摘要:离心式压缩机是合成工序的关键设备,有体积小、处理量大、运转平稳、结构简单及维修量小等优点,但在长时间运行过程里,因各因素影响,出现了一些故障,致使工作效率下降,振动增大等。本文分析了压缩机产生故障原因,并针对故障原因提出了相应处理方法。
关键词:离心式压缩机;运行维护;故障处理
前言
离心式压缩机是一种结构简单、体积小、运转平稳及不受油污等的机械设备,并且广泛应用在合成工序当中,由于压缩机长时间的工作,工作效率会不断下降,并且经常会出现一些故障问题,同时还有可能发生重大事故,加强故障原因的分析,并提出相应的处理措施,可有效的提高压缩机的工作效率。
一、离心式压缩机概述
离心式压缩机主要是用来压缩气体,主要由转子和定子两部分组成:转子包括叶轮和轴,叶轮式有叶片、平衡盘和一部分轴封。定子的主体是气缸,还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。在压缩机的结构构成中主要还包括冷却器、油站和齿轮增速装置等部分的构成,同时压缩机是通过汽轮机进行驱动。
1.1离心式压缩机的工作原理
叶轮高速旋转,气体会跟随旋转,在离心力的作用下,把气体甩到扩压器中,在叶轮处形成真空地带,不断进入气体,同时叶轮不断旋转,使得气体不断的被吸入压缩,保持气体的连续流动。由于压缩机在长时间的运行情况下,会出现轴承偏移、冷却循环短路和振动大,压缩机一旦出现故障,直接影响着工作效率,如果不及时的维修还有可能造成严重事故的发生,这时对压缩机进行故障原因分析,并采取有效的措施是很有必要的。
二、离心式压缩机运行维护出现故障的原因
2.1振动偏大故障原因
出现振动偏大原因较多,主要开车影响、轴瓦原因、齿轮接触不良、冷却水影响以及检修不良等原因,因客观原因,或者机械故障等影响,在一年当中,存在多次开停机现象,这样很容易将转子平衡给打破。现代压缩机轴承运用的是五块瓦,这样瓦块间,以及与轴承间的油量使用增加,尽管润滑好了,可机械效率增加,振动降低,可轴承温度以及振动监测经常跳跃,给日常监测带来一定困难。当齿轮接触不足的时候,齿轮就会出现工频振动的现象,如果在潮湿天气中,没及时将冷却水排除,就会出现冷却水不能排除,将水带进叶轮,这样也会出现振动偏大,除此之外,导致振动偏大原因还有过滤器影响、油系统原因跟机后压力等原因,造成压缩机出现振动偏大原因还是比较多。
2.2轴承故障原因
轴承经常会出现温度太高或者振幅多大的故障,出现温度过高原因主要有下列方面,轴承进油口的节流孔径较小,进口的油量不够;在润滑系统里,油压出现下降或者滤油器堵塞的情况,致使进油量降低;油中混合着水分或者变质油,冷油器里的冷却水不够,致使进油温度太高;轴衬跟轴颈间的缝隙太小,或者存油沟很小等,这些原因均是压缩机轴承温度高的原因。而振幅超标情况,主要是由于运行机组的找正准度遭到破坏,增速器的大小齿轮或者转子动平衡的精度遭到破坏,轴承的温度太低,轴瓦跟轴承盖间过盈量有些太小,齿轮的齿合不准确,噪声太大,主轴出现弯曲情况,轴承进入喘振饿工况工作区里,负荷发生很大变化等,这些原因均会造成轴承振动偏大情况。
2.3出口流量低与油压下降故障
压缩机中发生出口流量低故障的原因主要由于压缩机某段的进口温度较高,排气管网的阻力比较大,密封的间隙太大,流道堵塞或者进气密度下降等,这些原因有些需要对其工艺参数进行检查,有些要揭盖检查,这样才能进行确定。压缩机有时会突然出现油压下降的问题,出现这种故障原因是由于油泵故障或者有关被破坏,针对压缩机出现问题,采取有效方法给予处理,可有提高压缩机工作效率,降低工作故障出现。
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2.4油膜振荡故障
油膜振动现象是滑动轴承油膜引起的一种自激振动。假定转子平衡非常好,在一定的转速范围内,轴径中心处于轴承的一个相对稳定的位置上。当转子角速度增大到一定数值时。在油膜的作用力下,轴径中心将不再保持在一个稳定的位置上,而是被迫绕其平衡位置涡动,这就是转子在油膜作用下发生的油膜自激振动。它的重要特性是:转子涡动角速度基本上为转子角速度的一半,因此习惯称为半速涡动。其中交叉刚度是引起涡动的主要因素。
转子与轴承系统失稳以后。在一定的转速下交叉刚度所做的功与阻尼吸收的功达到平衡,存在一个极限涡动轨迹。随着转速增加,涡动轨迹扩大。油膜刚度增加,转子与油膜这两个串联弹性系统的总刚度也增加,因而系统的固定频率增加。这就使得失稳后滑动频率随着转速的增加而增加,保持涡动比基本不变。
三、离心式压缩机故障处理措施
3.1振动偏大处理措施
要想降低振动,提高工作效率,首先要将轴承刮研好,当刮研不好使,会出现剧烈振动,降低压缩机的使用寿命,在安装轴承的时候,要选用恰当过盈量,提高安装水平,降低装配误差产生,可摒弃原有两块瓦,改换现代五块瓦,严格按照规程及次序来启动进口导叶,让启动过程尽量避免进入喘振区域,同时要控制好运行系统及油系统,并且注意在线监测,一旦出现故障,就立即处理。
3.2.轴承处理措施
轴承是压缩机重要组成,很多故障原因也就出现在此处,当出现轴承的温度高时,要针对具体原因进行处理,可增加节流圈的孔径,对润滑系统里的油泵及油管进行检查,或者清晰滤油器,对冷却水进水量进行调节,有效检查冷油器,更换新油或者排除漏水故障,轴衬重新刮研,增加存油沟深度及宽度。出现轴承振幅超标情况,可采取下列处理方法,对于机组的水平及中心重新找正。校正动平衡,降低轴颈跟轴衬间的缝隙,对冷却水进水量给予调节,对大小轮间不平行度给予校正,打开排气阀,调节蝶阀,主轴校正或者紧固地脚螺栓,及时排除沉淀物及存在积水,从而确保轴承正常工作。
3.3出口量及油压处理措施
当中冷器严重腐蚀的时候,可把中冷器与密封垫进行全部更换,将主推瓦块进行更换,其转子与隔板等要清洗干净并除污,对于转子要及时送往厂家进行修理,或者重新制作动平衡,还应及时更换密封,调整间隙度。当突然出现油压下降问题时,可及时更换新的油管,或者检查是否是油泵问题,并将其处理消除。
3.4消除油膜振荡的措施
油膜自激涡动与转子及轴承都有关系。要提高稳定性,防止油膜自激振动的发生,应从提高转子刚度和改变轴承运行状态两方面着手。如:增加转子系统的刚度。转子固有频率越高,产生油膜振荡的失稳转速也越高;增大轴承承载系数;选择合适的轴承形式和轴承参数。可倾瓦轴承抗振性最好,多油楔、三油楔、椭圆轴承次之,圆柱轴承最差;改变进油温度或换油;增加外阻尼;改变轴承间隙;改变进油压力。
结束语
综上所述,引起离心式压缩机振动故障的因素有很多种,只要相关人员认真观察机组运行中的振动特点和规律。及时判断出出现故障的原因,采取相应的解决促使,平时多判断,多预防。减少机组发生故障的几率,就能够大大提高设备的利用率,进而提高生产的经济效益。
参考文献
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论文作者:樊森林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/1
标签:压缩机论文; 轴承论文; 转子论文; 原因论文; 油膜论文; 故障论文; 离心式论文; 《基层建设》2017年第21期论文;