离心式压缩机振动故障分析与安全运行.doc

离心式压缩机振动故障分析与安全运行 　　摘要：由于离心式压缩机在能源工程中占据重要位置，一旦设备出现故障，将给能源化工工程带来巨大的损失。为保证能源化工行业施工的安全性，需要提升离心式压缩机的可靠性。文章介绍了离心式压缩机的结构、特性与离心式压缩机出现的震动故障，并对离心式压缩机的安全运行提出了合理化的解决措施。 　　关键词：离心式压缩机；振动故障；故障分析；安全运行；能源化工工程 文献标识码：A 　　中图分类号：TH452 文章编号：1009-2374（2016）16-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.030 　　化工企业中经常应用到离心式压缩机设备，化工企业施工过程中，一旦离心式压缩机出现问题，将可能引起整个工程的故障，造成巨大的经济损失。排除化工企业运行中的安全隐患，需要对离心式压缩机的质量进行提升，通过科学的方式改进离心式压缩机现存的质量问题，离心式压缩机在使用中常出现的问题是震动问题，震动问题的出现容易对设备元件造成损坏，降低设备的使用寿命。引起离心式压缩机震动的因素有诸多方面，全文对此进行了详细的分析，并提出了改进 　　建议。 　　1 离心式压缩机结构介绍 　　1.1 离心式压缩机概念 　　离心式压缩机也被称为透平式压缩机，其主要作用是将气体压缩，由转子与定子两个结构形成。离心式压缩机的工作过程是，叶轮高速旋转使周围气体随之转动，通过离心作用将气体推送到扩压器中，在叶轮周围形成真空环境，这样外界的新鲜气体便会进入到叶轮内。经过叶轮的不断转动使气体形成反复的吸入排除，保证了施工环境内的空气流通。发展初期离心式压缩机只适用于中亚力大流量的地方，所以并未受到重视，后期化工业的发展需求，才使离心式压缩机受到了重视。随着气体动力学的发展，促使了离心式压缩机性能的 　　提升。 　　1.2 离心式压缩机特性 　　离心式压缩机之所以在多种重工业中得到重用，必有其独特的性能，离心式压缩机的优势是：（1）离心式压缩机形成的气体量较大，组成结构相对简单紧凑，所以重量较轻、体积较小，在工程使用中不会占据过多的位置；（2）运行平稳，实际应用可靠性较高，因其设备的结构较少，所以为维护工作降低了难度；（3）离心式压缩机在化工实施过程中，可达到无油压缩；（4）离心式压缩机属于回转运动的设备，相对适合于工业气轮机的直接使用，促进了热能的综合使用。但同时离心式压缩机也存在其自有的问题，在下文中会做出分析。 　　2 离心式压缩机震动故障分析 　　2.1 转子不稳定 　　在对离心式压缩机的制造过程中，受到材料及技术等多方面的制约，使离心式压缩机的转子结构的质量分布无法实现理想中的中心线轴对称，所以无法达到转子的绝对平衡，使之在结构中旋转线中心线与转子质量中心线存在偏差。造成转子在旋转过程中受到周期性离心力的影响，加重了轴承的载荷，形成了离心式压缩机的震动现象。导致转子不稳定的因素来自于三个方面：首先是在材料使用上，制作时所采用的材料耐磨性能较弱，长期使用导致其不平衡的状态；其次是设计技术上，设计的旋转形状不对称，元件在轴承上的接触面粗糙；最后是加工时出现的问题。加工时切割的误差或者是在焊接中出现的缺陷都是影响转子平衡的因素。 　　2.2 转子对中偏差 　　转子不对中的表现主要有三种，包括平行方向的不对中、角度方向的不对中与组合方向的不对中三个方面。常见的分析方式有在机组热状态过程中对转子对称对中状态的检查，对轴承油压力的变化状态进行观察，如发现轴承压力减小，说明轴承下半内的表面与轴颈之间的缝隙加大，如发现轴承压力增大，则说明轴承下半内表面与轴颈之间的缝隙减小。还有一种方式是观察震动的信号是否对中，多数的设备震动都是由不同种因素同步反应形成的，所以在工作中不止要做到相位的测量，还需要对轴承进行测量，同时对径向震动也需要进行测量，经过多方面的检查分析出引起转子对中偏差的 　　原因。 　　2.3 油膜震荡现象 　　离心力压缩机运行中，高速进行滑动的轴承经常会出现油膜震荡的情况，油膜振荡的情况主要是由于产生油膜力多形成的。出现油膜振荡情况后，伴随轴承转速的急速增高，震动情况不会有所减弱，震动的频率也基本不会发生什么变化。相对于载荷不相同的转轴，其发生油膜振荡的情况与发生半速窝动的情况是不完全一致的。轴承在运转过程中油膜的起始失去稳定转速，与转子的临界转速、轴颈与轴承下半表面的相对偏心率、转子载荷等因素都是有着重要联系的。 　　2.4 转子与气封之间的摩擦 　　转子与气封之间的摩擦，会严重影响到离心式压缩机运行过程，使其出现震动现象。工作中为提升离心压缩机的使用效率，需做到尽力减小叶轮顶的缝隙与密封间隙，以达到控制气体泄漏的效果，但是叶轮顶间隙与密封间隙缩小