离心式空压机振动故障的分析与处理
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A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem ObjectAnd Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing.编订:XXXXXXXX20XX年XX月XX日离心式空压机故障原因分析及处理措施分析简易版离心式空压机故障原因分析及处理措施分析简易版温馨提示:本解决方案文件应用在对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。
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离心式空压机是化工生产中常用的一种高速旋转的设备,其通过高速的旋转,产生离心力,使得气体在空压机的叶轮中扩压流动,从叶轮流出的气体流速、压力都得到了相应的提升,进而实现压缩空气。
在离心式空压机使用的过程中,往往会产生一些故障,影响其工作效果,影响化工生产,为此本文中离心式空压机产生产生故障的原因进行分析,然后对其采取有效的措施进行故障处理,提升离心式空压机的工作效果。
离心式空压机是有转子和定子两个部分组成,转子的组成部分为叶轮和轴,定子最主要是气缸。
在化工生产中离心式空压机是最常使用的一个生产设备,其工作状态影响着化工生产的安全性和效率。
从其实际工作现状进行分析,在生产的过程中,离心式空压机会发生一些故障,影响化工生产,所以本文针对离心式空压机的故障发生原因、措施措施等相关的内容进行分析研究。
离心式空压机的常见故障在化工生产使用到的生产设备有很多,例如风机、离心机、空压机等,这些设备在化工生产中发挥着重要的作用。
离心式空压机是化工生产常用到的一种机械设备,其在工作的过程中,主要是通过高速的旋转,产生离心力,在其产生的离心力的作用下,将气体压进其扩压器中,增加气体的压力,进而实现压缩空气的目的。
空压机振动异常现象的分析及处理摘要:离心式压缩机因其高效率和广泛的应用介质而广泛应用于炼油和化工企业。
离心式压缩机是使用叶片和气体之间的相互作用,以增加气体的压力和动能,并且流用于减小流动速度和变换动能转化为增加的压力元件旋转机械桨式。
空压机的运行稳定性一直非常关注机组。
检测,分析和防止压缩机振动尤为重要。
本文分析了空压机异常振动的分析和处理。
关键词:离心式空压机;震动故障;诊断;解决方法一、离心式压缩机的工作原理通过吸入室吸入气体,并且通过叶轮操作气体以增加气体的压力,速度和温度。
然后,它流入扩散器以减速,并且当高压气体通过涡流室和出口管离开最后一级时压力增加。
由于在压缩过程中气体温度升高并且气体在高温下被压缩,因此工作功率将增加。
为了减少压缩工作,具有最高压力的离心式压缩机在压缩过程中使用中间冷却器。
不直接留下一个中间阶段的气体进入下一个阶段,但通过滚动和出口管和向外指向中间冷却器冷却,低气体冷却温度在压缩通过吸入室的下段。
离心压缩机具有许多部件,这些部件又根据其功能形成多个部件。
可以在离心式压缩机中旋转的部件统称为转子,不能旋转的部件称为定子。
以下是一些常见的缺陷,一些分析和故障处理。
二、常见故障分析1、叶轮故障和转子故障叶轮的故障是离心式空气压缩机运行期间的常见振动故障。
首先,异物进入呼吸道。
当气流进入叶轮时,当叶轮与高速旋转的叶轮碰撞时,它会局部损坏叶轮。
其次,如果改变叶轮的尺寸,在工作过程中,轴向和径向分量的力的不平衡将是显而易见的。
第三,当异物放入叶轮时,静态和动态平衡将被破坏。
如果离心式空气压缩机的叶轮损坏,其振动谱的分析将揭示八度音阶的分量相对较大。
对于离心式空气压缩机,转子对动静态平衡的要求非常高,因此转子的动态和静态不平衡是离心式空气压缩机振动的常见缺陷之一。
当叶轮处于正常运行状态时,振动位移值为3-5μm,报警值为18μm,触发值为25μm。
当叶轮振动在平衡操作状态下增加时,如果振动位移值超过15μm。
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改空压机振动波动的原因及预防措施(标准版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.空压机振动波动的原因及预防措施(标准版)摘要:本文针对离心式空压机正常运行过程中出现因振动现象及出现喘振的现象,从空压机结构、工作原理及故障特征进行分析,以找到故障原因及影响,并在机组日常维护中做好相关预防措施。
关键词:空压机;振动波动;喘振;原因;措施。
引言空分装置为化工企业的主要装置,空压机又是空分装置主要设备,空压机长期稳定运行,才能确保空分装置为其它工艺系统装置提供氧气及氮气。
而振动是压缩机的常见故障,当振动过大时会影响压缩机的可靠运行,给生产造成很大的损失,因此保证压缩机的安全可靠运行,对提高生产效率及经济效益有重要的意义。
压缩机与电机由刚性联轴节相连接,变速箱中各级齿轮轴与压缩机叶轮为同一根轴,轴承的平衡对压缩机平稳运行至关重要。
空压机是将经自洁式空气过滤器过滤后的原料空气,经空压机压缩送至预冷岗位。
工作原理:电机将电能转化为机械能并传给叶轮,叶轮通过高速旋转将机械能传给气体,使空气获得速度能并变为压力能。
此过程中动平衡和振动的平稳起着重要的作用。
2、流程简述空气经自洁式空气过滤器过滤后,除去空气中大量灰尘和其它机械杂质,进入空压机中经三级压缩、三级冷却后,压力升至0.88MPa,温度不超过40℃之后,经送气阀送往预冷机冷却。
上图中1是叶轮,使空气具有很高的速度;2是扩压器部分,在那里将空气动能转化成势能;3是中间冷却器,除去压缩过程中所产生的热量,以便于实现等温压缩从而提高压缩效率;4是不锈钢丝网制成的的水气分离器,以除去空气中的水份。
DH45-1离心式空压机振动故障分析摘要简要介绍了动力厂DH45-1空压机在运行中轴振动过大产生的原因,并总结了该机检修及消除振动的操作程序和方法。
关键词空压检修振动1 前言1.1 动力厂3350制氧机组DH45-1型双轴离心式空压机压缩介质为空气,进气口直径Φ425mm,出气口直径Φ200mm;标准流量19500m3/h(干);入口压力0.0952MPa,出口压力0.6472MPa;进气温度35ºC;低速轴转速13593.75r/min,高速轴转速16730.77r/min;冷却水温度32ºC;电机为2100kw,电压6000V,电机转速1500 r/min。
1.2 根据该设备的运行记录和目前表盘振拯动值读数可知低速轴的一点为0.025~0.027mm,二点为0.044~0.046mm;高速轴的三点为0.096~0.098mm,四点为0.071~0.073mm,而振动值允差为不大于0.05mm。
由此看出高速轴的三点和四点均超标。
1.3、我公司从未施工过转速高达16730 r/min的设备检修工程;因此为了保证检修质量,为了更准确地反映各点的真实振动情况,我施工单位在停产前采用美国“恩泰克”DP1500设备诊断仪对各点进行诊断检测,然后通过该仪器配套软件计算出结果,从而掌握各点实际振动数值,以便于分析;确定和优化检修施工方案,为现场进行设备检修提供了有利保证。
2 施工过程及方法2.1设备现状该设备的运行记录和表盘振动值读数可知低速轴的一级为0.025~0.027mm,二级为0.044~0.046mm;高速轴的三级为0.096~0.098mm,四级为0.071~0.073mm,而振动值允差为不大于0.05mm。
由此看出高速轴的三级和四级均超差。
2.2 产生振动的原因导致空压机振动的原因很多,空压机的设计、制造、安装、运行和维护等各个环节失误都可能引起振动。
3350制氧机配套DH90空压机,在国内空分系统各厂家实际运行中曾不同地程度出现过振动超标等各种问题。
离心式空压机振动故障分析摘要:文章阐述了空压机异常轴振问题,诊断出异常轴振问题的原因,准确地找出了故障源,并对两台空压机运行多年来出现的异常轴振问题进行了分析。
关键词:空压机;轴振;异常分析某化工厂现有两套空分装置,分别为KDONAr-4000/1800/ 110型、KDONAr6000/2000/180型,其原料空气压缩机均为离心式压缩机,其中4000空分装置空压机为H440-6.2/0.98型,是2002年出产,6000空分装置空压机为DH63-32型,是2004年出产,两空压机均整体齿轮型结构,四级压缩、三级冷却,由同步电动机通过齿轮联轴器驱动大齿轮。
一二级叶轮在一根齿轮轴上组成L轴转子,三四级叶轮在一根齿轮轴上组成H轴转子,分别与大齿轮啮合,靠大齿轮进行增速,电动机转速l 500 r/min,H440空压机L轴级转子转速12 387 r/min,H轴转子转速14 769 r/min;DH63空压机转子则分别为9 512 r/min、11 470 r/min。
每只转子上有两只径向轴承,系可倾瓦轴承,采用油泵供油强制润滑。
可倾瓦轴承有5块瓦,周向均布,轴衬的配列位置与主轴颈同心,瓦块为钢制件,内孔浇铸巴氏合金,与垫块装在一起。
装在轴承内的瓦块可以绕着自身的轴线(与主轴颈中心线平行)单独摆动,同时由螺栓周向限位,使它在工作时不会与轴颈一起转动,这种可倾瓦轴承对于减振很有效,油从轴承壳的外侧环形供入,经过轴承间隙回油。
运转中,每块瓦块随着轴颈旋转而产生的流体动力调整自己的位置,从而使每个瓦块具有最佳油楔,由于瓦块之间的间隙大,油膜不连续,与油膜旋转有关的不稳定性也就难以形成。
每级叶轮轴上均装有两个测振点,图1中在转子轴正上方呈90 °分布,采用涡电流传感,经延长电流接至前置放大器后输出非标准电压信号,再经仪控柜上框架式监视器处理输出标准模拟量信号在DCS上显示,参与报警、联锁。
图1机组结构简图及测点分布图注:1. 二级叶轮;2. 2A、2B测振点;3. 4A、4B测振点;4. 四级叶轮;5. 三级叶轮;6. 3A、3B测振点;7. 1A、1B测振点;8. 一级叶轮。
0 引言自我国工业高速发展以来,自动化日益普及,人工生产控制已被计算机平台的机械智能系统所代替,对于各种机械设备的控制要求,机械智能控制系统可以很好地满足,作为工业生产中机械自动化常用的一种设备,离心式空压机发挥着极为关键的作用。
因此,在其日常运行中,必须深入分析其存在的故障原因,并采取切实可行的处理措施,这样才能为工业的安全生产保驾护航。
1离心式空压机振动故障原因分析在离心空压机的日常运行中,振动故障属于一种常见故障,其会对空压机的正常运行造成直接影响。
通过停机拆检后发现,出现振动故障时,在气流入口处压缩机各级叶轮的叶片根处存在2毫米厚的垢层,用金属锐物触碰可脱落,其结构相对松散。
通过分析垢层取样后得知,主要包括灰尘、铁锈两种成分。
一般来说,自洁式过滤器都会被安装在空压机空气进风口,其能保证空气的洁净度。
当进风口吸入空气后,可以将空气中大于10μm直径的灰尘粒经自洁式空气过滤器去除。
待空气逐渐压缩后,将其转入到级间气体冷却器,实现等温压缩。
当前离心空压机级间气体冷却器壳体、级间管段、空气吸入管段主要为碳钢材质。
通过压缩机对空气增压后,逐渐升高温度,再进入到气体冷却器降温,这时会有大量的冷凝水在压缩空气中析出来,若此时无法完全排出冷凝水,必将进入压缩机内部,导致其级间气体冷却器、级间管段、空气吸入管段锈蚀。
锈蚀的微小颗粒在脱落后,受高速气流作用的影响,会被带入到叶轮中,吸附在叶轮上,日积月累垢层逐渐增厚。
为了不对压缩机叶轮的动态平衡造成影响,压缩机转子会建立新的动平衡,轴瓦振动也不会受到影响。
在叶轮上垢层达到一定厚度时,结垢就会在局部不规则脱落,造成转子动平衡在高速旋转瞬间发生偏移,导致轴瓦振动值升高。
因为轴瓦会阻碍转子在径向方向的运转,而在径向振动又过大,所以,会造成轴瓦振裂、磨损。
因为轴颈、轴瓦的径向间隙变大,轴瓦受损,会导致润滑油膜难以为转子的高速旋转提供支撑,其刚性较弱,此时轴瓦与转子间属于边界摩擦状态,转子振动急剧上升,转子对轴瓦的破坏也愈来愈严重,最后造成振值超标,联锁停车。
离心式空压机振动故障的分析与处理
马青松;李文伟
【摘要】介绍了京唐公司一起离心式空压机振动故障的经过,通过现象分析及影响因素的排除,解决了问题,为今后处理类似故障提供了借鉴。
%A vibration fault in a centrifugal compressor of Jingtang Steel is introduced. Through phenomenon analysis and removal of influencing factors the problem was solved, pro-viding reference for troubleshooting of similar problems in the future.
【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】2013(000)011
【总页数】3页(P41-42,44)
【关键词】空压机;振动;冷却器;级间排气温度
【作者】马青松;李文伟
【作者单位】首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山 063200;首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山 063200
【正文语种】中文
【中图分类】TH45
1 引言
首钢京唐公司共有两台制氧空压机,分别为两套空分系统生产各种气体介质提供原
料空气。
空压机由MAN TURBO公司生产,型号及参数如下:
型式:单轴,离心式压缩机,型号:RIKT140-1+1+1
操作介质:空气,额定流量:382900m3/h
操作温度:入口:27.6益,出口:97益
操作压力:入口:0.10168MPa(A);出口:0.595MPa(A)
轴功率:29500kW,额定转速:4398r/min
中间冷却器总耗水量:1750m3/h
图1给出了空压机结构示意图。
从图1中可以看出空压机有三级叶轮,在一级叶轮和二级叶轮出口左右两侧各垂直安装有两组冷却器。
空气由入口导叶进入机体,分别经一级叶轮、一级冷却器、二级叶轮、二级冷却器和三级叶轮后排出。
图中为表达清楚将空压机两轴承画在了机体外侧,而实际上轴承和空压机属于一体结构。
2 故障经过
2#空压机于2013年4月24日开始计划检修六天,检修主要内容包括主机各部参数的测量检查与调整、一级冷却器抽芯更换、二级冷却器抽芯清洗、叶轮无损探伤等。
4月30日如期进行了试车,达到额定转速后,除空压机驱动端轴瓦振动幅值外,各部位所有参数均正常。
空压机驱动端轴瓦振动幅值一直处于60~65滋m 之间,与预设报警值68滋m仅一步之遥,而这一参数在检修前仅为25滋m,因此认为空压机存在振动故障。
3 故障分析与处理
3.1 准备工作
对空压机一直观察运行,将空压机的压力、温度、振动等仪表进行了一次认真细致的检查,确定了各部位显示准确、真实,确保了分析时数据的真实可靠。
3.2 现象分析
在对各种参数进行跟踪分析时,发现以下现象:
(1)在一次冷却塔检修时,冷却水总的供水温度略有升高,2#空压机驱动端振动报警,1#空压机振动值稳定。
(2)运行时发现在一次空分负荷下降时2#机驱动端振动值反而有所升高。
负荷值:82% ,振动值:65滋m
负荷值:85% ,振动值:63滋um
(3)空压机一级左右侧的两组冷却器冷却效果不同。
4月份年修时对一级右侧更换了新的冷却器,左侧仍为旧冷却器,目前运行时右侧排气温度比左侧排气温度低10益。
3.3 影响因素的分析排除与试验验证
结合上述现象以及以往检修经验,对可能造成空压机振动故障的影响因素逐个进行分析验证。
3.3.1 主机本体各参数的影响
空压机振动后,我们首先会想到轴瓦间隙、压紧力、转子跳动值以及轴对中等参数是否符合要求,而通过对当时的检修数据与检修标准再次复核比较后,认为检修过程合理,参数准确,均在标准范围内。
3.3.2 水温影响
冷却水水温和空压机振动之间是一种间接影响的关系。
首先,冷却水温度变化时,会造成润滑油的温度、粘度发生变化,润滑油膜的性质因此而改变,振动情况也随之改变。
其次,冷却水温度的变化将导致冷却器排出空气的温度发生变化,这种变化传递到叶轮上即造成转子受力状况发生变化。
以下通过三次水温实验以判断水温是否对空压机的振动造成了实质性影响。
(1)5月14日进行了水温试验,冷却水水温升高3.1益,润滑油供油温度升高
0.7益,2#空压机振动值由63滋m上升到68.3滋m报警,1#空压机振动值无
变化。
(2)5月15日生产岗位对2#空压机一级左右侧冷却器出水温度进行了调节,出水温度相同时,驱动端轴瓦振动并没有变化。
(3)5月15日对2#空压机一级左右侧冷却器冷却水出口阀门开度进行了调节,使排气温差由10益减小到7.1益,振动值略有降低但不是很明显。
由于此时右侧阀门开度已经很小,再调节可能使阀门彻底关闭,因此未能将左右侧排气温差进一步减小。
从以上试验过程可以得知水温的变化确实对空压机振动有影响,但这是一种间接影响。
水温的小幅度变化只能引起润滑油温度的微量变化,油膜性质不变,所以空压机振动也不变。
因此,只有一种可能,即水温的变化改变了级间冷却器的排气温度,最终表现为空压机振动发生变化。
3.3.3 空分负荷影响
5月15日就空分负荷变化对2#空压机轴瓦振动情况的影响做了实验,结果如下:14 :50 负荷由83%调整到88%,至17:00振动没有变化;
19 :00 负荷由88%调整到100%,至21:00振动没有变化;
由此可见,空分负荷对空压机振动没有任何影响。
3.3.4 转子动平衡因素
转子动平衡是否良好对空压机的振动影响很大,而且在引发各类机械振动故障的原因中也占有绝对高的比例。
2#空压机在检修前振动情况良好,不存在动平衡问题;检修过程中对转子上的结垢进行了清理,清理工作比较彻底,不存在死角,因此引起动不平衡的可能性非常小,基本可以排除。
3.3.5 级间排气温度不均衡
为了消除2#空压机一级冷却器排气温度不均衡,6月17日对一级左侧更换了全新
的冷却器。
开机后一级两组冷却器排气温度分别为25.1益和25.8益,温差缩小到了1益;驱动端轴瓦振动值也大幅度降低到了29.19滋m,振动故障终于得以解决。
3.4 原因分析
通过对各种因素的理论分析、试验验证,结果清晰明了:造成2#空压机驱动端振
动高的根本原因在于一级两组冷却器换热效率不同,排出的气体温差较大。
而此温差对空压机振动的作用机理可以从两个方面进行解释。
一是对于这种轴承和机体属于一体结构形式的空压机而言,较大的温差引起轴承体和机壳两侧热变形不均匀,从而造成轴瓦间隙和转子与机壳的动静间隙发生了改变。
另一方面,温度不同,空气密度必然不同。
温度高的一侧气体密度小,流量大;温度低的一侧气体密度高,流量小。
经粗略估算,两侧流量相差达7000m3/h,如此大的流量差在进入下级
叶轮后必然会在叶轮上形成一个附加力偶,引起转子动不平衡。
4 结语
(1)影响空压机振动的因素错综复杂,因此要注重综合分析,关注各类设备参数的变化,关联参数,尽早发现问题,防止事态恶化。
(2)对于冷却器左右垂直
安装形式的空压机,级间左右冷却器排气温度不均衡时会造成空压机严重振动,这一点目前尚未发现有人提及,应引起高度重视。
为了使空压机处于良好的运行工况,建议将级间排气温差控制在1益范围内。