使用 VibSys® 对工业风机进行 Vibration 监测

工业风机广泛应用于发电、过程工业、制造业、建筑服务以及其他需要可靠气流或气体流动的领域。根据具体应用场景，风机可提供通风、冷却、燃烧空气、工艺气流、排气或除尘等功能。

尽管风机的设计和运行条件差异很大，但它们面临着一个共同的可靠性挑战：在气流需求、转速、负载和工艺条件随时间变化的情况下，旋转组件必须保持机械稳定性。机械性能的退化会影响风机的可用性，并最终导致风机所支持的工艺或系统中断。

风机的关键性因应用而异。有些风机作为具有冗余功能的辅助设备运行，而另一些则承担着一旦停机便会直接限制生产的功能。连续振动状态监测使维护团队能够更清晰地掌握机械变化的发展情况，并有助于确定需要进一步分析或维护的位置。

挑战：不同的风扇设计和不断变化的运行条件

工业风扇有多种机械结构可选。离心式和轴流式风扇的空气流动方式不同，其传动系统可采用皮带传动、直接联轴或直接驱动。这些差异既影响机械行为，也影响最相关的振动测量位置。

运行条件增加了另一层复杂性。风扇转速、气流、系统阻力、风门位置、温度和工艺条件都可能影响振动行为。在工艺应用中，叶轮上的污染物或材料堆积会逐渐改变转子平衡，而侵蚀或磨损也会产生类似的影响。

因此，振动的变化并不自动意味着机械性能的退化。必须结合风机的配置和运行状况来解读测量结果。

对于在不同工艺区域分布着大量风机的设施而言，监测覆盖范围构成了额外的挑战。定期的振动监测路线可提供有用的快照，但机械变化可能在两次检查之间逐渐发展。手动增加测量频率也需要额外的时间和振动专业知识。

振动监测为何对工业风机至关重要

工业风机中的许多相关机械问题往往是渐进发展的，会在功能故障发生前就影响振动行为。轴承劣化、转子不平衡、机械松动、对中相关问题以及结构共振都可能导致可测量的变化。

这些变化的来源和含义取决于风机的配置。离心式叶轮上的物质堆积或侵蚀可能导致不平衡，而叶片或转子状态的变化则会影响轴流风机的振动行为。皮带传动系统引入了皮带和皮带轮等额外的机械部件，而直接耦合系统则更重视联轴器和对中状态。

风扇外壳、支撑件及相连结构也会影响测得的振动。在某些应用中，空气动力学激励或叶片通过频率可能与结构固有频率相互作用，从而放大振动响应。

持续趋势分析提供了区分暂时性运行影响与机械行为持久变化所需的历史背景。辅助的速度信息可提供额外背景，特别是对于变速运行的风扇而言。

这使维护团队能够识别哪些变化需要更深入的诊断分析，而非将每次振动增加都视为正在发展的故障。

将 VibSys® 应用于工业风机

VibSys® 专为旋转设备的连续振动状态监测而设计，可应用于不同的工业风机和传动系统配置。

VibSys® 持续在受监控设备附近采集高质量的振动及辅助机器数据，并在本地处理这些信息。 Vibration 可在电机、传动系统、轴承和风扇总成的相关位置进行测量，具体取决于机械配置。

在相关情况下，速度测量可提供额外的运行背景，用于解读振动行为并进行进一步的诊断分析。当设备状态趋势表明需要进行更深入的调查时，详细振动数据仍可随时调用。

对于风机数量较多的设施，连续监测还提供了一个机会，可以在不相应增加人工振动测量工作量的情况下提高设备状态的可视性。监测可以从选定的风机开始，并随着需求增长扩展到其他设备或工艺区域。

开放的连接性使得状态信息和振动数据能够集成到现有的工厂和分析环境中。

VibSys® 旨在通过状态监测和诊断来支持维护决策。它不能替代专用的机器保护装置、与安全相关的停机系统或其他保护功能。

工业风机上的典型 VibSys® 安装案例

工业风机的配置因气流要求、风机设计、传动系统、转速、功率及工艺条件而异。以下示例说明了三种不同的配置，并展示了如何在旋转组件的相关位置应用振动和转速测量。

皮带驱动离心风机

皮带驱动离心风机采用皮带和皮带轮传动，将动力从电机传递至风机轴。这种配置引入了额外的机械部件，其状态会影响振动行为，包括皮带、皮带轮、轴承和旋转风机总成。

对相关轴承位置进行 Vibration 监测有助于洞察正在发生的机械变化，而可选的转速测量则为进一步的诊断分析提供了运行背景。持续的趋势分析有助于识别轴承劣化、转子不平衡、机械松动，以及与皮带状态、张力或皮带轮对中不良相关的振动。通过随时间推移监测这些变化，维护团队可以在问题导致更严重的设备劣化或意外 downtime之前，识别潜在问题并规划维护工作。