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——使用环境阳泉德源晟矿山设备有限公司破碎机–测量位置&测量任务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.■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)[e-mail]4.预先均匀化-混合床:辗碎的石灰石和黏土在长长的分层的储存里均匀化,然后在烧窑里研磨和烘干.典型的水泥生产过程阳泉德源晟矿山设备有限公司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)67阳泉德源晟矿山设备有限公司输送机–测量地点&测量任务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■垂直球蘑机丨VRM)-生料在辊筒窑或球磨窑里面研磨和烘干,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.■关键机器/部件：-驱动电机/滚动轴承-齿轮箱I行星齿轮1.级-齿轮箱/行星级■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.■关键机器/部件：-驱动电机/滚动轴承-齿轮箱I行星齿轮1.级-齿轮箱/行星级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KMPS715垂直球磨机齿轮箱示例1—-iPSilB12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7.原料匀化:该过程发生在筒仓内,为了得到均匀混合的材料.原料匀化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■不平衡■不对中测量位置■1-3=电机，轴承状态+振动RMS■4-5=风机，轴承故障，振动RMS16排气风机测量位置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,,轴承状态+振动有效值9-11=中间轴到窑,轴承状态+振动有效值12-13=窑的轴承此外:视觉检查润滑/齿轮清洁和齿轮缘典型故障驱动电机:不平衡,不对中,磨损,电气问题,轴承状况齿轮箱:不平衡,不对中,磨损,齿轮啮合1-3级(磨损,破损,齿损坏),驱动轴轴承状况,中间轴,输出轴齿驱动:啮合(磨损,破损,齿损坏),小齿轮轴轴承状况窑，煤磨熟料冷却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RMS4-5=风机,轴承状况,振动RMSM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20阳泉德源晟矿山设备有限公司风机的典型测量位置15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RMS-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12=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1.熟料筒仓:煅烧流程后,从窑里出来的材料冷却到100-200°C然后保存在熟料筒仓内并均匀.12.水泥磨机:熟料在磨机仓室内由不同大小的钢球研磨,并填加石膏延长水泥凝固时也可以使用一级辊桶和球磨结合-节省能量消耗.熟料筒仓&水泥磨机阳泉德源晟矿山设备有限公司■滚筒磨机:也可以使用一级辊桶和球磨结合-节省能量消耗.■关键设备/部件：-驱动电机-滚动轴承-齿轮箱球磨机–熟料在球磨机内研磨和烘干.粗料由旋转的钢材料的圆柱型磨体研磨到足够精细,有空气带入下一生产流程.关键设备/部件:–驱动电机–滚动轴承–齿轮箱滚筒磨机&球磨机阳泉德源晟矿山设备有限公司典型故障不平衡不对中磨损电气问题轴承损坏齿轮啮合测量位置1-3=电机,轴承状况+振动RMS4-7=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&典型的水泥生产过程阳泉德源晟矿山设备有限公司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RMS5-7=齿轮箱,行星级,振动RMS,频谱,包络谱8-9=磨机,滑动轴承,频谱+包络谱球磨机–测量位置&参数阳泉德源晟矿山设备有限公司FLSSymetro®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.27阳泉德源晟矿山设备有限公司FLSSymetro®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ThysserKrupp普卢福（PRUFTECHNIK)[e-mail]带环形电动机球磨机典型的水泥生产过程阳泉德源晟矿山设备有限公司Horomill3800阳泉德源晟矿山设备有限公司Alarmsstatisystemetc.*^tnrryiun10Motorcurrent,RPM,etc.PLCVIBROWEBHoromill3800监控示例33阳泉德源晟矿山设备有限公司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RMS3=电机,选粉机,振动RMS4=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RMS9,10=风机,轴承状况,温度选粉机–典型测量位置&阳泉德源晟矿山设备有限公司选粉机阳泉德源晟矿山设备有限公司水泥包装和运送14.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.36阳泉德源晟矿山设备有限公司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案例研究阳泉德源晟矿山设备有限公司基于频率分析，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选粉机风机-节省115，000EUR[1]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：■材料■人力■生产损失800.EUR1，000.EUR0.EUR估计成本：■材料■人力■生产损失14，800EUR6，000EUR96，000EUR总计1，800EURTotal116，800EUR(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)）Amountsaved:115.000EUR39阳泉德源晟矿山设备有限公司选粉机风机-节省115，000EUR[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.Envelopespectrumvelocity40典型的水泥生产过程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：■材料150EUR■人力1,850EUR■生产损失10,000.EUR总计12,000EUR(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255,000EUR[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，生产损失会非常高估计成本：■材料26,700EUR■人力13,300EUR■生产损失227,000EUR总计267,000EUR(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：255,000EUR阳泉德源晟矿山设备有限公司熟料冷却器-节省255,000EUR[2]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,安装绝缘轴承冲击脉冲42阳泉德源晟矿山设备有限公司齿轮箱故障–节省100,000EUR[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设备有限公司我们的客户-国外谢谢！阳泉德源晟矿山设备有限公司