4. 그랜드 증기 배기 펜 볼 베어링 진동

Detection of a Ball Bearing Problem on a Gland Steam Exhaust Fan

 

4.1 背景 (Background)

한 공장에서 완전한 진동분석 예방정비 프로그램을 만들기로 TA사와 계약을 맺고 모든 기계에 대한 기준 자료를 수집 분석하였다. 관심의 대상은 이들 기계중 하나인 그랜드 증기 배기 Fan으로 명판이외의 자료는 아무 것도 없었다. 이 Fan은 그림 9-18과 같이 구름 베어링을 가졌고 정격운전속도는 3500 rpm이다.

그림 9-18 그랜드 증기 배기 Fan과 진동 측정위치

 

4.2 結果에 대한 討論 (Discussion of Results)

표 9-3은 전체진동과 Spike Energy 측정 내용이다. 표 9-3에서 내측 및 외측 베어링에서의 Spike Energy 값은 모두 상당히 높다(위치 1에서는 1.14 g/SE, 위치 2에서는 1.32 g/SE). 위치 2H에서의 Spike Energy와 위치 2V에서의 전체 진동 속도값 모두 경보치를 초과하였다. 그림 9-19에서 위치 1V의 진동 스펙트럼을 보면 76,200 cpm에서 운전속도(3600 cpm)의 측대파가 있음을 알 수 있다. 그림 9-20에서 위치 2V의 진동 스펙트럼은 0.350 in/sec의 상당히 높은 1×RPM 진폭과 76,200 cpm에서 운전속도 측대파를 보여주고 있다.

표 9-3 Fan의 전체진동 및 Spike Energy 측정치(8월 24일) 

 

그림 9-19 외측 전동기 베어링의 진동 스펙트럼

 

그림 9-20 내측 전동기 베어링의 진동 스펙트럼

 

4.3 結論 (Conclusions)

① 양쪽 전동기 베어링에서 보여준 76,200 cpm은 베어링 부품중 하나의 고유진동수처럼 보였다(이러한 베어링 부품의 고유 진동수는 통상 약 30,000에서 120,000 cpm 사이에 있다). 이 베어링 고유진동수가 충분히 가진되어 속도 스펙트럼 상에 나타나면 이것은 통상 베어링이 마멸 2단계 상태에 있음을 의미한다(구름베어링은 최종 손상시까지 통상 4단계과정이 있다). 통상적으로 베어링 고유 진동수 부근에 1×RPM의 측대파가 나타나면 이것은 보다 심각한 문제점을 가지며 거의 손상 2단계 끝에 있는 것을 의미한다. 이런 시점에서는 베어링은 보통 약 5%의 잔존수명을 가진다.

② Fan Wheel은 불평형 상태에 있다.

 

4.4 勸告事項 (Recommendations)

① 양 베어링에서의 신호는 마멸 2단계 끝에 있음을 의미하고, Spike Energy 값이 높기 때문에 2개의 전동기 베어링의 교체를 권고하였다.

② 베어링 교체후 불평형 상태를 재검토 할 것을 권고하였다. 신호와 위상분석결과 불평형 상태로 나타나면 Fan Wheel을 청소하고 발란싱할 것을 제의하였다.

 

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