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技術(shù)文章

離心式壓縮機(jī)工作原理與故障維修

閱讀：805發(fā)布時(shí)間：2015-5-11

摘要：離心式壓縮機(jī)的構(gòu)造和工作原理與離心式鼓風(fēng)機(jī)極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機(jī)有根本的區(qū)別，它是依靠動(dòng)能的變化來提高汽體壓力。離心式壓縮機(jī)在煉油加工和輸送等生產(chǎn)過程中占有相當(dāng)重要的地位。本文從離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及故障處理等方面進(jìn)行了分析，以期實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行效益的zui大化。　　關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)；工作原理；故障；維修　　前言　　離心式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造和工作原理與離心式鼓風(fēng)機(jī)極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機(jī)有根本的區(qū)別，它不是利用汽缸容積減小的方式來提高汽體的壓力，而是依靠動(dòng)能的變化來提高汽體壓力。離心式壓縮機(jī)具有帶葉片的工作輪，當(dāng)工作輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片就帶動(dòng)汽體運(yùn)動(dòng)或者使汽體得到動(dòng)能，然后使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高汽體的壓力。1煉廠離心式壓縮機(jī)工作原理　　1.1煉化裝置常用壓縮機(jī) 　　煉油廠常用壓縮機(jī)按工作原理結(jié)構(gòu)，基本可分成透平式和容積式壓縮機(jī)兩大類。透平式壓縮機(jī)有離心式和軸流式兩種，如催化裝置的主風(fēng)機(jī)采用的是軸流式的較多，而氣壓機(jī)均是離心式壓縮機(jī)。容積式壓縮機(jī)有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式，如螺桿式壓縮機(jī)。　　1.2離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 　　離心式壓縮機(jī)由轉(zhuǎn)子及定子兩大部分組成，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸，固定在軸上的葉輪、軸套、平衡盤、推力盤及聯(lián)軸節(jié)等零部件。定子則有氣缸，定位于缸體上的各種隔板以及軸承等零部件在轉(zhuǎn)子與定子之間需要密封氣體，之處還設(shè)有密封元件。葉輪是離心式壓縮機(jī)中zui重要的一個(gè)部件，驅(qū)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功即通過此高速回轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體作功而使氣體獲得能量，它是壓縮　　機(jī)中*的作功部件，亦稱工作輪。葉輪一般是由輪蓋、輪盤和葉片組成的閉式葉輪，也有沒有輪蓋的半開式葉輪。主軸是起支持旋轉(zhuǎn)零件及傳遞扭矩作用的。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式有階梯軸及光軸兩種。平衡盤，在多級(jí)離心式壓縮機(jī)中因每級(jí)葉輪兩側(cè)的氣體作用力大小不等，使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)指向低壓端的合力，這個(gè)合力即稱為軸向力。軸向力對(duì)于壓縮機(jī)的正常運(yùn)行是有　　害的，容易引起止推軸承損壞，使轉(zhuǎn)子向一端竄動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)件偏移與固定元件之間失去正確的相對(duì)位置，情況嚴(yán)重時(shí)，轉(zhuǎn)子可能與固定部件碰撞造成事故。平衡盤是利用兩邊氣體壓力差來平衡軸向力的零件，它的一側(cè)壓力是末級(jí)葉輪盤側(cè)間隙中的壓力，另一側(cè)通向大氣或進(jìn)氣管，通常平衡盤只平衡一部分軸向力，剩余軸向力由止推軸承承受，在平衡盤的外緣需安裝氣封，用來防止氣體漏出，保持兩側(cè)的差壓。軸向力的平衡也可以通過葉輪的兩面進(jìn)氣和葉輪反向安裝來平衡。推力盤，由于平衡盤只平衡部分軸向力，其余軸向力通過推力盤傳給止推軸承上的止推塊構(gòu)成力的平衡，推力盤與推力塊的接觸表面應(yīng)做得很光滑，在兩者的間隙內(nèi)要充滿　　合適的潤(rùn)滑油，在正常操作下推力塊不致磨損，在離心壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)向另一端竄動(dòng)，為保證轉(zhuǎn)子應(yīng)有的正常位置，轉(zhuǎn)子需要兩面止推定位，其原因是壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，各級(jí)的氣體還未建立，平衡盤二側(cè)的壓差還不存在，只要?dú)怏w流動(dòng)，轉(zhuǎn)子便會(huì)沿著與正常軸向力相反的方向竄動(dòng)，因此要求轉(zhuǎn)子雙面止推，以防止造成事故。聯(lián)軸器，由于離心壓縮機(jī)具有高速回轉(zhuǎn)、大功率以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難免有一定振動(dòng)的特點(diǎn)，所用的聯(lián)軸器既要能夠傳遞大扭矩，又要允許徑向及軸向有少許位移，聯(lián)軸器分齒型聯(lián)軸器和膜片聯(lián)軸器，目前常用的都是膜片式聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器不需要潤(rùn)滑劑，制造容易。　　1.3煉廠離心壓縮機(jī)的工作原理　　汽輪機(jī)或電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)主軸葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶，前面的氣體從工作輪中間的進(jìn)汽部份進(jìn)入葉輪，由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體能連續(xù)不斷地被甩出去，從而保持了氣壓機(jī)中氣體的連續(xù)流動(dòng)。氣體因離心作用增加了壓力可以很大速度離開工作輪，氣體經(jīng)擴(kuò)壓器逐漸降低了速度，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進(jìn)一步增加了壓力。如果一個(gè)工作葉輪得到的壓力還不夠，可通過使多級(jí)葉輪串聯(lián)起來工作的辦法來達(dá)到對(duì)出口壓力的要求。級(jí)間的串聯(lián)通過彎通、回流器來實(shí)現(xiàn)。　　2離心式壓縮機(jī)故障診斷處理　　2.1壓縮機(jī)喘振　　當(dāng)壓縮機(jī)發(fā)生喘振時(shí)，排出壓力大幅度脈動(dòng)，氣體忽進(jìn)忽出，出現(xiàn)周期性的吼聲以及機(jī)器的強(qiáng)烈振動(dòng)。如不及時(shí)采取措施加以解決，壓縮機(jī)的軸承及密封必將首先遭到破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生轉(zhuǎn)子與固定元件相互碰擦，造成惡性事故。出現(xiàn)喘振的原因是壓縮機(jī)的流量過小，小于壓縮機(jī)的zui小流量，管網(wǎng)的壓力高于壓縮機(jī)所提供的排壓，造成氣體倒流，產(chǎn)生大幅度的氣流脈動(dòng)。如壓縮機(jī)原來進(jìn)氣溫度為20℃，因生產(chǎn)中冷卻器出了故障，使來氣溫度劇增到60℃，這時(shí)，壓縮機(jī)會(huì)突然出現(xiàn)喘振，其原因就是因?yàn)檫M(jìn)氣溫度升高，使壓縮機(jī)的性能曲線下移，而管網(wǎng)性能曲線未變，壓縮機(jī)的工作點(diǎn)落在喘振限上就會(huì)出現(xiàn)喘振；壓縮機(jī)進(jìn)氣管被異物堵塞、生產(chǎn)中高壓蒸汽供應(yīng)不足、氣體分子量改變等都會(huì)使壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振，應(yīng)查明故障原因及時(shí)加以處理。如壓縮機(jī)出口阻塞或出口止逆閥卡塞應(yīng)設(shè)法降低出口壓力；壓縮機(jī)進(jìn)口流量小應(yīng)增大進(jìn)口流量；氫氮比失調(diào)，氫氣含量高應(yīng)調(diào)節(jié)氫氮比等。　　2.2壓縮機(jī)空氣壓力不足　　在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)向儲(chǔ)氣罐充氣的情況下，氣壓表指示氣壓達(dá)不到起步壓力值。主要原因有：氣壓表失靈；空壓機(jī)與電機(jī)之間的傳動(dòng)皮帶過松打滑或空壓機(jī)到儲(chǔ)氣罐之間的管路破裂或接頭漏氣；油水分離器、管路或空氣濾清器沉積物過多而堵塞；壓縮機(jī)排氣閥片密封不嚴(yán)，彈簧過軟或折斷，壓縮機(jī)缸蓋螺栓松動(dòng)、砂眼和氣缸蓋襯墊沖壞而漏氣；壓縮機(jī)缸套與活塞及活塞環(huán)磨損過甚而漏氣等。壓縮機(jī)與電機(jī)之間的傳動(dòng)皮帶過松打滑或接頭漏氣等，如果上述試驗(yàn)無放氣聲或放氣聲很小，就檢查壓縮機(jī)皮帶是否過松，從壓縮機(jī)到儲(chǔ)氣罐、到控制閥進(jìn)氣管、接頭是否有松動(dòng)、破裂或漏氣處。如果壓縮機(jī)不向儲(chǔ)氣罐充氣，要檢查油水分離器和空氣濾清器及管路內(nèi)是否污物過多而堵塞，如果是堵塞，應(yīng)清除污物。檢查壓縮機(jī)的排氣閥是否漏氣，彈簧是否過軟或折斷，氣缸蓋有無砂眼、襯墊是否損壞，根據(jù)所查找的故障更換或修復(fù)損壞零件。檢查壓縮機(jī)缸套、活塞環(huán)是否過度磨損。檢查并調(diào)整卸荷閥的安裝方向與標(biāo)注箭頭方向是否一致。　　3壓縮機(jī)主軸抱死及軸瓦或連桿瓦松曠　　傳動(dòng)的軸瓦或連桿瓦異常松曠。分析故障原因：一是潤(rùn)滑油變質(zhì)或雜質(zhì)過多，供油不足或無供油。二是軸瓦移位使壓縮機(jī)內(nèi)部油路阻斷，軸瓦與連桿瓦拉傷或配合間隙過小。排除方法：檢查潤(rùn)滑油的油質(zhì)及雜質(zhì)含量，與使用標(biāo)準(zhǔn)比較，超標(biāo)時(shí)應(yīng)立即更換；檢查空壓機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)油壓力、機(jī)油管路是否破損、堵塞，壓力不足應(yīng)立即調(diào)整、清理或更換失效管路；檢查軸瓦安裝位置，軸瓦油孔與箱體油孔必須對(duì)齊；檢查軸瓦或連桿瓦是否燒損或拉傷，清理更換瓦片時(shí)檢查曲軸徑是否損傷或磨損，超標(biāo)時(shí)應(yīng)更換；檢查并調(diào)整軸瓦間隙。　　4 主機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄　　拆除止推盤前后止推軸承，用百分表測(cè)量轉(zhuǎn)子軸向的端面，向前后2個(gè)方向軸向移動(dòng)，直至轉(zhuǎn)子內(nèi)部件接觸機(jī)殼部件位置。測(cè)量轉(zhuǎn)子總竄量S，其值應(yīng)等于轉(zhuǎn)子與定子間左右兩側(cè)竄量之和。裝上止推軸承工作側(cè)瓦塊，測(cè)量轉(zhuǎn)子自工作側(cè)向排氣端的竄量S1，轉(zhuǎn)子自工作位置向前竄量S2=S- S1，通過3個(gè)數(shù)據(jù)確定轉(zhuǎn)子定心。比較S1、S2，必要時(shí)調(diào)整止推軸承觸墊片。應(yīng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子進(jìn)行多次測(cè)量。　　5 結(jié)束語　　現(xiàn)代生產(chǎn)裝置向著大型化、高速化、自動(dòng)化和連續(xù)化發(fā)展，如果出現(xiàn)停機(jī)故障將導(dǎo)致全廠停產(chǎn)，其損失是十分巨大的。只有在工作實(shí)踐中不斷探討，正確掌握壓縮機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)，不斷分析壓縮機(jī)故障產(chǎn)生的原因，才能及時(shí)處理壓縮機(jī)發(fā)生的各種故障，提高機(jī)組檢修質(zhì)量，確保煉化裝置的安全運(yùn)行。

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