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浅谈离心压缩机常见故障及运行
日期:2015年10月14日  文章点击数:

 离心压缩机在我国国民经济建设中数量较多,应用也比较广泛,是大型石化企业中的关键生产设备,在石油化工、冶金业等领域发挥着极其重要的作用。近几年,离心压缩机应用范围逐渐扩大,离心式压缩机有着流量大、转速高、结构紧凑、运转可靠、维修费用低廉等优点,在国内得到了较大的发展。由于离心压缩机在整个运行系统的工作过程中扮演着核心角色,压缩机的平稳运行是整个生产线安全生产的重要保障。然而,离心压缩机在实际运行中经常会出现一些故障,这影响了机组的安全运行,与企业的经济效益,因此针对离心压缩机常见故障进行分析,对其运行情况进行总结是保证离心压缩机安全运行的必须条件。

  离心压缩机特点

  离心压缩机在早期由于只适用于低、中压力,大流量的场合,而不为人们所注意。但近年来,由于化学工业的发展,各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器,而占有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心式压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。工业用高压离心压缩机的压力有(150~350)×105Pa的,海上油田注气用的离心压缩机压力有高达700×105Pa的。除此之外离心压缩机结构也有很大的特点,离心压缩机是一种叶片旋转式压缩机。其工作轮在旋转的过程中,由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动,使气体的压力得到提高,速度也得到提高,随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能,通过它可以把气体的压力提高。表一显示出离心压缩机与其他压缩机相比较之特点。(如表1)

  常见故障分析

  离心压缩机常见故障可以根据其特点来分析,也有一定的规律可循。一般来讲,离心压缩机常见故障有温度异常、振动过大、机组性能下降三种情况。

  (1)温度异常分为径向轴瓦温度升高、推力瓦温度升高、轴承温度升高、中间冷却器出口温度升高。

  径向轴瓦温度升高原因有轴瓦间隙太小,润滑油排泄量不够充分,摩擦产生的热量不能及时带走,检查轴瓦配合间隙,刮研轴瓦内径,使轴瓦与轴颈配合间隙,负荷标准要求;进机油温偏高,提高了轴承工作的环境温度,因此轴瓦温度升高,开大油冷却器水阀,增加冷却水流量,降低润滑油进机温度改善轴承温度环境;轴瓦浇注质量不佳,或者巴氏合金牌号成分不对,无法满足工况,选择高速轻载巴氏合金,提高浇注质量,严格加工精度;润滑油中含有水或者其他杂质,降低了润滑油的油性和粘性,影响了压力油膜的形成,造成摩擦,采用过滤措施,将润滑油中水分和杂质清除,或者换新的油品,确保润滑油的性能负荷运行要求。

  推力瓦温度升高原因有结构设计不合理,推力瓦承载面积太小,单位面积承受负荷超标,校核推力瓦压强,适当扩大推力瓦承载面积,使推力瓦单位面积承受载荷在标准范围内;级间密封或者中分面密封失效,使后一级叶轮出口气体泄至前一级,增加叶轮两侧压力差,形成了较大的推力,解体检查级间密封和中分面密封状况,更换损坏的级间密封零件,刮研中分面,杜绝中分面密封失效现象;平衡管堵塞,平衡盘副压腔压力无法泄掉,平衡盘作用不能正常发挥,检查平衡管,清除堵塞物,使平衡盘副压腔压力能及时泄掉,保证平衡盘作用正常发挥;平衡盘密封失效,工作腔压力不能保持正常,平衡盘平衡能力下降,并将下降部分载荷传至推力瓦,造成推力瓦超负荷运行,更换平衡盘密封条,提高平衡盘密封件的密封性能,保持平衡盘工作腔压力,使轴向推力得到合理的平衡。

  轴承温度升高原因有轴承的进油口节流圈扎径小,进油量不足,需要适当加大节流圈孔径;轴衬与轴径的间隙过小,要重新刮研轴衬;轴衬油囊太小,进油量不足,不能保证轴瓦与轴承之问形成完全的液体摩拣、可对轴瓦重新刮研,适当加深加大油囊。

  中间冷却器出口温度太高的原因有中间冷却管结垢,冷却效果下降,富气热量无法被冷却水带走,解体检查中间冷却器,清除管污垢,提高冷却效果,确保富气降温在操作指标内;冷却水温度较高、压力偏低或流量偏小,富气热量不能完全带着走,需要降低循环水温度,提高循环水压力,保证循环水的操作参数符合工艺指标;富气温度偏高或流量增加,冷却水未及时调大,富气热量无法全部带走,调整工艺操作、降低富气温度、降低压缩机转速,减少富气流量、开大冷却器水阀,增加冷却水流量,确保富气温度符合工艺操作指标。

  (2)导致离心压缩机振动过大的原因较多,轴承和机体结构设计不当、 润滑油及操作参数选择不当、系统波动、轴承的油膜涡动和油膜振荡、轴的挠曲、转子不平衡、零部件松动、装配间隙过大、过小、气体动力作用、密封激振力作用及转子对中不良等都可能导致较大的振动,引发严重的机器损伤事故。在众多的原因中轴承振动现象交易发生,离心压缩机这种高压、大流量、商转速的大型设备。对运转中的动平衡要求很高,机组找正精度及 转子、变速器大小齿轮动平衡精度被破坏时,轴承会发生强烈的振动,必须重新校正动平衡,对转子的找正,必须定期到厂家做动平衡测定;轴承盖或轴衬压盖与轴衬间过盈太小,也会导致震动过大,要及时刮研轴承盖水平中分线或研磨调整垫片,保证过盈值在0~0.7mm;轴衬间隙过大,齿轮啮和不良,调整轴衬间隙,重新校正大小齿轮的平衡度和交叉度。

  (3)机组性能下降

  导致机组性能下降的原因也有很多,例如压缩机级间密封损坏严重,密封性能下降,气体介质内部回流增加。叶轮冲刷磨损严重,转子功能下降,气体介质得不到足够的动能和位能。

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