離心式空氣壓縮機(jī)運(yùn)行故障分析及處理

蔣立國(guó)

摘要：國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)步入機(jī)械自動(dòng)化時(shí)代，機(jī)械控制系統(tǒng)是企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度的主要平臺(tái)，滿足了各類機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)作業(yè)的控制需求。離心式空氣壓縮機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)常見(jiàn)的一種設(shè)備，利用動(dòng)能轉(zhuǎn)換原理提升了設(shè)備內(nèi)部的氣體壓力，維持著內(nèi)外裝置的穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)。受到多方面因素的干擾，離心式空氣壓縮機(jī)故障率持續(xù)上升，對(duì)機(jī)械控制系統(tǒng)運(yùn)行造成了諸多不便。本文分析了離心式空氣壓縮機(jī)工作原理，對(duì)其常見(jiàn)運(yùn)行故障分析及處理方法進(jìn)行總結(jié)，為機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)提供可靠的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：離心式空氣壓縮機(jī)；原理；故障分析；處理

空氣壓縮機(jī)是能量轉(zhuǎn)換的有效控制設(shè)備，通過(guò)把電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械能變?yōu)闅怏w壓力能，幫助機(jī)械設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)正常地運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作。伴隨著我國(guó)空氣壓縮行業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，空氣壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)布局及功能形式方面有了很大的改進(jìn)，離心式空氣壓縮機(jī)成為了新一代空氣壓縮裝備。由于石化工業(yè)生產(chǎn)對(duì)離心式壓縮機(jī)原理掌握不足，實(shí)際生產(chǎn)控制存在著設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，詳細(xì)分析離心式壓縮機(jī)故障成因及處理方法，對(duì)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化調(diào)度具有指導(dǎo)性作用。

1.離心式壓縮機(jī)原理

從不同的角度對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行劃分，其可以劃分的類別是多種多樣的，如圖1，常按照壓縮機(jī)形式分為固定式、移動(dòng)式、封閉式等類別，離心式壓縮機(jī)是最為常用的設(shè)備之一。

1.1.原理。離心式空氣壓縮機(jī)屬于速度式壓縮機(jī)，在用氣負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)離心式空氣壓縮機(jī)工作穩(wěn)定、可靠。離心式空氣壓縮機(jī)是由葉輪帶動(dòng)氣體做高速旋轉(zhuǎn)，使氣體產(chǎn)生離心力，由于氣體在葉輪里的擴(kuò)壓流動(dòng)，從而使氣體通過(guò)葉輪后的流速和壓力得到提高，連續(xù)地生產(chǎn)出壓縮空氣。依據(jù)這一原理，離心式壓縮機(jī)在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中可提供足夠的空氣壓力，促進(jìn)機(jī)械部件之間的有效聯(lián)動(dòng)，對(duì)外部鏈接裝置運(yùn)行提供可靠的動(dòng)力。

1.2.特點(diǎn)。對(duì)于早期使用的壓縮機(jī)，離心式壓縮機(jī)不僅部件結(jié)構(gòu)得到了精簡(jiǎn)改良，且壓縮機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局也更加貼切設(shè)備的運(yùn)行功能。目前離心式壓縮機(jī)采用1個(gè)或2個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)葉輪共同組裝，加快了氣體流動(dòng)的速度，這對(duì)氣體壓力能控制是大有幫助的。根據(jù)使用情況，理性是空壓機(jī)氣體壓力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有穩(wěn)定性特點(diǎn)，部件之間形成的磨損程度較輕，不會(huì)對(duì)機(jī)械零件造成過(guò)大的耗損，這些都有助于壓縮機(jī)氣體運(yùn)轉(zhuǎn)速度的提升，并且提高了排氣效率。

2.離心式空氣壓縮機(jī)運(yùn)行故障及處理

最近幾年，離心式空氣壓縮機(jī)在化工業(yè)中的應(yīng)用范圍更廣，這類設(shè)備不僅為本身氣體壓力能調(diào)控提供了保障，更是為壓縮機(jī)連接設(shè)備提供了足夠的氣體壓力能，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)利用氣體的連續(xù)流動(dòng)，對(duì)電動(dòng)機(jī)原始機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這一過(guò)程工作強(qiáng)度受機(jī)械設(shè)備工作荷載的影響。鑒于化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)荷載的不斷提升，離心式壓縮機(jī)的故障率也有明顯增加。

2.1.油壓突然下降

壓縮機(jī)油壓突然下降原因比較復(fù)雜，與機(jī)組內(nèi)部件構(gòu)成存在密切的聯(lián)系，處理這一故障要根據(jù)實(shí)際情況而定。一般情況下，油壓下降與油泵、油管等潤(rùn)滑系統(tǒng)油管相關(guān)，處理這一故障需要做好壓力測(cè)試及處理工作。例如，當(dāng)油泵故障降低時(shí)，也降低了壓力，應(yīng)對(duì)油泵及時(shí)檢查，排查故障原因；當(dāng)故障與油管有關(guān)時(shí)，故障源于有關(guān)破裂而造成泄漏，具體措施為更換新油管。

2.2.氣體出口流量降低

氣體出口流量降低主要的原因在于過(guò)濾器和密封裝置，這兩種部件控制不當(dāng)則會(huì)減小氣體的流量，影響到壓縮機(jī)裝備的正常功能。故障處理方法：一是氣體過(guò)濾器堵塞造成吸氣量的減少是過(guò)濾器產(chǎn)生故障的主要原因，可以通過(guò)對(duì)氣體過(guò)濾器的清洗，從而將故障排除；二是密封裝置產(chǎn)生故障的原因在于密封間隙過(guò)大，造成泄漏，最好的解決方法是更換密封，或者按照規(guī)定對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

2.3.冷卻器出口溫度過(guò)高

氣體冷卻器出口位置的溫度大于60℃，該故障的產(chǎn)生與冷卻器的冷卻水量及其冷卻管、流速、管板與管之間的配合有關(guān)。例如，管板與管之間配合松動(dòng)或冷卻管破裂，無(wú)法保持氣體冷卻器出口位置溫度，使其超出允許范圍；壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)壓力過(guò)高而增加了部件的磨損，產(chǎn)生了明顯的溫度升高現(xiàn)象。具體處理措施，采用脹管器把松動(dòng)的管子脹緊，或?qū)⒁褤p壞的管子兩端堵塞，對(duì)冷卻器的芯子進(jìn)行清洗。

2.4.軸承溫度過(guò)高

軸承是離心式壓縮機(jī)運(yùn)行故障的核心部件，決定著整臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，軸承溫度過(guò)高是壓縮機(jī)運(yùn)行比較常見(jiàn)的故障。溫度故障主要表現(xiàn)：軸承的進(jìn)油口節(jié)流圈孔徑太小，進(jìn)油量不足；潤(rùn)滑系統(tǒng)油壓下降或?yàn)V油器堵塞，進(jìn)油量減少；冷油器的冷卻水量不足，進(jìn)油溫度過(guò)高。根據(jù)這些故障現(xiàn)象，實(shí)際處理過(guò)程需檢修潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵、油管或清洗濾油器；調(diào)節(jié)冷油器冷卻水的進(jìn)水量；軸承的進(jìn)油口節(jié)流圈孔徑太小，進(jìn)油量不足 適當(dāng)加大節(jié)流圈孔徑；檢修冷油器、排除漏水故障或更換新油。

2.5.軸承振動(dòng)過(guò)大

振動(dòng)荷載增大了軸承的承載幅度，并且引起離心式空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的故障耗損，對(duì)零部件損傷有很大的危害性。軸承振動(dòng)荷載超標(biāo)的故障表現(xiàn)：轉(zhuǎn)子或增速器大小齒輪的動(dòng)平衡精度被破壞；軸承蓋與軸瓦瓦背間的過(guò)盈量太?。积X輪嚙合不良、齒輪磨損嚴(yán)重或損壞。對(duì)于這類故障處理，主要方式是重新校正動(dòng)平衡；刮研軸承蓋水平中分面或研磨調(diào)整墊片，保證過(guò)盈量為0.02～0.06mm；檢查齒輪磨損情況，重新校正大小齒輪間的不平行度、中心距及嚙合面積，使之符合要求。

2.6.冷卻器冷卻效果差

冷卻器主要用于調(diào)節(jié)壓縮機(jī)內(nèi)部溫度的穩(wěn)定性，維持均衡溫度以創(chuàng)造優(yōu)越的壓縮機(jī)運(yùn)行環(huán)節(jié)，而冷卻失效故障則影響了整臺(tái)設(shè)備功能的發(fā)揮。主要故障表現(xiàn)：氣體冷卻器冷卻能力下降 ；冷卻管表面積污垢；冷卻管破裂或管與管板間配合松動(dòng)。處理冷卻器故障需從多方面檢查零部件，同時(shí)重點(diǎn)檢查冷卻水量，要求冷卻器管中的水流速應(yīng)小于2m/s ；清洗冷卻器芯子 ；堵塞已損壞管的兩端或用脹管器將松動(dòng)的管脹緊。必要時(shí)，可以重新選用冷卻器安裝處理，提高壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻效果，降低了冷卻故障的發(fā)生率。

3.離心式壓縮機(jī)日常維護(hù)

基于工業(yè)科技改革背景下，許多機(jī)械設(shè)備在行業(yè)生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用，空氣壓縮機(jī)負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能，方便了機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)控。一方面，定期檢查壓縮機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的功能狀態(tài)，通過(guò)設(shè)備調(diào)試方法檢測(cè)故障隱患，提前做好運(yùn)行故障的處理工作；另一方面，對(duì)軸承、冷卻器等主要部件拆裝檢查，判斷機(jī)械部件是否存在磨損、潤(rùn)滑等問(wèn)題，及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油以提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率；對(duì)于一些老化的壓縮機(jī)設(shè)備，必要時(shí)可更換新的設(shè)備或部件，這也是防范故障的有效方式。

結(jié)論：

離心式空氣壓縮機(jī)對(duì)傳統(tǒng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，提高了壓縮機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率，促使機(jī)械能產(chǎn)生更多的空氣壓力能，帶動(dòng)了化工機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。鑒于離心式空氣壓縮機(jī)的功能特點(diǎn)，企業(yè)選用這類設(shè)備必須要做好故障處理工作，及時(shí)解決壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在的故障風(fēng)險(xiǎn)，降低故障對(duì)機(jī)械設(shè)備造成的功能性損壞。除了及時(shí)處理各類故障外，還需定期對(duì)壓縮機(jī)部件檢查與維護(hù)，有效防范壓縮機(jī)運(yùn)行的故障率。

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