離心式壓縮機(jī)幾種常見故障及處理

黃建國(guó) 郭濤 朱鑫 朱鴻斌

摘 要：離心壓縮機(jī)是化工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備之一，一旦發(fā)生故障對(duì)企業(yè)的損失有很大影響。本文探討了離心壓縮機(jī)的振動(dòng)故障，從離心壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析其發(fā)生振動(dòng)故障的各種原因，并提出了在不同原因下導(dǎo)致的振動(dòng)故障處理建議。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī)；故障診斷；喘振

離心壓縮機(jī)是化工行業(yè)的主要設(shè)備之一，它在工作運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)情況，但是一旦振動(dòng)頻率異常，很容易導(dǎo)致機(jī)組結(jié)構(gòu)損壞及壽命縮短，還會(huì)降低機(jī)器的工作效率，甚至發(fā)生安全事故。所以我們要采取有效方法預(yù)防離心壓縮機(jī)振動(dòng)故障，確保離心壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 離心壓縮機(jī)概述

作為在化工行業(yè)最常用的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，要想準(zhǔn)確分析并解決離心壓縮機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障，就要對(duì)壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理有著全面了解。

1.1 離心壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

離心壓縮機(jī)的組成部分有兩種：定子和轉(zhuǎn)子，這兩部分又有很多內(nèi)部零件，其實(shí)在結(jié)構(gòu)上離心壓縮機(jī)與離心鼓風(fēng)機(jī)有很大相似之處，所以離心壓縮機(jī)也會(huì)根據(jù)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)來(lái)運(yùn)行設(shè)備。因此相對(duì)于其他機(jī)械，離心壓縮機(jī)在運(yùn)行中的工作效率更高些。

1.2 離心壓縮機(jī)的運(yùn)行原理

上面說(shuō)到離心壓縮機(jī)與離心鼓風(fēng)機(jī)在結(jié)構(gòu)很相似，其實(shí)在運(yùn)行過(guò)程中也有一定的相似之處，兩者都是依靠氣體作為動(dòng)力而運(yùn)轉(zhuǎn)的。在離心壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隨著氣體的增加，轉(zhuǎn)子內(nèi)部的一個(gè)名叫葉輪的零件就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，氣體增加的越多，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度就越快。在這期間，氣體還會(huì)向機(jī)械出口運(yùn)動(dòng)，提升壓縮機(jī)內(nèi)部的壓力和動(dòng)能。如果氣體進(jìn)入到擴(kuò)壓器內(nèi)，氣壓就可以替代機(jī)械能為機(jī)械提供動(dòng)力。離心壓縮機(jī)的運(yùn)行就是如此循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，所以在其運(yùn)行過(guò)程中也節(jié)省了大部分能源。

2 壓縮機(jī)性能達(dá)不到要求

對(duì)于機(jī)組的性能，影響因素較多，一般有以下幾個(gè)原因會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)性能達(dá)不到要求：

2.1 原始設(shè)計(jì)及制造存在缺陷

機(jī)組相關(guān)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)不符合要求。例如，轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)偏低、管線尺寸設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等；制造過(guò)程中加工工藝及選材不艙要求；加工精度偏差大、材質(zhì)選取觀等。處理措施：需要及時(shí)審查原始設(shè)計(jì)及制造工藝資料，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與廠家聯(lián)系，采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。

2.2 被壓縮氣體性能存在差異

對(duì)于壓縮單組分氣體的機(jī)組來(lái)說(shuō)，發(fā)生組分變化的問(wèn)題比較少；而對(duì)于壓縮多組分的機(jī)組來(lái)說(shuō)，組分變化產(chǎn)生的問(wèn)題較多。在其他參數(shù)及操作不變的情況下，輕組分太多會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)出口壓力變高，冷凝量降低，壓縮機(jī)的操作控制點(diǎn)將向右上方移動(dòng)接近控制線；重組分太多則壓縮機(jī)出口冷凝量變多，壓縮機(jī)的操作控制點(diǎn)將向左下方移動(dòng)接近控制線，若不能及時(shí)調(diào)整將會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。如果進(jìn)氣量發(fā)生變化，則導(dǎo)致機(jī)組性能存在差異。處理措施：輕組分太多，可以從源頭降低輕組分的量；關(guān)閉機(jī)組的防喘振閥，適當(dāng)降低循環(huán)量；降低背壓，防止機(jī)組憋壓；根據(jù)工況適當(dāng)?shù)男箟?，泄壓過(guò)程中注意環(huán)保問(wèn)題。重組分太多，可以從源頭降低重組分的量；適當(dāng)打開防喘振閥，提高輕組分的循環(huán)量，防止機(jī)組出現(xiàn)波動(dòng)。氣相量增多，機(jī)組負(fù)荷增加，通過(guò)提高機(jī)組轉(zhuǎn)速，降低循環(huán)氣量的方法來(lái)減少進(jìn)氣量；進(jìn)氣量減少則機(jī)組負(fù)荷減小，通過(guò)降低機(jī)組轉(zhuǎn)速和增加循環(huán)氣量的方法來(lái)確保機(jī)組的正常運(yùn)行。

2.3 有雜物沉積

由于機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在氣體流道和葉輪以及氣缸中會(huì)存在沉積物，特別對(duì)烴類壓縮機(jī)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行存在積碳現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機(jī)組轉(zhuǎn)速提不起來(lái)等問(wèn)題。處理措施：在原始設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)沖洗裝置，如出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題，可啟動(dòng)沖洗裝置進(jìn)行在線清洗機(jī)組；如果沒有設(shè)計(jì)沖洗裝置，則需停機(jī)清除沉積物，防止機(jī)組出現(xiàn)不平衡運(yùn)行而損壞零部件。

2.4 間隙過(guò)大

這是安裝過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，安裝人員培訓(xùn)不到位，安裝精度檢測(cè)偏差大，未嚴(yán)格安裝說(shuō)明書要求安裝才會(huì)導(dǎo)致機(jī)組安裝間隙過(guò)大。處理措施：安裝人員培訓(xùn)到位，嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行安裝，確保間隙在規(guī)定范圍內(nèi)，避免此故障的發(fā)生。

3 機(jī)組喘振

3.1 吸入流量不足

進(jìn)氣閥門開度不足，人口過(guò)濾器濾芯太臟或者結(jié)冰，進(jìn)氣通道堵塞，進(jìn)氣源減少或者切斷，入口泄壓閥門開度太大等，均可導(dǎo)致機(jī)組吸入流量不足。處理措施：開大進(jìn)氣閥門，清理人口過(guò)濾器，疏通進(jìn)氣通道，維持進(jìn)氣源的穩(wěn)定，入口泄壓閥門開度適當(dāng)，使機(jī)組吸人流量維持穩(wěn)定。

3.2 運(yùn)行工況點(diǎn)落入喘振區(qū)域或者距離喘振邊緣過(guò)近

防喘振性能曲線一般由喘振局控制線、喘振低控制線、喘振控制線、喘振修正線、喘振保護(hù)線、喘振線組成。運(yùn)行工況點(diǎn)在喘振線以內(nèi)均不會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象，過(guò)喘振線則會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象，一般控制點(diǎn)不要過(guò)保護(hù)線較為安全，點(diǎn)在高控制線與低控制線之間最節(jié)能。處理措施：根據(jù)工況適當(dāng)開大防喘振閥、升機(jī)組轉(zhuǎn)速。注意如果是多段壓縮，防喘振控制為多個(gè)時(shí)，開防喘振閥需要先高壓后低壓調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

離心壓縮機(jī)的安全性和穩(wěn)定性對(duì)于化工企業(yè)的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益有著重要影響，因此企業(yè)更應(yīng)對(duì)離心壓縮機(jī)足夠重視，不要發(fā)生故障再去解決，要提前預(yù)防，做好離心壓縮機(jī)的日常維護(hù)工作，保證離心壓縮機(jī)的運(yùn)行效率與質(zhì)量，防患于未然，促進(jìn)化工行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。

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