黃建國 郭濤 朱鑫 朱鴻斌

摘 要：離心壓縮機是化工行業(yè)的關鍵設備之一，一旦發(fā)生故障對企業(yè)的損失有很大影響。本文探討了離心壓縮機的振動故障，從離心壓縮機內(nèi)部結構分析其發(fā)生振動故障的各種原因，并提出了在不同原因下導致的振動故障處理建議。

關鍵詞：離心式壓縮機；故障診斷；喘振

離心壓縮機是化工行業(yè)的主要設備之一，它在工作運轉(zhuǎn)過程中，會產(chǎn)生振動情況，但是一旦振動頻率異常，很容易導致機組結構損壞及壽命縮短，還會降低機器的工作效率，甚至發(fā)生安全事故。所以我們要采取有效方法預防離心壓縮機振動故障，確保離心壓縮機安全平穩(wěn)運行。

1 離心壓縮機概述

作為在化工行業(yè)最常用的工業(yè)生產(chǎn)機械設備，要想準確分析并解決離心壓縮機機械振動故障，就要對壓縮機的內(nèi)部結構和運行原理有著全面了解。

1.1 離心壓縮機的基本結構

離心壓縮機的組成部分有兩種：定子和轉(zhuǎn)子，這兩部分又有很多內(nèi)部零件，其實在結構上離心壓縮機與離心鼓風機有很大相似之處，所以離心壓縮機也會根據(jù)氣體產(chǎn)生的壓強來運行設備。因此相對于其他機械，離心壓縮機在運行中的工作效率更高些。

1.2 離心壓縮機的運行原理

上面說到離心壓縮機與離心鼓風機在結構很相似，其實在運行過程中也有一定的相似之處，兩者都是依靠氣體作為動力而運轉(zhuǎn)的。在離心壓縮機運轉(zhuǎn)時，隨著氣體的增加，轉(zhuǎn)子內(nèi)部的一個名叫葉輪的零件就會運轉(zhuǎn)，氣體增加的越多，葉輪旋轉(zhuǎn)的速度就越快。在這期間，氣體還會向機械出口運動，提升壓縮機內(nèi)部的壓力和動能。如果氣體進入到擴壓器內(nèi)，氣壓就可以替代機械能為機械提供動力。離心壓縮機的運行就是如此循環(huán)往復的過程，所以在其運行過程中也節(jié)省了大部分能源。

2 壓縮機性能達不到要求

對于機組的性能，影響因素較多，一般有以下幾個原因會導致壓縮機性能達不到要求：

2.1 原始設計及制造存在缺陷

機組相關技術參數(shù)設計不符合要求。例如，轉(zhuǎn)速設計偏低、管線尺寸設計錯誤等；制造過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：需要及時審查原始設計及制造工藝資料，發(fā)現(xiàn)問題及時與廠家聯(lián)系，采取相應補救措施。

2.2 被壓縮氣體性能存在差異

對于壓縮單組分氣體的機組來說，發(fā)生組分變化的問題比較少；而對于壓縮多組分的機組來說，組分變化產(chǎn)生的問題較多。在其他參數(shù)及操作不變的情況下，輕組分太多會導致壓縮機出口壓力變高，冷凝量降低，壓縮機的操作控制點將向右上方移動接近控制線；重組分太多則壓縮機出口冷凝量變多，壓縮機的操作控制點將向左下方移動接近控制線，若不能及時調(diào)整將會出現(xiàn)波動。如果進氣量發(fā)生變化，則導致機組性能存在差異。處理措施：輕組分太多，可以從源頭降低輕組分的量；關閉機組的防喘振閥，適當降低循環(huán)量；降低背壓，防止機組憋壓；根據(jù)工況適當?shù)男箟?，泄壓過程中注意環(huán)保問題。重組分太多，可以從源頭降低重組分的量；適當打開防喘振閥，提高輕組分的循環(huán)量，防止機組出現(xiàn)波動。氣相量增多，機組負荷增加，通過提高機組轉(zhuǎn)速，降低循環(huán)氣量的方法來減少進氣量；進氣量減少則機組負荷減小，通過降低機組轉(zhuǎn)速和增加循環(huán)氣量的方法來確保機組的正常運行。

2.3 有雜物沉積

由于機組長時間運行，在氣體流道和葉輪以及氣缸中會存在沉積物，特別對烴類壓縮機，長時間運行存在積碳現(xiàn)象，從而導致機組轉(zhuǎn)速提不起來等問題。處理措施：在原始設計過程中設計沖洗裝置，如出現(xiàn)結垢問題，可啟動沖洗裝置進行在線清洗機組；如果沒有設計沖洗裝置，則需停機清除沉積物，防止機組出現(xiàn)不平衡運行而損壞零部件。

2.4 間隙過大

這是安裝過程中產(chǎn)生的問題，安裝人員培訓不到位，安裝精度檢測偏差大，未嚴格安裝說明書要求安裝才會導致機組安裝間隙過大。處理措施：安裝人員培訓到位，嚴格按照說明書進行安裝，確保間隙在規(guī)定范圍內(nèi)，避免此故障的發(fā)生。

3 機組喘振

3.1 吸入流量不足

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

3.2 運行工況點落入喘振區(qū)域或者距離喘振邊緣過近

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、喘振保護線、喘振線組成。運行工況點在喘振線以內(nèi)均不會發(fā)生喘振現(xiàn)象，過喘振線則會發(fā)生喘振現(xiàn)象，一般控制點不要過保護線較為安全，點在高控制線與低控制線之間最節(jié)能。處理措施：根據(jù)工況適當開大防喘振閥、升機組轉(zhuǎn)速。注意如果是多段壓縮，防喘振控制為多個時，開防喘振閥需要先高壓后低壓調(diào)整。

4 結語

離心壓縮機的安全性和穩(wěn)定性對于化工企業(yè)的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益有著重要影響，因此企業(yè)更應對離心壓縮機足夠重視，不要發(fā)生故障再去解決，要提前預防，做好離心壓縮機的日常維護工作，保證離心壓縮機的運行效率與質(zhì)量，防患于未然，促進化工行業(yè)的不斷進步與發(fā)展。

參考文獻：

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