)管路系统设计不合理
由于往复式压缩机的结构设计局限性,决定了其无法对气流脉动进行改变。也就是说,如果往复式压缩机的管道系统设计不合理,那么就会引起管路振动情况的出现。例如,如果往复式压缩机的进出口缓冲罐设计太小,那么其相应的缓冲效果就会难以达到预期,并形成明显的压力脉动。再例如,如果往复式压缩机的阀门位置设计不合理,就会使管路气柱与吸气、排气产生共振,如果管路走向不够清晰,管路激振力还会增大,其实际振幅也会非常大。
(四)压缩机基础设计不合理
要想保证往复式压缩机的有效运行,就必须要对结构的轻度进行严格的控制,确保基础振动始终处于允许范围内。一般情况下,往复式压缩机的基础质量在不平衡扰力的15倍--20倍之间,基础最大振幅为200um,最大振动速度需要在6.3mm/s以下。
二、化工机械设备振动控制技术
(一)科学选择化工机械设备
要想加强化工机械设备振动情况的控制,在实际的化工生产过程中,必须要对化工机械设备进行科学合理的选择。首先,要对实际的化工生产环境进行详细的分析,并以此为基础优先选择摩擦阻力偏小的化工机械设备,避免设备在运行过程中出现噪音,对周围环境产生影响。其次,在化工机械设备运行过程中,可以将减震设施安装到化工机械设备中,用以减少振动情况的出现[1]。
(二)有效消除振动源
要想加强化工机械设备振动情况的控制,必须要有效消除振动源。
首先,要加强化工机械设备的管理,对所有的化工机械设备的实际运行参数有一个大致的了解,避免因为管理不当而出现振动现象,影响化工机械设备的正常运转,甚至使化工生产活动无法正常开展。其次,加强化工机械设备的监督、检查与维修,如果在化工生产过程中出现振动现象,要及时对振动现象进行详细的记录和监测,一旦发现超出正常范围,就要及时采取针对性地解决措施,为化工机械设备的安全运行提供保障[2]。
(三)合理设置缓冲罐或者应用便携式振动仪
首先,因为气流脉冲是造成往复式压缩机出现振动情况的主要原因,所以只有对气流脉冲进行详细的研究与分析,并根据实际情况加强管道的优化与处理,然后将实际的化工生产情况与化工机械设备的运行情况进行有机的结合,才能够最大限度的避免化工机械设备振动情况的发生。
其次,将缓冲罐设置到化工机械化设备中,也可以对设备的振动情况进行有效的控制,降低振动情况的发生几率。与此同时,对缓冲罐进行加固,还可以在支架的作用下提升化工机械设备运行过程中的稳定性,避免振动情况的发生。
最后,将便携式振动仪应用到往复式压缩机的运行过程中,可以加强往复式压缩机振动情况的检查与监测,确保工作人员可以对往复式压缩机管道的振动情况有一个整体的把握。在具体的监测过程中,一旦发现管线振动幅度过大,那么就必须要对引起振动情况的原因进行详细的分析,明确是管道本身出现了问题,还是受到了气流脉冲的影响。如果是管道本身加固出现了问题,那么就要适当的增加加固点,或者调整管道加固位置,或者将弹簧制作增设到管道支撑部位,降低管线的振动幅度。如果是因为气流脉冲引起的振动,那么就必须要进一步分析管线的分布情况,了解管线分布的科学合理性,并针对性的采取优化措施。只有这样,才能够最大限度的降低振动对化工机械设备正常运行的影响,为化工生产活动的正常进行提供保障[3]。
(四)加强优化管道系统
要想加强化工机械设备振动情况的控制,必须要加强优化管道系统。首先,在设计管道系统的时候,要优先使用标准管件。因为标准管件的强度可以顺利的进行管道内分支和拐弯。如果使用的管件强度过低,那么主管道和分支管道的管径差异就会非常明显。此时,必须要采取一定的弥补措施,才能够保证管件的正常使用。而对管件进行弥补,就必然会对管件结构的完整性产生破坏,进而增加管件振动的机率,提升管件振动的幅度。其次,在优化管道系统的时候,发现支管偏小也会增大振动情况的发生几率, 所以必须要提升管道系统的局部抗振能力[4]。
(五)强化化工机械设备的维修与保养
要想加强化工机械设备振动情况的控制,必须要强化化工机械设备的维修与保养。首先,要制定针对性的化工机械设备维修与保养机制,确保工作人员对化工机械设备的实际运行情况有一个客观的了解。其次,加强化工机械设备零件的定期检查,做好相应的检查与维修记录,一旦发现部分零件出现了问题,就要及时采取相应的维修措施或者直接进行更换处理。与此同时,还要对零件质量与化工机械设备的运行状态进行不定期的检测,确保化工机械设备始终处于高效的运行状态。再次,加强化工机械设备各个零部件之间的配合,避免设备振动情况的发生,提升化工机械设备运行状态的稳定性。最后,对化工机械设备进行定期的润滑处理,降低化工机械设备的磨损几率,从而有效延长化工机械设备的使用寿命[5]。
结语:
综上所述,在化工生产过程中,化工机械设备发挥着十分重要的作用。但是由于各种因素的影响,化工机械设备在运行过程中经常出现振动情况,对化工生产活动的正常进行产生了严重的影响。要想加强化工机械设备振动情况的控制,必须要科学选择化工机械设备、有效消除振动源、合理设置缓冲罐或者应用便携式振动仪、加强优化管道系统、强化化工机械设备的维修与保养。
参考文献:
[1]苏晓丹.探究化工机械设备振动控制技术及其应用[J].内燃机与配件,2020,(8):171-172.
[2]景秀.化工机械设备的振动控制技术[J].化工设计通讯,2020,46(1):70-71.
[3]张荣泰.化工机械设备的振动控制措施[J].化工设计通讯,2017,43(12):109,134.
[4]孟涛.化工机械设备的振动控制措施[J].化工设计通讯,2017,43(8):106.
[5]王丽.基于化工机械设备的振动控制研究[J].建筑工程技术与设计,2015,(25):1933.