论文部分内容阅读
石化机泵是为石油冶炼过程中提供液体输送和化学反应的压力流量的核心动力设备。石化机泵具有流量大、转速快、功率高,且长期在满负荷的工况下运转。一旦发生故障,会影响整个石化加工,甚至会造成重大经济损失和人员伤亡。因此,我们有必要对机泵群进行状态监测和故障诊断。 目前机泵群的安全监测由于工况的特殊性发展还不完善,本文针对这种情况,开发了基于光纤传感检测技术的在线监测系统。光纤传感监测技术具有抗电磁干扰、耐高温、本质防爆等特点,很好地符合了石化机泵群监测的特殊要求。 本文的主要研究内容与结果如下: (1)首先基于光纤传感技术基础理论,建立了光纤光栅传感器的温度和振动模型,并对光栅的温度-应力交叉敏感问题进行了探讨。然后针对本课题的双光栅解调的特殊要求,采用了边缘滤波光强解调的信号处理方法。还对传感器的封装技术进行了讨论。 (2)针对本课题中的石化机泵群监测要求,设计了相应的中高频加速度传感单元,并引入温度检测光栅,共同组成了三维振动-温度复合光纤传感器。该传感器可以同时测量空间振动信号和温度信号。该传感器的振动频率测量范围为0-630Hz,加速度测量范围为0-50 m/s2,振动灵敏度为20.83mv/g,同时具有良好的抗横向干扰性能。温度测量范围为10-100℃,温度灵敏度为28.73pm/℃。 (3)本课题研究的机泵是加热炉辐射泵,文中对辐射泵故障类型、诊断方法以及检测系统进行了研究,提出了能够检测辐射泵故障的在线监测方案。 (4)结合机泵群监测要求,设计了相应的在线监测系统。包括光纤光栅传感器的布置,监测软件的开发以及布线安装与调试。选取了其中一组机泵的三维振动与温度实测数据,对机泵的工作状态进行了评估分析。最后还对设计的中高频传感器和在线监测系统进行了综合评估,提出了改进与优化的方案。