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常见的4.往复式压缩机故障分析和管道振动ppt
4. 往复式压缩机的故障分析和管道振动 双作用往复活塞压缩机 往复式压缩机故障率 学习本章的目的与主要内容 目的: 了解往复式压缩机的故障类型、原因、诊断方法 本章主要内容 往复式压缩机的故障类型与故障原因 示功图及阀片运动规律的测量与故障分析 压缩机的气流压力脉动与管道振动 往复式压缩机的工作原理 往复式压缩机发生故障的部位基本上是由下列三部分组成: ①传递动力部分一曲轴、连杆、十字头、活塞销、活塞等零部件的故障: ②气体的进出及其密封部分—气缸、进气和排气阀门、弹簧、阀片、活塞环、填料函及排气量调节装置等部分的故障; ③辅助部分—包括水、气、油三路的各种冷却器、缓冲器、分离器、油泵、安全阀及各种管路系统方面的故障。 从反映故障状态的监测参数(征兆参数)上可分为两大类: 一类故障征兆表现在机器的热力参数变化上,如机器的排气量变化,吸、排气压力变化,各部分温度变化以及油路、水路故障所表现出来的热力参数变化; 另一类故障征兆表现在在机器的动力性能参数变化上,如压缩机主要零部件的缺陷、磨损、损坏和断裂故障所表现出来的机器振动和不正常声音,还有各种原因引发的管道振动。 4 .1 往复式压缩机的故障类型与故障原因 4.1.1 压缩机热力参数异常及其故障原因 排气量降低 吸、排气压力不正常 温度不正常 工况改变对压缩机主要参数的影响 油路故障 4.1.2压缩机主要零部件的机械故障 气阀故障 活塞杆断裂 连杆螺栓断裂 曲轴断裂 活塞卡住、咬住或撞裂 4.1.3压缩机故障振动 压缩机热力参数异常-排气量降低原因 压缩机排气量降低的原因很多.大部分属于气流通道受阻,内、外泄漏,余隙过大、转速降低等方面的问题 压缩机热力参数异常-吸、排气压力不正常 压缩机热力参数异常-温度不正常 温度不正常包括压缩机吸、排气温度过高,气缸、轴承、活塞杆、机体等各部件过热。 前者属于介质在压缩过程中的状态不正常产生气体温度过高,带来气缸、阀门积炭、磨耗和零部件变形、损坏。 后者发生过热的原因是摩擦发热过大,或者摩擦副润滑、冷却状态恶化。摩擦过热情况可引起两种后果: 一是在较高温度下使摩擦副加快磨损; 二是热量不断积聚,直至烧毁摩擦表面.酿成重大事故。 因此需要用测温仪器或手摸、眼看等方法,加强对压缩机各部位的温度监测。 压缩机热力参数异常-压缩机各部位温度不正常的原因 压缩机热力参数异常-工况改变对压缩机主要参数的影响 在流程工业中使用的多级压缩机,常因工艺参数的变化改变了压缩机的工作条件,从而影响到压缩机的某些性能参数。 经常遇到的工艺参数变化有:压缩机吸气压力变化、排气压力变化以及各级吸气温度变化,这些参数的变化直接影响到压缩机的各级压力、排气终了压力、排气温度、排气量和功率消耗。 (1)吸气压力变化 a.对各级排气压力影响 进人压缩机的气体压力变高或变低.引起压缩机各级排气压力、排气温度、排气量和功率的变化。 各级排气压力与第1级吸气压力的关系为 Pdi ——第i级排气压力, Ps1,Psi——第1级和第i级吸气压力: Vs1,Vsi——第1级和第i级活塞行程容积。 在活塞行程容积不变情况下,各级排气压力与第1级吸气压力成正比例增减。 b 对各级排气温度影响 单级压缩机排气温度是随吸气压力的上升而降低。 多级压缩机吸气压力变化产生压比变化,同时也引起排气温度变化,但影响最大的是末级。因此如果吸气压力下降,末级压比增大最明显,末级排气温度最容易超出允许范围。 C 对排气量影响 当排气压力不变时,吸气压力下降,则压比上升. 对于单级压缩机,由于容积系数F降,排气量下降; 对于多级压缩机,主要导致末级压比上升,依次影响到第1级,使第1级吸气量下降,最终排气量也下降。但级数愈多,影响愈小. D 对功率影响 压比较低〔压比1.2 )的压缩机,吸气压力下降,指示功上升,功耗也上升;压比较大(压比1.2)的压缩机,吸气压力下降,指示功下降,功耗下降。反之指示功上升,功耗也上升。 其原因可从示功图上看出,如图所示,当压比较小时,吸气压力由原来的Ps下降到Ps’,则指示功由L增大到L’.当压比较大时,吸气压力由Ps’下降到Ps’’,则指示功由L’减小到L’’。 (2)排气压力变化 由于工艺条件变化,使压缩机排气终了压力变高或变低,影响到压缩机的排气量、排气温度、各级级间压力和功率消耗、 a.对排气量影响 单级压缩机的排气压力上升,压比增大,容积系数下降,排气量下降; 多级压缩机的排气压力上升,首先是末级压比上升,直至影响到第1级,使第i级排气量减少,级数较多时对排气量的影响较小。 b.对排气温度影响 排气压力上升,主要引起末级排气温度上升,对其余各级的影响依次减小。反之,排气压力下降,也只使末级排气温度下降
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