楊慶忠

【摘 要】石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程與離心式壓縮機技術的成熟與進步具有著重要的關系。眾所周知，在石油化工企業(yè)生產(chǎn)當中，各個生產(chǎn)部門在進行石油的生產(chǎn)裝置過程中，也就是在將石油從地底下開采出來至可以被廣大用戶使用之前，都需要用離心式壓縮機將其進行加壓或者輸送。特別是在石油加工過程的催化環(huán)節(jié)當中，配置了富氣和加氫的循環(huán)氫壓縮機更加是離心式壓縮機一種的創(chuàng)新式使用。

【關鍵詞】離心式壓縮機；石油化工；故障分析

離心式壓縮機的無論是從其設計圖式、使用方式上，其的效率都是其質(zhì)量優(yōu)良標準評價的一個重要因素。一般來說，離心式壓縮機的效率決定因素很大程度是由其的制造工藝來決定的。特別是在現(xiàn)在這樣一個科學技術爆炸性發(fā)展的時代，各個能源類的企業(yè)的發(fā)展也是如同雨后春筍一般。這就給離心式壓縮機的性能提出了高的要求，從而適應進步地時代所提出的新要求。離心式壓縮機的發(fā)展在20世紀到現(xiàn)在一直以來就是其的發(fā)展黃金時期。正是在這樣一個發(fā)展迅猛的時期，其的毛病故障也是層出不窮。

1.離心式壓縮機的發(fā)展簡史

1.1離心式壓縮機的發(fā)展歷史

離心式壓縮機的故鄉(xiāng)不在我們中國。它最早出現(xiàn)于世界上是18實際左右。當年，Papin通過了他的文章著作，最先提出了離心式壓縮機的設計思想。也就是從這個時候開始，離心式壓縮機開始逐漸的發(fā)展蓬勃壯大。19世紀左右，離心式壓縮機有一個重要的技術突破。那就是在離心式壓縮機中融合了逐漸成熟的葉輪機械理論。這就是意味著離心式壓縮機中已經(jīng)逐漸的將葉擴壓器作為主要地離心手段。20世紀，離心式壓縮機的工作性能也是得到了劃時代性的提高。各種各樣的關于離心式壓縮機理論的研究已經(jīng)是燦若繁星。也早已有專家學者們將自己的理論申請了專利。例如我國蜚聲中外的科學家吳仲華教授的兩簇流面理論，就為葉輪機械內(nèi)部的三元流場問題的解決打下了堅實的基礎。德國的Krain博士的三維氣動設計方法對于改善離心式壓縮機的三元葉輪的設計也是具有重要的作用。放眼于世界來說，中國目前的離心式壓縮機的發(fā)展進程還是不如國外。我國整體的關于離心式壓縮機的研究技術也是慢了國外發(fā)展進步的一大截。雖說如此，但是目前國內(nèi)的各大高校對于離心式壓縮機技術的人才培養(yǎng)也是給出足夠的重視。我國的離心式壓縮機技術相信也能夠在不久的將來獲得驕人的成績。

1.2離心式壓縮機的劃時代進步里程碑

一個機器出現(xiàn)關于劃時代進步的里程碑自然和其故障的分析解決的發(fā)展歷史離不開。常見的離心式壓縮機的故障毛病檢測因素有：振動頻率、振動時發(fā)熱所引起的溫度、以及其的壓力大小，變形程度等。大多數(shù)的專家們會首要地選擇離心式壓縮機的振動測試。其原因不光是因為振動所發(fā)生的響應進而所帶來的參數(shù)具有一定的代表性，更重要的是振動測試比較方便易行，操作簡單。而且我國關于振動測試方面的儀器設計也比較成熟，能夠很好地把握住機器的振動參數(shù)采集。振動故障的分析主要是以測試時間信號為主，對于得到的頻譜進行分析，然后根據(jù)頻譜來確定故障。振動測試故障分析技術的成熟簡化了離心式壓縮機的故障檢驗，加速了離心式壓縮機的改良創(chuàng)新。不得不說是離心式壓縮機發(fā)展史上一個重要的突破。

2.離心式壓縮機的基本工作原理

2.1基本工作原理

如同前面所述，現(xiàn)今的離心式壓縮機主要是采用了葉輪式的設計。那么當氣體進入了離心式壓縮機當中，在葉輪葉片的高速旋轉(zhuǎn)作用之下，在與葉輪同時進行高速旋轉(zhuǎn)的過程中向葉輪出口的部位流動。在過程中，由于葉輪自身所存在的擴壓作用，使得氣體的壓力能量和動能都得到了增強。隨后，氣體便進入了擴壓器當中，在擴壓器當中，動能又將轉(zhuǎn)化為壓力能。氣體再通過層層的彎道、回流器等流入了下一級葉輪再進行新一輪的壓縮。這樣一來便能夠得到人們所要求的氣體壓力。這也就是離心式壓縮機基本的工作原理。大自然運動的變化是復雜又不可預測的。氣體再離心壓縮機中的運動方式以及其的運動參數(shù)，不是筆者的三言兩語能夠道得清的。氣體壓力在符合人們標準之前，在不同截面上的運動情況各個相同。從絕對的坐標平面上來進行考慮，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪當中的氣流所位于空間中任何一點的參數(shù)是周期性變化的。但是離心式壓縮機的內(nèi)部結構復雜，各個截面上的參數(shù)變化卻是多樣的。

2.2離心式壓縮機的優(yōu)點

離心式壓縮機能夠在18世紀出現(xiàn)至今還在廣為使用，自然有著其不可替代的優(yōu)點所在。經(jīng)過了時代的優(yōu)勝劣汰的選取，現(xiàn)今所使用的離心式壓縮的一個最為顯目的優(yōu)點那就是流量大。離心式壓縮機的大流量滿足了石油化工企業(yè)的逐漸向著大負荷發(fā)展的方向要求。另外，離心式壓縮機采用的葉輪設計的轉(zhuǎn)速高，在使用過程當中，能夠的利用率也很高。這一大優(yōu)點也就使得石油化工企業(yè)能夠直接驅(qū)動機器，省去了中間啟動環(huán)節(jié)中的麻煩步驟，一來節(jié)約了能源，二來也便捷人們對于離心式壓縮機的變速調(diào)節(jié)。第三大優(yōu)點便是離心式壓縮機的結構設計緊湊，占地面積小。一般來說，壓縮機的容量大的話，那么其的活塞也會隨著成正比例增長。剛剛所提高的離心式壓縮機的容量大的優(yōu)點并沒有成為其活塞設計的制約因素，相反，離心式壓縮機的活塞大小僅僅是同容量壓縮機的十分之一。另外，離心式壓縮的工作狀態(tài)穩(wěn)定，質(zhì)量有保證排氣也是均勻干凈，沒有被石油所污染。

3.離心式壓縮機的常見故障分析

3.1振動故障分析

離心式壓縮機是許多大型化工企業(yè)的關鍵設備，其所占地位非常重要。一旦出現(xiàn)故障，往往造成很大的經(jīng)濟損失。因此如何管好這些機器，保證機組安全、穩(wěn)定長周期運行，一旦出現(xiàn)故障能迅速查明原因，加以排除就成為一個特別重要的課題。在離心式壓縮機的各種故障中，最經(jīng)常碰到的，影響最大的就是振動問題。引起振動的因素很多，最重要的就是找出各種振動的特點和規(guī)律，當出現(xiàn)振動故障時，能迅速找出原因，提出相應的對策。振動是造成工程結構損壞及壽命降低的原因。同時，振動將導致機器和儀器儀表的工作效率、工作質(zhì)量和工作精度的降低，由此可見振動控制十分必要。

3.2離心轉(zhuǎn)子的失衡問題

旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子由于材料質(zhì)量和加工技術等各方面的影響，轉(zhuǎn)子上的質(zhì)量分布對中心線不可能絕對地軸對稱，因此任何一個轉(zhuǎn)子不可能做到絕對平衡，轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心線之間總是有偏心距存在。這就使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時形成周期性的離心力干擾，在軸承上產(chǎn)生動載荷，使機器產(chǎn)生振動，我們把旋轉(zhuǎn)質(zhì)量沿旋轉(zhuǎn)中心線的不均勻分布稱為不平衡。轉(zhuǎn)子不平衡的特征有：一在轉(zhuǎn)子徑向測檢的頻譜圖上，轉(zhuǎn)速頻率成分具有凸出的峰值。二轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波值很低，因此反映在時域波形圖上是一個正弦波。三對于普通兩端支撐的轉(zhuǎn)子，軸向測點上的振值并不明顯。關于轉(zhuǎn)子失衡的現(xiàn)象，不同的離心壓縮機會有著不同的表現(xiàn)，這里就不再一一進行贅述。能夠使得離心壓縮機的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡的主要原因有：旋轉(zhuǎn)體幾何形狀設計不對稱，重心不在旋轉(zhuǎn)軸線上；鑄件有一氣孔，造成材料內(nèi)部組織不均勻，材料厚薄不一致，如：焊接結構由于厚度不同而造成質(zhì)量不對稱；焊接和澆鑄上的造型缺陷。

4.結語

離心式壓縮機最為現(xiàn)今石油化工企業(yè)生產(chǎn)活動的主流，其的裝置設置，以及其的故障分析自然不能夠馬虎了事。離心式壓縮機是煉油裝置中一個重要組成部分?，F(xiàn)在計算機科學技術普及，使得離心式壓縮機的故障檢測也將更加精準，這對于離心式壓縮機的完善也有著促進作用。

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