冷却塔振动分析及常见异常振动的改进措施

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1、冷却塔振动分析及常见异常振动的改进措施斯必克(广州)冷却技术有限公司程业红广东.广州510420摘要：根据冷却塔结构及运行特点，从振动的基本=0→ω=ω−2β(6)方程分析开始，结合工程实际案例，利用现场监测的冷却塔振动频谱曲线及数据，参照冷却塔实际工作时其内部各3.冷却塔振动分析及实际案例分析参数，对冷却塔日常使用中出现的各类异常振动现象进行分析诊断，提出改进措施和方案，对现场出现和异常振动3.1冷却塔振动分析问题进行整改，以达到消除或减小冷却塔异常振动的效果。对冷却塔的振动监控和测量，单一振动数据难以完整关键词：冷却塔，振动，频谱，改进反映其振动特征

2、，不能有效指导振动消减的实施，对振动分析的意义不大。因此在工程应用中通常采用适当振动侦1.冷却塔振动分析的意义测仪器(如频谱分析仪等)，在冷却塔适当的位置采集振动信随着各类冷却塔广泛应用于工业生产和空调配套系统，号量，通过仪器自带或外部数据分析程序，将采集的振动对冷却塔的振动要求也越来越高。异常的振动不仅产生噪时域信号通过傅里叶变换分解为若干单一频率的谐波分量音，而且会加剧结构疲劳，缩短使用寿命，严重的振动会组，从而获得该振动信号各基本振动组的频率、振幅、相造成塔体结构的重大变形甚至结构整体坍塌等严重后果，位等信息并加以分析[2]。根据频谱分析数据，可得到该振动因此控制

3、和减小冷却塔的振动是非常重要的。的特征频率及相应振幅，对照冷却塔结构及工作条件找出冷却塔类型多样，主体材料及组成结构复杂多变，导该振动根源，采取相应措施消除或减小冷却塔异常振动。致振动的因素也不相同。一般在冷却塔设计阶段需要考虑根据以上方程及解的过程，分析以上式(3)和式(4)，为振动的问题，避免可能出现的较大振动。但是在实际工程达到减小振动(A值)，可从以下着手：应用中，总存在各种各样的外部或内部因素，导致冷却塔1)控制和减小振动源产生较大的振动，需要解决现场问题，因此有效分析和解决振动是非常急迫的。根据式(3)和(4)可知，当f=减小时可减小振动，即减小外部

4、激励源输入，能够有效减小振动现象。2.冷却塔一般振动方程及稳态通解在冷却塔结构中，主要的振动激励源包含电机和风机冷却塔结构可看为多自由度弹性结构系统，该弹性系(含齿轮箱及相关部件等)，主要可能存在的问题有：统正常工作时，受到的内部或外界激励作用，导致振动的•风机（风机不平衡/损坏，风机叶片损坏）产生。该振动是由一系列基本振动组合而成，既有冷却塔•齿轮箱(输入/输出轴异常，齿轮啮合异常)结构整体的振动，也有结构中某一部件或某一部分的振动，•电机(输出轴异常，定/转子异常)甚至是某一部件的其中一个部位的振动，这些基本振动是•主/从动轮异常等相互独立的，在某些情况下又是相互影

5、响，甚至可相互激2)控制频率，避免共振产生励，但各个基本振动的特征参数都是自身固有的，由其自身的结构决定。根据式(6)，当结构固有频率与激励源频率接近时产生共振，应改变结构固有频率(ω)或激励频率(ω)避免共振。因此对冷却塔按照多自由度弹性系统非简谐受迫振动模型进行分析，可证明此振动是一多维度振动过程，但其在工程应用中，发现冷却塔振动异常时，其冷却塔结在各维度上的振动方程是相互线性独立[1]，因此为了简化分构已完成，改变结构固有频率较困难，而且改变的幅度也析，此处仅采用一维方程，但此一维可适用于独立的多维有限。仅在少量案例中可通过增加或修改部分结构支撑件度。振动的一

6、般方程为：调整固有频率。因此，在工程实际中，通常可改变输入激励源频率，即改变冷却塔的工作频率。M=−kx−γ+F(1)•对皮带传动结构，改变主/从动轮比率调整风机的工作上式中F=∑Fcos(α+ωt)，(i=1,2,…n)，系受频率；迫振动激励源，此激励源可能是一个或多个，或多个振动•对含有变频控制系统或采用变频电机的项目，可通过源组合。在本振动分析中，对于冷却塔振动的分析，主要改变电机工作频率，实现各类激励源频率的变化；选取振动频谱中起决定因素的特征频谱相对应的振动源。•对齿轮箱变速器，可更换不同速比的齿轮箱变速器，实现风机等频率

7、改变；⎧ω=(固有圆频率)⎪3.2冷却塔振动监控量的选取令β=（阻尼系数），则(1)式变为⎨⎪(i=1,2,…n)第i激励源大多数国外冷却塔项目中，一般遵循冷却塔行业学会f=⎩(CTI,CoolingTowerInstitute)的通用标准，通常选取振动的位+2β+ωx=fcos(α+ωt)(2)移量作为控制量[6]。方程(2)的稳态通解为在国内，关于冷却塔振动没有专门的行业标准，对冷x=Acos(ωt+φ)(3)却塔的振动一般参量风机的标准执行。国内普通项目一般选取的控制量为振动速度量