探究化工机械设备振动控制技术及其应用

苏晓丹

摘要：随着社会经济的发展，我国的化工行业也在发生着不断地创新。在整个化工生产的过程中，一些机械设备是重要的组成部分。但是目前机械设备在设计上和生产上面缺少一定的专业性，导致了设备无法满足客户个性化的需求，因此设备在运行的过程中也容易出现一些振动的情况，这些都会影响到正常的生产。为了能够更好地对化工机械设备进行振动控制，我们需要就振动产生的原因进行分析，从而探究出振动控制技术具体的应用策略。

关键词：化工机械设备;振动控制技术;设备振动

0  引言

随着化工行业不断地发展，化工机械设备的应用性日益广泛，同时也取得了一定的效果。但是在化工机械设备的运行中会出现往返运动的现象，这也就是我们所说的化工机械设备的振动，这种情况的出现会影响到生产活动正常的运行，同时也不利于机械设备本身，影响到它的寿命。所以针对于化工机械设备振动问题我们必须要能够找到有效的解决的办法，做好振动控制技术的应用，只有这样才能够更好的让化工机械设备正常运行，也才能够提高化工机械设备工作的效率。

1  化工机械设备振动含义和危害

1.1 化工机械设备振动定义

我们所指的振动就是某一个物理量产生的一种周期性的变化，也就是一个物体在一定的范围内进行的反复的运动。那么如果振动的物体是机械的零件、整个机器或者一些机械结构，那么这种振动就被称为是机械振动。化工机械设备产生振动自然会影响到机械设备正常的作业，还会加剧机械本身的损耗，降低机械的使用寿命。

1.2 化工机械设备振动产生的危害

机械设备的振动在一般情况下具有着一定的危害性。化工机械设备在作业的过程中发生了振动，这样就会降低化工机械设备在作业中性能的发挥。比如对于一些精密仪器，振动会影响到这些设备功能的发挥，从而降低紧密仪器作业中的精度还有光洁度。那么也会使得各个部件产生一定的磨损和疲劳，严重的还可能造成损坏，影响到整个机械设备的使用寿命。同时在机械设备运作的过程中发生了振动也会发出一些声响，这些声响会形成一种噪音污染，也不利于作业人员身体的健康。

2  化工设备机械振动原因分析

引起化工机械设备振动的原因是多方面的。比如对于往复式压缩机的地脚螺栓的松动造成的机械振动，或者设备的联轴器不对中、轴瓦或者是十字头的间隙过大等等。还有机组下沉或者垫铁松动以及活塞的磨损等等都会导致机械振动。另外就是气阀发生了损坏或者密封不够严实也会产生机械振动。由此可见导致化工机械设备振动的原因是多样的。下面针对往复式压缩机的振动原因进行分析。

2.1 自身结构形成的惯性和力矩不平衡

往复式压缩机在吸气和排气的过程中需要进行几个方面的力的积极承受，一方面是压力气体在活塞上面产生的力会传送到活塞杆上面，然后通过十字头在传送到机身上面。另一方面就是驱动机产生的作用力，第三个方面则是活塞产生的惯性力。最后就是活塞机曲杆结构本身形成的重力。那么如果往复式压缩机在结构的设计上缺少一定的科学性，就会使得整个机器的零件之间缺少必要的间隙，导致机组出现严重的磨损，进而导致机械产生振动。

2.2 往复式压缩机气流脉动

气流主要存在在管路当中，在传输的过程中，往复式压缩机吸气和排气会呈现出周期和间歇性的特点。那么对于某一个指定点在管理系统中通过气流过程中气流的压力和速度之间的周期变化特点，我们把它们成为是气流脉动。气流脉动会随着位置和时间发生一定的变化。而气流脉动对气柱会产生一定的干扰，当这种干扰的频率和气柱的频率一致时，会出现气柱共振的现象，那么整个管路的振动会逐渐的加剧，使得整个机械系统发生紊乱。往复式压缩机的气流脉动会导致压缩机的容积效率较低，会出现严重泄漏或者爆炸的情况。

2.3 管路系统设计缺乏科学性

往复式压缩机的设计特点直接决定着不可能改变气流脉动。如果对于往复式压缩机在管道系统设计上面缺乏一定的科学性的时候就有可能出现管路振动。比如压缩机进出口缓冲罐的设计太小，可能会无法达到良好的缓冲效果，形成较大的压力脉动，阀门位置设计不科学可能引起的管路气柱和压缩机吸气和排气产生共振，或者缺乏科学的管路支撑，走向十分模糊，增加了管路激振力，形成了极大的实际振幅等等。

2.4 压缩机基础设计不科学

压缩机要想能够正常有效的运行，需要保证结构的轻度，确保基础的振动在允许的范围之内。压缩机一般的基础质量是不平衡扰力的15-20倍。允许的基础最大振幅为200um，最大振动速度一定不高于6.3mm/s，与此同時避免在压缩机扰力共振范围内落入基础。

3  化工机械设备振动控制技术应用

为了能够减少化工机械设备在运行中的振动，必须要采用一些技术性手段对设备进行振动控制，以此减少振动给机械设备造成的损害，提高机械设备运行的效率。

3.1 化工机械设备的选择

在进行实际的生产过程中需要根据工作实际的需求去选择合适的化工机械设备。比如根据产生的环境选择摩擦阻力比较小的化工机械设备，这样可以有效的减少设备在作业中造成的噪音污染，减少对于环境的危害。同时在化工机械设备运行的过程中，可以安装一些减震的设施来减少出现振动的情况，降低化工机械设备的振动。总之在化工生产中最好优先选择振动小和摩擦小还有噪音低的设备，这样才能够确保环保生产，减少环境污染，也通过安装减震设备去提升化工机械设备使用的寿命，延长它们的免修期。

3.2 有效消除振动源

化工机械设备在运行的过程中会因为多个原因而发生振动。那么我们要根据实际的情况去消除振动源。为了能够有效地消除振动源我们需要加强对于化工机械设备的管理，全面的了解设备的各个参数，这样才能够保障化工机械设备正常的运行，避免因为管理的失误导致出现振动，从而影响到化工生产正常运行。另外也需要加强对于化工机械设备的监督，定期对设备进行检查和维护，对于日常的作业情况，比如机件振动情况，振幅还有振动超标等做好登记，如果出现了问题要能够及时的处理，确保化工机械设备安全作业，避免发生一些异常振动情况。振源控制法应该说是振动控制最有效的方式。比如可以借助改造机械设备的结构来改善机械的平衡性，提高设备的精度，减少振动结构的装备公差，改变干扰力方向等等。另外就是对共振进行控制，可以改变机械设备结构的原有频率还有转速等来避免产生共振。但是值得我们注意的是对于一些化工生产噪音和振动是无法消除的也是必然发生的，但是我们可以从设计还有安装上面进行一定的控制，同时做好设备后期的维护工作，对于一些异常的噪音还有振动要能够做到及时的排除。

3.3 给化工机械设备安装缓冲罐

前面我们提到过对于往复式压缩机造成其出现振动的主要原因就是气流脉冲的问题。所以在进行振动控制技术的应用中我们需要加强对于气流脉冲的认识。能够根据实际的情况对设备的管道进行优化，这样才能够更好的解决设备作业中出现的振动情况。为了能够更好地降低振动率可以尝试在设备运行中加入缓冲罐，通过增加缓冲罐能够有效地降低振动现象发生的几率。同时还应该注意对于缓冲罐的加固处理，有效地提高缓冲罐的稳定性，降低化工机械设备振动。除此以外还可以在压缩机运行作业时采用振动仪，这样能够全面得了解压缩机在作业中的振动情况，能够对管道的振动进行精确地检测，如果一旦发现振动的振幅超标，则需要立即对振动产生的原因进行分析，如果分析发现因为管道本身加固问题导致振动就需要对加固的位置做好及时的测量从而缓解振动的情况。如果分析发现是因为气流脉冲原因导致的振动那么就应该对管线布局进行分析，采取有效的措施改变振动现象。

3.4 对机械设备进行基础的隔振处理

化工机械设备的振动和基础有一定的关系，将设备和基础之間设计减振的零件可以降低振动的发生。另外也可以设置减震器等等，从而提高化工机械设备的工作效率。而隔振处理主要就是在振源和需要防振的设备之间装设一个隔振的器皿，这样就能够让振源产生的振动被隔振装置吸收掉，从而减少振动给设备造成的作业影响，进而实现减振的效果。隔振按照振动传递方向的差异可以分为积极和消极隔振两种。积极隔振主要是对设备本身产生的振动的隔离，避免通过机械的机脚、支座等位置产生振动，减少振源的影响。而消极隔振是防止周围的环境振动，对于电子仪表、精密仪器、贵重设备、消声室、车载运输物品等都需要进行隔离。

3.5 加强对机械设备的维修保养

为了能够有效地控制化工机械设备的振动，平时应该加强对化工机械设备的维修和保养，要能够制定出明确的管理的条例和制度，这样才能够对各类化工机械设备全面的了解。在对机械设备进行维修和保养的过程中要对各个零部件进行定期的检查，做好相关的检查记录，检查中发现了问题一定要及时的处理，对于有问题的零部件要能够进行及时的更换。另外就是对设备的运行情况进行检查，提高对设备维修和保养的技术水平，确保机械设备能够正常的作业。除此以外还需要对各个部件之间的配合情况进行分析，减少设备之间的振动，让机械设备在作业中更加的平稳，这样才能够有效地延长化工机械设备的使用寿命。如果化工机械设备的润滑处理的不到位也会导致设备的磨损，而这也是造成振动的主要原因，所以要对化工机械设备进行润滑系统检查，对油质进行抽样检测，确保机械设备润滑正常。

4  结束语

总之，化工机械设备运转的过程中会受到很多因素影响而出现振动的现象，对机械设备的使用寿命和生产工作造成一定的消极影响，针对这种情况要采取相应的措施，选择合适的机械设备，消除振动源，及时进行维修和养护，优化管道系统，只有这样才能确保机械设备的正常运行。

参考文献：

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