在線監(jiān)測系統(tǒng)提前30天識(shí)別離心鼓風(fēng)機(jī)異常

一、鋼鐵廠傳統(tǒng)監(jiān)測的三大難題

①預(yù)警滯后:人工巡檢難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，故障往往“事后處理”。

②停機(jī)損失高:突發(fā)故障導(dǎo)致產(chǎn)線中斷，單次停機(jī)損失可達(dá)數(shù)百萬元。

③數(shù)據(jù)缺失:缺乏實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支撐，維護(hù)決策依賴經(jīng)驗(yàn)，效率低下。

二、項(xiàng)目信息

2.1  項(xiàng)目名稱

某鋼鐵廠焦化作業(yè)區(qū)振動(dòng)在線監(jiān)測項(xiàng)目。

2.2  項(xiàng)目背景

焦化作業(yè)區(qū)作為鋼鐵生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)之一，主要負(fù)責(zé)將煤炭轉(zhuǎn)化為焦炭，為高爐煉鐵提供必要的燃料和還原劑。焦化作業(yè)區(qū)中的煤氣離心鼓風(fēng)機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備，主要用于輸送空氣或煤氣，確保焦化過程的順利進(jìn)行。

2.3  項(xiàng)目目標(biāo)

本項(xiàng)目旨在通過為焦化作業(yè)區(qū)的煤氣離心鼓風(fēng)機(jī)安裝振動(dòng)傳感器，建立一套振動(dòng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集和分析設(shè)備振動(dòng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警和精準(zhǔn)診斷，從而提升設(shè)備運(yùn)行效率，降低維護(hù)成本，保障生產(chǎn)安全。

三、項(xiàng)目方案

3.1 現(xiàn)場調(diào)研

被測設(shè)備：煤氣離心鼓風(fēng)機(jī)（包含電機(jī)、調(diào)速液力耦合器、齒輪箱、鼓風(fēng)機(jī)）

數(shù)量：6臺(tái)

風(fēng)機(jī)類型：離心式，額定流量752.5m3/min，最大出口壓力0.35MPa，最高轉(zhuǎn)速13628RPM

環(huán)境描述：煤氣離心鼓風(fēng)機(jī)廠房和配電電氣房直線距離約50米，廠房和辦公室直線距離約150米，廠房無明顯遮擋物較空曠，測試信號(hào)傳輸不受影響。

3.2硬件選型

Geniitek-VB40-P防爆型傳感器采用有線供電、無線傳輸模式，可采集三軸振動(dòng)和溫度數(shù)據(jù)，無線傳輸避免了長電纜噪聲干擾，測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)。戶外可視通訊距離2Km，工廠實(shí)際使用約500m。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

以 LoRa 無線傳輸方式將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)以透傳的方式，利用WAN接口將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，本項(xiàng)目按客戶要求采用本地服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至本地，保證數(shù)據(jù)安全。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

四、硬件配置

根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，傳感器測點(diǎn)布置如下圖示，單臺(tái)設(shè)備共計(jì)6個(gè)測點(diǎn)，兼顧了設(shè)備各個(gè)部件的故障監(jiān)測，如電機(jī)、耦合器、風(fēng)機(jī)軸承，齒輪箱齒輪，聯(lián)軸器等，可監(jiān)測故障包括不平衡、不對中、軸承齒輪磨損等。

廠房6臺(tái)設(shè)備共計(jì)36個(gè)測點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)配置2臺(tái)信號(hào)可完全覆蓋廠區(qū)各個(gè)測點(diǎn)及36支傳感器的數(shù)據(jù)傳輸。

五、故障預(yù)測案例

5.1 1#鼓風(fēng)機(jī)故障

2024年12月9日起1#機(jī)液力耦合器振動(dòng)有明顯上升，平臺(tái)綜合歷史數(shù)據(jù)及APEF智能算法監(jiān)測到趨勢的上升情況，推送報(bào)警信息至對應(yīng)現(xiàn)場運(yùn)維人員賬號(hào)并提供了詳細(xì)的振動(dòng)數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，另平臺(tái)振動(dòng)分析師及時(shí)聯(lián)系現(xiàn)場人員提醒現(xiàn)場檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，但現(xiàn)場反饋人工手持儀器檢測振動(dòng)值較低未重視。

后續(xù)設(shè)備運(yùn)行至2025年1月20日左右，設(shè)備振動(dòng)趨勢上升且耦合器出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，現(xiàn)場于21日進(jìn)行計(jì)劃檢修，更換液力耦合器設(shè)備，舊件進(jìn)行返廠維修；

趨勢數(shù)據(jù)

報(bào)警記錄

5.2 設(shè)備故障圖譜及分析

如圖1圖2，1#液力耦合器的速度時(shí)域及頻譜，趨勢上升前后時(shí)域及頻譜圖均發(fā)生較明顯變化，時(shí)域圖出現(xiàn)類似拍振波形，綜合頻譜圖確認(rèn)為拍振動(dòng)，由于設(shè)備有兩個(gè)振動(dòng)源頻率較接近造成。

拍振波形的振動(dòng)頻率分別為998Hz與932Hz，液力耦合器輸入轉(zhuǎn)頻約49Hz輸出轉(zhuǎn)頻約32.6Hz，推測分析拍振的形成原因?yàn)?strong>液力耦合器內(nèi)部葉片產(chǎn)生的通過頻率造成，軸承故障造成葉片在蝸殼內(nèi)的位置有變化或內(nèi)部油溫油壓異常。

圖1：1#液力耦合器NDE速度時(shí)域圖

圖2：1#液力耦合器NDE速度頻譜圖

5.3 客戶反饋

六、客戶價(jià)值

·降本：維護(hù)成本-30%，故障率-45%。

·增效：人工巡檢工作量-70%，設(shè)備利用率+20%。

·安全：全年0安全事故，保障防爆區(qū)域穩(wěn)定運(yùn)行。

七、為什么選擇我們？

·行業(yè)經(jīng)驗(yàn):服務(wù)20+鋼鐵企業(yè)，故障預(yù)測準(zhǔn)確率超95%。

·定制化服務(wù):支持本地化部署，數(shù)據(jù)安全可控。

·快速響應(yīng):24小時(shí)在線診斷團(tuán)隊(duì)，助力客戶無憂運(yùn)維。