密封间隙中流体激振引起高炉鼓风机振动一例

侯长波，李 杨，陈向英

（北京首钢股份有限公司，河北迁安 064404）

引言

压缩机是现代冶金企业重要的动力设备之一，尤其是大型轴流压缩机是高炉冶炼不可缺少的关键设备。首钢股份公司三号高炉配置的高炉鼓风机是AV100 全静叶可调轴流压缩机，在一次检修后，出现了轴振动升高的问题，严重影响机组稳定运行，无法正常投入生产。

1 现象描述

首钢股份4#高炉鼓风机AV100-19 专为三号高炉供风，在一次中修后试车，轴振动明显升高。从振动趋势图（图1）可见，振动值随静叶角度增大、出口压力升高而进一步升高，从17 μm 升高到63 μm，而且还有继续升高趋势。

图1 鼓风机振动趋势和转速图

2 问题分析

首钢股份的高炉鼓风机都安装了大型转动设备在线监测诊断系统S8000，从轴心轨迹和频谱图上看，见图2，振动能量集中在1倍频，轴心轨迹呈正进动椭圆形，初步判断是不平衡问题。

图2 轴心轨迹和频谱图

结合本次中修项目考虑，为处理进气侧漏气量大的问题，本次中修更换了进气侧气封片。该气封是高低齿迷宫型密封，主要作用是封住从平衡管引来的高压气体，减少泄漏。更换气封片后虽然漏气量有改善，但手工安装打磨的气封片圆度无法保证配合间隙均匀。由于密封片本身质量很轻，相对于转子来讲可以忽略不计，所以考虑图谱中表现的不平衡并不是简单的质量不平衡，一定是存在外力作用，而且此外力大小和静叶角度及机组出口压力正相关。

从机组结构图可知，与静叶角度及出口压力有关，且又与进气侧气封有关的，只有平衡管中的高压气体。……