636331795483957153 (1217417), страница 7
Текст из файла (страница 7)
4По результатам исследований потери работоспособности насоснымиагрегатами и сопутствующих им виброакустических, температурных и токовыхпроцессов было установлено, что основными причинами потериработоспособности являются износ и дефекты подшипников, нарушениецентровки валов машины и привода и нарушение крепления агрегата кфундаменту.
Существует также большое число сопутствующих причин потериработоспособности, определяемых уже индивидуально спецификой каждоймашины. Например, для насосов - это кавитация, нагрузки в присоединенныхтрубопроводах, износ соединительной муфты, пропуск торцового уплотнения,при перекачке шламов и твердых отходов возможно нарушение балансировкии т.д. Для электродвигателей - это неравномерность магнитного зазора, потеряконтакта в стержнях беличьей клетки ротора, повышенные нагрузки наобмотку статора. На основании накопленных знаний и числовых оценокпроцессов был разработан способ 11 оценки технического состоянияцентробежного насосного агрегата по вибрации корпуса путем измерениявибропараметров с последующим построением трендов их изменения повремени и оценки по ним технического состояния агрегата. 10Способ отличается тем, что вибрацию измеряют в процессе эксплуатацииагрегата одновременно от совокупности входящих в него элементов, роторовнасоса и двигателя, опорных подшипниковых узлов, соединительной муфты,всасывающего и нагнетательного трубопроводов и фундамента, к которомукрепится агрегат.
Тренды строят с помощью системы компьютерногомониторинга по вибрации отдельных частотных 11 полос, например,высокочастотной, среднечастотной и низкочастотной, соответствующихвиброускорению, виброскорости и виброперемещению элементов агрегата. По 11ним определяют одновременно значения указанных вибропараметров и 1145скорости их изменения. Выделяют быстрый, медленный и знакопеременныйтренды, соответствующие процессам быстрой и медленной деградациитехнического состояния разных узлов агрегата.
Упомянутые параметры итренды используют в качестве совокупности диагностических признаков,соответствующих совокупности входящих в агрегат элементов. 11Предварительно обучают 10 систему компьютерного мониторинга, вводя в неепороговые значения и комбинации диагностических признаков указаннойсовокупности. Оценку технического состояния агрегата и его элементовпроизводят комплексно по табличной зависимости путем сравнения текущих ипороговых значений совокупности диагностических признаков и ихкомбинаций упомянутой совокупности, входящих в агрегат элементов.
10Персонал предупреждают о недопустимом состоянии агрегата визуальнойсигнализацией и посредством речевого вывода предупреждения черезгромкоговоритель. Табличную зависимость состояния элементов агрегата отзначений диагностических признаков строят предварительно эмпирическимпутем в виде базы знаний, содержащей пороговые значения признаков и их 11комбинаций, 11 обусловленные причинно-следственными связями между ними иэлементами агрегата, и 11 представленной в виде таблицы 4.2Таблица 4.2База знаний 446 4где A – виброускорение, V – виброскорость, S – виброперемещение,соответствующие высокочастотной, среднечастотной и низкочастотной 10полосам вибрации; Va – скорость изменения тренда виброускорения в ходеэксплуатации; Vv – скорость изменения тренда виброскорости в ходеэксплуатации; VS – скорость 11 изменения тренда виброперемещения в ходеэксплуатации; > 4 Vi – быстрый тренд, когда вибропараметр изменяется отпредупредительного до аварийного порога на коротком интервале времени; < 4 Vi– 11 медленный тренд, когда вибропараметр изменяется от предупредительногодо аварийного порога на длинном интервале времени;⊕Vi – медленныйзнакопеременный тренд; A, V, S, (<±>) Va, Vv, VS – диагностические признаки,входящие в совокупность диагностических признаков, по которым оцениваютсостояние элементов агрегата, и превышающие 11 пороговые значения; &, + знаки логических операций, конъюнкции (И) и дизъюнкции (ИЛИ), 11комбинаций диагностических признаков, 11 соответственно, обусловленныхпричинно-следственными связями между ними и элементами агрегата.
4Разработана оболочка экспертной системы, которая имеет возможностьзадания в 4 файлах конфигурации набора решающих правил в виде файлаконфигурации. 4 Это приводит к открытой архитектуре 4 экспертной системы,позволяющей производить ее расширение и 4 изменение без изменения ядрасистемы.
Экспертная система, используя высказывания в виде 4 логическихвыражений, часть из которых приведена в указанной базе знаний, выдаетсообщения о состоянии оборудования на экран, выдает речевоепредупреждение персоналу и команду на останов агрегата, если последнийоснащен электрозадвижками и 4 клапанами, отсекающими его оттехнологического 4 потока при соответствующих возможностяхпроизводственного процесса. 4Наличие встроенной экспертной системы обеспечивает достаточнобыструю полную и надежную безразборную диагностику технического 4состояния агрегата путем выявления следующих неисправностей:- ослабление крепления насоса и двигателя к фундаменту;47- нарушение центровки и балансировки вращающихся деталей;- недопустимые колебания фундамента и трубопроводов;- кавитация и гидроудар;- 4 дефекты подшипников насоса и двигателя;- износ соединительной муфты;- пропуск торцового уплотнения насоса;- недопустимые 4 пульсации и амплитуды тока приводных двигателей покаждой фазе.4.3 Схемы подключения и монтажа датчиков подшипников электродвигателяДля диагностики технического состояния электродвигателей смощностью ниже 100 кВт используется один вибродатчик, которыйустанавливается на передний подшипниковый щит электродвигателя вгоризонтально-радиальном направлении к оси вала под углом 45° к плоскостигоризонта (смотри рисунок 4.3).Рис.
4.3 Схема расположения датчиков вибрации на агрегатах48Н-1, Н-2 и Н-3 бойлерной установки49Рис. 4.4 Схема подключения датчиков вибрации и температуры насосов Н-1, Н-2 и Н-350Рис. 4.5 Схема монтажа датчиков вибрации и температуры насосов Н-1, Н-2 и Н-351На рис. 4.6 изображена схема подключения датчиков температуры ивибрации коренного и полевого подшипников насоса Н-1, для оставшихсянасосов Н-2 и Н-3 данная схемы выполняется аналогично.Рис. 4.6 Схема подключения датчиков температуры и вибрации коренногои полевого подшипников насоса Н-1Для диагностики технического состояния насосов на бойлерной установкеиспользуется расположение вибродатчиков, показанное на рисунке 4.4.Вибродатчик устанавливается на передний подшипниковый узел вгоризонтально радиальном направлении к оси вала под углом 45° к плоскостигоризонта.
В этой точке вибродатчик способен зафиксировать возникновениемеханических дефектов: крепления, расцентровки со стороны насоса,дисбаланса, дефектов подшипников, рабочего колеса, соединительной муфтыи технологических дефектов: прохват, кавитация, гидроудар.Система «КОМПАКС-М» осуществляет непрерывный круглосуточныймониторинг технического состояния агрегата с непрерывной фиксацией впамяти на жестком диске всех параметров, измеряемых на данном агрегате,что позволяет осуществить его надежную противоаварийную защиту в течение 452всего межремонтного пробега установки.4.4.
4 Отчет по эксплуатации насосовСистема «КОМПАКС-М» на бойлерной установке измеряет покаждому подшипнику 3 параметра вибрации: виброускорение, виброскорость,виброперемещение, а также ток потребления агрегата и температуруподшипников. В качестве примера анализа эксплуатации насосов бойлернойустановки приведен отрывок из отчета по эксплуатации насосов, которыйнаглядно показывает необходимость в системе мониторинга состоянияэлектропривода.Агрегат Н-1.
В насосной бойлерной установки в состоянии<Недопустимо> (НДП) в течении продолжительного времени (с моментавнедрения системы «КОМПАКС-М») эксплуатируется насос Н-1. На трендах(рис. 4.4) наблюдаются высокие значения СКЗ виброскорости (Ve) от 9,7 мм/сдо 25 мм/с, при пороговых значениях требует принятия мер, недопустимо(ТПМ, НДП): 6,3 мм/с и 8 мм/с соответственно. Аналогично виброскоростипроисходят изменения виброускорения (Ае) (рис. 4.5), но за пределыпороговых значений они не выходят. При этом выводятся экспертныесообщения: в состоянии недопустимо:ПРОВЕРЬ_ЦЕНТРОВКУ,НЕДОПУСТИМОЕ_ИЗМЕНЕНИЕ_V;НЕДОПУСТИМОЕ_ИЗМЕНЕ-НИЕ_А,РАЗРУШЕНИЕ_ПОДШИПНИКА. В спектревиброскорости присутствуют первые три гармоники оборотной частоты спреобладанием второй, этот факт говорит о несоосности валовэлектродвигателя и насоса. Вследствие этого возникают дополнительныенапряжения на вал насоса, вызывающие рост вибрации агрегата.Руководствуясь производственной инструкцией, персонал около пяти разостанавливал для центровки и после проведения работ ему удалось вывестипоказания в зону Допустимо.
персонал останавливает агрегат для выполненияцентровки.Агрегат Н-2. Аналогичная ситуация наблюдается в этой же насосной сагрегатом Н-2. С начала регистрации вибросостояния насоса (рис. 4.6)53наблюдается повышенный уровень виброскорости, которая возросла на 7единиц с 10,25 мм/с до 17,25 мм/с при пороговых значениях ТПМ, НДП наданном узле 6,3 мм/с, 8 мм/с соответственно. При этом экспертная системаоповещает персонал следующими сообщениями: ПРОВЕРЬ_ЦЕНТРОВКУ,НЕДОПУСТИМОЕ_ИЗМЕНЕНИЕ_V.Рис.
4.6 Спектр виброускорения агрегата Н-1Рис. 4.7 Спектр виброскорости агрегата Н-154Рис. 4.8 Спектр виброускорения агрегата Н-255ЗАКЛЮЧЕНИЕЭлектрический привод – неотъемлемая составная часть любоготехнологического процесса. Назначение автоматизации электроприводасостоит в обеспечении выпуска продукции высокого качества приоптимальных технико-экономических показателях работы оборудования.Основное внимание при организации контроля производства уделяютобязательному использованию контрольных данных для оперативногоуправления производственными процессами.В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были описанымероприятия по модернизации насосов бойлерной установки. Был проведенанализ требований Ростехнадзора и технологических параметров. Изученапроектная документация.Проведение данной модернизации в виде доукомплектования насосов Н1, Н-2 и Н-3 датчиками температур обмоток электродвигателя, температурамикоренных и полевых подшипников электродвигателя и насоса, системойвибродиагностики, а также модернизация запорной арматуры путем переходаот пневматического привода к электрическому значительно повысилинадежность системы, что продлит срок службы насосов, повысит надежностьоборудования, стабильность технологического процесса и безопасностьрабочих.Преимуществами использования частотного управления пуском иторможением насосами являются плавный пуск электродвигателя ивозможность регулирования тока в требуемых пределах, а также экономияэлектроэнергии.56СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
