离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防

离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防

陈丽萍

河北金牛旭阳化工有限公司    河北  邢台  054001

摘要：在电解铝冶炼生产整个过程中，压缩的空气将是企业除了提供电能来源之外的最大程度的一种动力能源和消耗，氧化铝气体输送、电解槽内打氧壳及下料、烟气二次净化、阳极生产等各关键制造工序，都要离不开这些压缩空气。

关键词：离心式空压机；机喘振原因；喘振预防

在离心式空气压缩机组的日常运行、维护和使用过程中，通常会出现以下各种小故障，其中空气压缩机组突然出现这样一个低频、高振动的压力脉冲，声音类似于大的喘振。这种高压脉冲现象也可以称为“喘振”。

1离心式空压机发生喘振现象概述

离心式空气压缩机组由于其自身的工艺特点，具有一系列显著的优点，如压缩和排气效果优于增压效果、排气量稳定性极高、结构相对简单、组装相对容易达到成熟度、检查、维护和维修更方便灵活等。它可以同时实现系统的正常、安全和高效运行，而不会受到高压气体的侵入和严重的油污染对身体的损害。它确保了设备在各种特殊工作条件下的最佳运行，高度安全和稳定，以及系统的安全和可靠使用，它具有压缩空气无明显脉动特性等诸多优点，目前这种压缩空气设备的技术也已广泛应用于中国的社会工程中，并已在石油化工、冶金电力系统等工程建设中的大量行业投入生产和使用。此外，空气分离厂的设备也是中国许多地区主要工厂生产和运营控制部门为各类企业生产和运营所需的两个重要基础设备场地，因此，我们在空分设备的生产和运行过程中需要选择的离心式空压机设备需要能够有效地确保整个机器和设备在任何时候都能安全、稳定和稳定地运行，并取得稳定和可持续的结果，实现确保了设备其能够长时间的安全、稳定、可靠高效率的正常运作并且对有效确保我们整个生产与工厂整体的高可靠生产和效率及发挥均是可以起地到其非常十分重要的作用。

1.1离心式空气压缩机的工作原理

离心式空气压缩机通常是一种离心速度较高的压缩机。其他空气压缩机的工作原理基本上是驱动整个螺杆式压缩机轴和各级旋转叶轮电机，以多级超长距离高速离心高速旋转开始。仅从压缩机转子轴流机产生的多级旋转叶轮电机中产生的高压气体高速旋转，扔掉并吸出来。技术参数气体分子首先通过涡轮机被抛入叶轮。在叶轮中流动的气体面积逐渐向前膨胀并流入叶轮扩散器腔后，流速继续下降，压力逐渐向上增加。然后压力叶轮将进入叶轮下部，到达上下压力叶轮，并继续向下增加压力。最后，液体分子通过排气口从压力涡轮机排出。

1.2离心式空气压缩机的基本结构

离心式空气压缩机系统的主要控制机构之一主要由两个重要部门组成：涡轮发动机转子系统控制器和涡轮压缩机定子控制系统。转子控制通常包括叶轮轴系统和主齿轮轴。叶片齿轮减速器由三个基本转子部件组成，包括主齿轮叶片、平衡板盖板和主齿轮轴密封壳板。机壳是定子控制机械系统的重要部件和主要部件之一。定子控制系统一般由定子扩散器、弯管、回流管、通风管、排气管口、定子控制部分的轴封外壳等重要电子部件和系统组成。基本规格和参数离心式空气压缩机的定子根据其转子结构还可进一步分为水平分裂型、圆筒型和等温型，其中水平分裂型的转子结构在铝电解行业中应用相对广泛。

2离心式空气压缩机常见故障处理方法

2.1振动值较大处理方法

在用户在空气压缩机的操作、使用和维护中的日常和实际实践中，离心式空气压缩机引起的压缩机振动或声值损失或大故障现象仍有许多主要发生和原因。因此，用户必须首先根据上述故障现象，对具体原因进行严格分类诊断和逐一分析。首先，我们应该重点检查空气压缩机的地脚螺栓及其连接螺钉是否松动，联轴器连接螺钉是否严重磨损、变形或损坏，油压是否匹配正确，振动和噪声传感器探头的连接螺栓是否也经常老化和失序，以及探头检测系统中的电线连接器螺栓是否经常老化和松动，空压机在长期运行过程中是否出现过长期持续喘振或异响，如果出现此类异常问题，应尽快采取措施进行处理；其他方面，如联轴器主轴压缩机的精度要求以及联轴器和主轴承电机端面对准的精度公差，不能满足轴承技术规范的要求，每年必须定期检查和拧紧或调整转子与主联轴器端面之间的几何同心度公差；如果轴承润滑油体确实受潮、腐蚀、变质和老化，或轴承油体含油或含有少量杂质，可能导致轴承机械的异常磨损、位移和变形，或轴承部件因该故障而损坏，应充分注意及时修复。例如，如果轴瓦意外损坏，必须采取措施及时消除和润滑，以便进行全面维修或及时更换润滑；第三，机械转子内部的轴齿圈或旋转叶轮环磨损或旋转机构的其他部件严重腐蚀和损坏，必须马上进行检修停机维修和零部件更换。特别重要的是要指出并注意，转子装置本身的转子动平衡和调整精度及其自身特性对整个转子设备的运行以及振动值的大小和方向的确定有很大影响。例如，如果压缩机转子设备本身的转子动平衡或调节精度不是特别高，那么它还必须间接影响整个设备系统的可持续、安全和可靠运行以及系统的稳定和可靠运行，即使整个设备系统的转子装置的实际运行和振动值在其投入运行之前的初始阶段中始终保持在振动值的正常范围内，当转子轴承本身不需要高的动态平衡或调节精度时，上述各种振动缺陷可能会迅速而逐渐地突出。

2.2中间冷却器、后冷却器排气温度较高处理方法

有必要关注项目的实际情况，分析原因，对症下药。通常，应采取增加热水供应量、降低室内供水设备温度、清理水箱冷却器内的碎屑、更换室内温度传感器元件等一系列方法进行及时处理。

2.3连续喘振处理方法

喘振故障是离心式空气压缩机系统在连续振动条件下产生噪声的一组特殊运行现象。它对整个空气压缩机产品的有效、安全和可靠的运行效率具有很大的影响系数。造成离心式空气压缩机产品周期性连续喘振噪声的干扰因素很多，应注意具体的故障问题，需要进行具体的综合分析。根据不同产品的排气情况，还可以选择清洁的设备或适当更换空气滤清器滤芯，可以调节第一级的进气温度和压力（如果第一级的入口温度高，可以使用较低的排气量），二级中间空气冷却器中的空气给水压力可以增加（如果中间冷却器中的给水温度较高），可以使用相对较低值的空气给水温度。低于工厂设计压力的排气压力应单独进行技术处理；如果止回阀、叶片蜗轮、扩散器和蜗壳的入口法兰受到污染，螺杆压缩机的性能将大大降低，因此需要及时检查和清理。

2.4排气压力不上升处理方法

根据上述故障的不同原因，建议采取几种方法进行综合应急处理，如适当降低循环空气消耗、修理或适当更换进气排气阀、修理或更换进气电机导叶或驱动叶片、并适当更换进气压力传感器模块。

2.5润滑油压力不上升处理方法

根据可能造成管道润滑油压力持久不持续上升等的不同危险原因，对各种润滑油泵、管道部件及管路阀门应进行仔细检查，及时给予修复更换或者彻底更换已经损坏严重的主要零部件，如有造成管道阀门和管路阀门组件接头发生泄漏情况应注意及时紧固。

2.6振动传感器电压差值小处理方法

如果与振动传感器的电压差太小，应尽快按照国家标准“振动传感器间隙调整方法”的要求重新调整振动传感器探头的电压，并重新加固连接器。如果探头或转换器损坏，必须再次更换。

3结论

离心式空气压缩机在电解铝厂的生产和制造过程中起着至关重要的作用。在其运营和制造过程中，经常发生因生产设备故障和加工工艺不当而影响企业生产经营的突发事件。因此，设备管理人员应更加重视离心式空压机运行的设备管理。

参考文献

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