随着工业的发展,各种设备的规模不断扩大,在这些设备中,使用的风机也向高、大、精、尖的方向发展。

风机一旦发生故障,经济上的损失和对社会的影响都很大,从这个意义上讲,通过故障诊断确保机器的安全是众望所求的,而故障的早期诊断对设备的安全更有现实意义,因为它尚未造成损失。

但是,故障的早期很难被人们的感观所发现,这就要借助于高精度、高分辨率的传感器。

风机在运转中出现的故障,包括性能方面的故障和机械运转方面的故障。

前者,通过调节风机运转状态加以解决,后者,通过传感器将故障测量出来,并对它进行监视,然后通过检修加以解决。 

一、风机的异常状态 

在风机没有损伤(断裂、折损、破坏等)的情况下,风机的故障是指风机的性能 (流量和压力)下降或某些机械性能(振动、噪声)在不允许值之内。

机械性能下降会造成重大事故和公害,它比风机性能下降的后果还严重。

1、流体性能下降,但没有机械损伤时叶轮被灰尘污染

（1）风机运行时间长,由于使用气体中的灰尘粘附在叶轮上,造成压力、流量、效率均下降,并过早地发生喘振,使工况区变窄,叶轮沾灰不均(指同一叶轮或 不同叶轮)使转子失去平衡而引起振动。

(2)叶轮腐蚀和磨损。化工设备的风机,因二氧化硫、氯化氫等腐蚀性气体对叶轮的腐蚀以及因灰尘而摩损,特别是对风机叶轮影响最甚,这使得强度下降,气动性能降低。  

(3)密封间隙的增大。风机轴密封等装置,因长期使用而发生摩擦。 

(4)压力调节阀控制不佳造成出口压力和流量变化,可能使风机进人喘振区。 

(5)气体冷却器性能下降。含有气体冷却器的系统中冷却器冷却能力一旦下降，气体温度就会升高从而导致质量流量下降。

2、没有机械损伤,机械性能下降的情况

轴承、联轴器的故障,导致振动和噪声加剧。

3、有机械损伤,流体性能下降的情况

（1）叶轮破坏，由于气动力和转子振动,引起交变应力,造成疲劳破坏。因腐蚀 造成强度下降,而导致破坏,这都会使风机出现重大事故。

(2)密封破坏，因振动和腐蚀,密封破坏,气体泄漏量增加,流量下降。

4、有机械损伤,机械性能下降，但气动性能不降低

轴承烧损、齿轮联轴器的齿面损伤,使振动和噪声增大,但对流量和压力没影响。 

 

二、异常的检测

1、传感器

在检测系统中,最重要的部分莫过于传感器,对它的要求是可靠、高精度和直接测量能力。

 （1）可靠性。检测系统是风机装置的重要组成部分,必须提高它的可靠性。为此应采用低故障、高精度的检测仪表,为更可靠起见,在检测装置中装几个传感器,在控制程序上采用双重检查。 

（2）精度。在监测风机的故障时,检测系统必须分辨出引起故障的感受信号和噪声信号。

（3）直接测量能力。例如：用专用传感器直按测量灰尘对叶片污染和腐蚀的程度。

2、异常前兆模型

收集风机正常使用时的物理量来作为标准合格数据。

检测异常的物理量包括: 压力、流量、温度、振动和异常音等。

风机气动性能异常,主要看流量;机械性能异常,主要看振动和异常音。通过测定气体压力脉动,来检测喘振和旋转失速。

3、异常判定

将正常运转状态下的气体流量、压力、温度、振动波形和声音等物理量,作为允许值输人计算机,当检测量超过允许值的某范围,就认为是异常。 

小结 

通过调节风机运转状态或利用传感器测量，对风机故障做早期诊断，发现并及时解决风机的异常状态，延长风机使用寿命，减少经济损失。