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故障 诊 断大型搅拌器的振动分析及降振措施刘哲，孟令岩，隋克鹏，于胜栓（中国昆仑工程公司， 北京 100037）[摘 故 障 诊 断 大型搅拌器的振动分析及降振措施 刘哲，孟令岩，隋克鹏，于胜栓 （中国昆仑工程公司， 北京 100037） [摘 要] 测试了某酯化反应器搅拌器的振动数据，分析了安装质量、筒体刚度、钢结构稳定性及临界转速对搅拌器振动的 影响。分析表明，搅拌器临界转速过低是引起振动的原因。采取增加变频器、降低搅拌器转速等措施后，振动值达到合理 水平。 [关键词] 酯化反应器；搅拌器；振动；临界转速；降振措施 酯化反应器是聚酯装置中的重要设备，设备 中配有大型桨式搅拌器，搅拌器的运行可维持酯 化反应器内浆料的固体悬浮状态，强化浆料的传 质、传热进程，并有利于其化学反应的进行。酯 化搅拌器的平稳运行是产品质量的有力保证，在 搅拌器安装、检验及试运转等环节应认真检查， 严格把关。某化纤公司酯化反应器在试运行过程 中，搅拌器和设备振动数据超标，如不采取有效 措施，振动将严重影响搅拌器的轴承、机械密封 和减速箱等部件的使用寿命。本文从搅拌器安装 检验、设备基础稳定性、反应器结构刚度和临界 转速等诸多影响搅拌器振动的因素入手，结合相 关振动检测数据进行综合分析，找出了搅拌器的 振动原因，提出了解决方案，达到了降振的目 的。 1 酯化反应器搅拌器基本情况 1.1 酯化反应器简介 酯化反应器为立式夹套容器，内配加热盘 管，内径3800 mm ，反应器内介质为乙二醇和 PTA 的混合浆料，浆料反应过程吸收大量的热 量，生成酯化物及附属产物水。反应器主体材料 为S30408＋Q345R，设计温度为300℃，工作温 度为265℃，设计压力为0.22 MPa，工作压力为 0.20 MPa。反应器夹套内介质为联苯加联苯醚， 夹套材料为Q345R ，设计温度为300 ℃，工作温 度为285℃，设计压力为0.20 MPa，工作压力为 0.18 MPa 。反应器盘管内介质为氢化三联苯， 盘管材料为S30408，设计温度为315℃，工作温 度为300 ℃，设计压力为1.0 MPa ，工作压力为 0.8MPa。反应器内安装了圆筒形导流筒，可以破 坏涡流，强化搅拌效果，见图1所示。 图1 酯化反应器整体结构图 1.2 酯化搅拌器组成及结构特点 酯化搅拌器部分包括搅拌桨叶、搅拌轴、底 部支撑轴承、机封、减速箱、机架及电机等。搅 拌轴底部的支撑轴承可以有效限制轴端的横向摆 动，机封上部的轴承可以有效地承受机封处的径 向跳动，改善机封工作状况，机封型式为双端面 机械密封，机架采用单支点机架，机架中部大轴 承设计承受搅拌轴全部的轴向载荷和部分的径向 载荷。电机输出转速为1485 r/min，减速机速比为 15.15，输出转速为98 r/min。整体结构示意图见图 1。 作者简介：刘哲（1979—），男，辽宁葫芦岛人，本科学历，工 程师。从事化工容器设计及工程技术服务工作。 进行计算：石油和化工设备2014年第17卷故障诊断- 64 -2 酯化反应器搅拌器振动数据酯化反应器试运转是以水代料测试搅拌器工 作状态，将反应器内液位加至100% ，启动搅拌 器，观测搅拌器运行状态及工作电流，然后降低 液位至90%、80%、70%、60%、50%分别启动搅 拌器进行观测，以上几种工况在搅拌器运转时均 能感到反应器和搅拌器有强烈的振动。由于振感比较明显，为确认振幅是否在搅拌 器的允许范围内，对搅拌器的各点振动幅度进行 了测试，具体测点布置见图2，各测点振动数据见 表1。图2 酯化反应器振动点布置图表1各测试点振动数据3 酯化反应器搅拌器振动原因分析3.1 搅拌器安装因素 搅拌器轴的垂直度和底部定位轴承的偏心是安装阶段引发搅拌器振动的主要因素，因此在搅 拌器安装阶段，需对上述安装质量进行检测并记 录。搅拌轴的直线度一般可以用轴的端部摆动量 来衡量，此值在搅拌器的安装过程中可以较方便 地测量，一般情况下低速轴的端部摆动量不超过0.5 进行计算： 石油和化工设备 2014年第17卷 故障诊断 - 64 - 2 酯化反应器搅拌器振动数据 酯化反应器试运转是以水代料测试搅拌器工 作状态，将反应器内液位加至100% ，启动搅拌 器，观测搅拌器运行状态及工作电流，然后降低 液位至90%、80%、70%、60%、50%分别启动搅 拌器进行观测，以上几种工况在搅拌器运转时均 能感到反应器和搅拌器有强烈的振动。 由于振感比较明显，为确认振幅是否在搅拌 器的允许范围内，对搅拌器的各点振动幅度进行 了测试，具体测点布置见图2，各测点振动数据见 表1。 图2 酯化反应器振动点布置图 表1 各测试点振动数据 3 酯化反应器搅拌器振动原因分析 3.1 搅拌器安装因素 搅拌器轴的垂直度和底