状态监测在水泥行业的应用
各行业设备状态监
测解决方案
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阳泉德源晟矿山设备有限公司
典型的水泥生产
过程监控点
阳泉德源晟矿山
设备有限公司
破碎机:采来的材料在不同
的机械破碎机里面被 挤压
成更小的尺寸,压碎的石
头从120厘米减小 到1.2和
8厘米之间.原料的烘干也
是有效破 碎和预混合的必
须工作
关键机器/ 部件:
– 辊筒 / 滚动轴
承
– 连轴器
– 变速箱
– 基础
阳泉德源晟矿山设备有限公司
破碎机——使用环境
破碎机 –
测量位置&
测量任务
阳泉德源晟矿山设备有限公司
典型的水泥生
产过程
3.传输:原料使用传输机,货车或其他方案从采石场 传送到水泥厂.层的储存里均匀化,然后在烧窑里研磨和烘干.
■ 关键设备/部件:
- 辊筒/滚动轴承
- 传送带
- 齿轮箱
- 驱动电机
普卢福(PRUFTECHNIK) -
4.预先均匀化-混合床:辗碎的石灰石和黏土在长长的分
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输送机 – 测
量地点 & 测
量任务
典型故障
轴承故障
连轴器故障 (磨损, 不对中,..)
齿轮故障
高振动负载(最大. 50mm/s) 引起的基础故
障
测量位置
1-3 = 电机, 轴承状态 + 振动有效值
4-8 = 齿轮箱, 振动, 轴承状态 (无负载状态
)
9-10 = 驱动轴,轴承状态 + 振动有效值
11-12 = 偏斜辊筒,轴承状态 + 振动有效值(
无负载状态)
6
7
阳泉德源晟矿山设备有限公司
5.生料存储:每种生料都被各自传输到筒仓中,以后按量填 ■ 加来生产不同特定类型的水泥.
6.生料研磨:经常为垂直辊筒研磨(VRM),由三个锥
形辊筒在回转研磨台上研磨材料 水平研磨机,在其中
材料通过钢球的方法研磨成粉状, 也使用在这一阶段
水平球蘑机
垂直球蘑机
阳泉德源晟矿山设备有限公司
生料储存
l
垂直球蘑机丨V R M ) - 生料在辊筒
窑或球磨窑里面
l
研磨和烘干, k 重的辊筒在回转
桌面上旋转, 研磨材 料直到小
到足够由空气带进匀化筒仓.
l
关键机器/ 部件:
l
驱动电机/ 滚动轴承
l
齿轮箱I 行星齿轮1 . 级
l
齿轮箱/ 行星级
13
l
球磨机- 生料在球磨机内研磨和
烘干. 生料由旋 转的钢材料的
圆柱型磨体研磨到足够精细, 有
空 气带入匀化筒仓.
l
关键机器/ 部件:
l
驱动电机/ 滚动轴承
l
齿轮箱I 行星齿轮1 . 级
l
齿轮箱/ 行星级
24
阳泉德源晟矿山设备有限公司
垂直球磨机 & 球磨机
垂直球磨机
(VRM) –
测量位置 &
阳泉德源晟矿山
设备有限公司
弗兰德KMPS 715垂直球
磨机齿轮箱示例
1—-i
PS
ilB
阳泉德源晟矿山设备有限
公司
垂直球磨机
的 MAAG
齿轮箱示例
阳泉德源晟矿山
设备有限公司
原料匀化
n
预热: 气旋预热
器使水泥生产的
原料在
○
进入烧窑
前先得到
预热.
这提高的
窑的能源
○
效率,
因为材料
在进入窑
前 2 0 -
4 0 % 已
经被
○
煅烧
n原料匀化:
该过程发生
在筒仓内,
为了得到均
匀混合的材
料.
阳泉德源晟
矿山设备有
限公司
预热,窑&冷
却器
■
8. 预热: 气旋预热器使水泥生产的原料在 进入
烧窑前先得到预热. 这提高的窑的能源 效率,
因为材料在进入窑前20-40%已经被 煅烧
9.窑-石灰窑是设计来使热传递效率最大化,从油的 燃烧传到原料.在预热器中原料被快速
加热到1000° C 石灰石在这里形成煅石灰.在旋转窑里,温度可以达到 2000° C.在这个温
度下,矿物石熔化到一起形成主要 的硅酸钙晶体-水泥熟料..
10.冷却器-熔化的水泥熟料在冷却器中快速冷
却. 用来冷却的空气会供应到石灰窑里作为燃烧 空气- 提高热利用率
.
关键设备/部件:
- 驱动/电机
- 正齿轮
- 小齿轮/齿轮
缘
关键设备/部件:
- 冷却风机/叶片
- 驱动电机/滚动轴承
■
15
阳泉德源晟矿山设备有限公司
典型故障轴承故障
12
不平衡不对中
34
测量位置
56
1 - 3 = 电机,轴承状态+ 振动
R M S
4 - 5 = 风机,轴承故障,振动
R M S
78
排气风机
窑,煤磨
测量位置典型故障
1-3 = 电机, 轴承状态 + 振动有效值
4-8 = 齿轮箱, 输入,中间轴和输出轴,,轴承状问题, 轴承状况
态 + 振动
有效值1-3级 (磨损, 破损,
9-11 = 中间轴到窑,轴承状态 + 振动有效值齿损坏), 驱动轴轴承状况,中间轴,输出轴
12-13 = 窑的轴承
此外: 视觉检查润滑 / 齿轮清洁和齿轮缘齿轮轴轴承状况
驱动电机: 不平衡, 不对中, 磨损, 电气
齿轮箱:不平衡, 不对中, 磨损, 齿轮啮合
齿驱动: 啮合 (磨损, 破损, 齿损坏), 小
熟料冷却
18
阳泉德源晟矿山设备有限公司
典型故障
■ 轴承损
伤
■ 不平衡
■ 不对中
测量位置
1-3 =电机,轴承状况+
振动RMS 4-5 =风机,轴
承状况,振动 RMS
M
冷却器
阳泉德源晟矿山设备有限公司
直驱风机&皮带驱动
风机
直驱风机典型监测点
悬臂支撑风机示例
皮带驱动风机典型监
测点
阳泉德源晟矿山设备
有限公司
风机的典型测量位置
1
5
阳泉德源晟矿山设备
有限公司
煤磨
典型故障
■ 驱动电机:不平衡,不对中,磨损,
电气问题,轴承状况
■ 齿轮箱:齿轮啮合和行星级,驱动端轴承状
况,供油
测量位置样例齿轮箱参数:
1 - 3 = 电机,轴承状态+-频谱, 包络谱和振动加速度
振动 R M S-执行频带分析
4 - 11 = 齿轮箱, 输入,锥齿轮,研磨桌:摩擦轴承的温度
行星轮
1 2 = 力矩测量供油:
-温度
此外:电机电流+力矩-压力
阳泉德源晟矿山设备有限公司
熟料筒仓& 水
泥磨机
1. 熟料筒仓: 煅烧流程后,从窑里出来的材料12. 水泥磨机: 熟料在磨机仓室内由不同大小
冷却到100-200°C 然后保存在熟料筒仓内并的钢球研磨,并填加石膏延长水泥凝固时
均匀.
也可以使用一级辊桶和球磨结合-节省能量消
耗.
阳泉德源晟矿山设备有限公司
l
滚筒磨机: 也可以使
用一级辊桶和球磨结
合- 节 省能量消耗.
l
关键设备/ 部件:
l
驱动电机
l
滚动轴承
l
齿轮箱
滚筒磨机& 球磨机
l
球磨机 – 熟料在球磨机内研磨和
烘干. 粗料由旋
l
转的钢材料的圆柱型磨体研磨到足够
精细, 有空
l
气带入下一生产流程.
l
关键设备/ 部件:
l
– 驱动电机
l
– 滚动轴承
l
– 齿轮箱
阳泉德源晟矿山设备有
限公司
1234
典型的水泥生
产过程
典型故障
不平衡 不对中 1-3 =电机,轴承状况+振动RMS
磨损
电气问题 轴承损坏 齿
轮啮合
测量位置
4-7 =齿轮箱,振动加速度,频谱, 包络谱 8-11 =滚筒,轴承状况
水泥磨机 ( 滚压机) – 测量位置 &
阳泉德源晟矿山设备有限公司
球磨机 –
测量位置 &
参数
7
典型故障
轴承故障
齿轮啮合
不平衡
不对中
测量位置
1-3 = 电机r, 轴承状况 + 振动 RMS
5-7 = 齿轮箱, 行星级, 振动 RMS,
频谱, 包络谱
8-9 = 磨机, 滑动轴承, 频谱+包络谱
阳泉德源晟矿山设备有限公司
FLS Symetro®球磨机齿轮箱
低速轮,也称平衡轮,镶嵌在一组隔膜中安
装在输出轴上.后者是实际的扭转轴,安装
在可以水平和垂直运 动的滑动轴承上.(
需要位移传感器).
平衡轮在各个方向上自由运动保证了两个
低速小齿轮的负载均匀分布.
阳泉德源晟矿山设备有限公司
FLS
Symetro®
齿轮箱的监
控
阳泉德源晟矿山设备
有限公司
Polysius
单室球磨机
(ZM4) 使
COMBIFLEX®
阳泉德源晟矿山设备有限公司
单室球磨机
两室分离球磨机
单室和双室球磨机示例
阳泉德源晟矿山设备有限公司
典型的水泥生
产过程
普卢福(PRUFTECHNIK) -
ThysserKrupp
01
Polysius 带环形电动机球磨机
02
阳泉德源晟矿山设备有限公司
03
阳泉德源晟矿
山设备有限公
司
Horomill 3800
Horomill
3800监控示例
Alarms
statietc.
system
*^tnrry
10
Motor current, RPM, etc.
PLC
VIBROWEB
33
阳泉德源晟矿山设备有限公司
选粉机 –典
型测量位置 &
典型故障
轴承故障
齿轮啮合
不平衡
测量位置
1, 2 = 电机, 选粉机轴承状况 + 振动 RMS
3 = 电机, 选粉机, 振动 RMS
4 = 齿轮箱, 输入, 轴承状况
5, 6 = 转子轴承, 轴承状况, 包络谱
7, 8 = 电机(风机),轴承状况 + 振动 RMS
9, 10 =风机,轴承状况 , 温度
阳泉德源晟矿山设备有限公司
LOGO
选粉机
阳泉德源晟矿山设
备有限公司
阳泉德源晟矿山设
备有限公司
包装:从保存筒仓,
水泥包装成包然后
运送,或者 由或者
轮船运送松料.
水泥包装和运送
OMNITREND®
- 数据库
软件平台
阳泉德源晟矿山
设备有限公司
选粉机风机
熟料冷却器
石灰窑驱动
阳泉德源晟矿山
设备有限公司
案例研究
选粉机风机-
节省115,000
EUR [1]
基于频率分析,诊断出选粉机风机轴承外 圈上的故障
由于监测到维修可以推迟到下次例行停 工维修,因此计划两周后进行
如果没有基于状态监测的可能后果
对风机的连锁故障,可能还会造成电机损 坏.
备件可以从库存中供应,生产损失不会太
高
维修成本:估计成本:
■ 材料■ 材料
■ 人力■ 人力
■ 生产损失■ 生产损失
800. EUR 1 ,000.
EUR 0. EUR
14,800 EUR 6,000 EUR 96,000 EUR
总计 1,800 EUR
Total 116,800 EUR
(估计:15小时,生产损失=磨机的输出*熟料生产的利润*熟料系数 (基于状态监测))
Amount saved: 115.000 EUR
39
阳泉德源晟矿山设备有限公司
典型的水泥生
产过程
40
选粉机风机- 节省1 1 5 ,0 0 0 E U R [ 2 ]
基于频率分析,诊断出选粉机风机轴承外圈上的故障
外圈的故障频率和相应的谐频如下图所示.
E n v e l o p e s p e c t r u m v e l o c i t y
阳泉德源晟矿山设备有限公司
■ 基于对石灰窑2 熟料冷却器的的离线数 据测量, 诊断
出轴承早期损伤,可以在连 锁故障发生前维修.
维修成本:估计成本:
■材料 150 EUR■材料 26,700 EUR
■人力 1,850 EUR■人力 13,300 EUR
■ 生产损失 10,000. EUR■ 生产损失 227,000 EUR
总计 12,000 EUR
(估计:8小时,生产损失=石灰窑输出*熟料
生产利润(基于状态检 测))
熟料冷却器-节省255,000 EUR [1]
■ 如果没有基于状态监测的可能后果
■ 驱动的连锁故障,故障不能修复,也没有
备件,生产损失会非常高
总计 267,000 EUR
(估计:8小时,生产损失=石灰窑输出*熟料
生产利润(基于状态检 测))
节省成本:255,000 EUR
阳泉德源晟矿山设备有限公司
熟料冷却器-节省
255,000 EUR [2]
冲击脉冲阳泉德源晟矿山设备
图形清晰的指示了滚动轴
承的故障迹象, 持续升高的
最大值和地毯值. 检测出
电气问题, 安装绝缘轴承
有限公司
齿轮箱故障
– 节省
100,000 EUR
[1]
阳泉德源晟矿山设
备有限公司
阳泉德源晟矿
山设备有限公
司
我们的客户-国
内
阳泉德源晟矿山
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我们的客户-
国外
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