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双螺杆压缩机振动故障诊断
来源:英格索兰集团 | 作者:IR-sirc | 发布时间 :2019-01-31 | 1651 次浏览: | 分享到:
双螺杆压缩机在我国石油化工企业中应用广泛,以其动力平衡性好、可靠性高、适应性强等优点在气体压缩中发挥重要作用。其结构简单,零部件少,寿命长,自动化程度高,适用于多种工况和多相混合介质压缩。然而,其加工精度要求高、成本昂贵,不适合高压或小排气量场合,且运行噪声较大。常见故障包括阴阳转子磨损、轴承故障、气缸及同步齿轮问题,以及润滑系统和操作参数突变引起的故障。通过定期振动监测、油样分析、启动前检查等诊断方法,可及时发现问题。优化建议包括严格执行操作规程、加强日常维护、监控关键参数、适时更换易损件,以确保压缩机高效稳定运行,助力企业节能降耗及安全生产。

双螺杆压缩机在我国石油化工企业中应用广泛,主要用于气体压缩,对全厂的安全稳定生产及节能降耗具有重要作用。以下对双螺杆压缩机的优点、缺点、常见故障形式及诊断方法进行详细分析,并提出优化建议。

一、双螺杆压缩机的优点

  1. 动力平衡性好
    螺杆压缩机无不平衡惯性力,运行平稳,可实现无基础运转。作为移动式压缩机,其体积小、质量轻、占地面积小。

  2. 可靠性高
    螺杆压缩机结构简单,零部件少,无易损件如气阀、活塞环等。其主要摩擦部件(如转子、轴承)强度高、耐磨性好,且润滑条件优越,运行可靠,寿命长。自动化程度高,通过技术改造可实现无人值守运行。

  3. 适应性强
    螺杆压缩机具有强制输气特点,容积流量几乎不受排气压力影响,适用于多种工况。

  4. 单级压力比高
    在相同压力比下,螺杆压缩机的排气温度低于往复式压缩机,因此单级压力比更高。

  5. 多种调节方式
    可通过变转速调节、吸气流量调节、电力驱动时的停机-运转控制、旁通调节以及制冷压缩机专用的滑阀调节等方式,灵活适应工况要求。

  6. 可压缩多相混合介质
    由于阴、阳转子齿面间存在间隙,螺杆压缩机可耐液体冲击,适用于压缩含液气体、粉尘气体及易聚合气体。

二、双螺杆压缩机的缺点

  1. 加工精度要求高,成本昂贵
    转子齿面为复杂空间曲面,需专用刀具和设备加工,气缸加工精度要求也较高,导致制造成本高。

  2. 不适用于高压场合
    受转子刚度和轴承寿命限制,螺杆压缩机的排气压力一般不超过3 MPa。

  3. 不适用于小排气量场合
    螺杆压缩机依靠间隙密封气体,通常在容积流量大于0.2 m³/min时性能优越,小排气量场合效率较低。

  4. 噪声较大
    螺杆压缩机运行时会产生较大的机械噪声和气体动力性噪声。

三、常见故障形式及诊断方法

双螺杆压缩机系统由压缩机主机、仪表控制盘、油分离器、油冷却系统及润滑系统等组成,集机械、电气、仪表连锁控制于一体。通过自动控制和连锁保护系统,确保安全可靠运行。分析常见故障及其原因,有助于改进设计、制造和维护,从而提高压缩机的可靠性和经济性。

常见故障形式

  1. 阴阳转子故障

    • 阴阳转子相互“咬合”,工作面出现明显挤压痕迹或片状剥落层。

    • 啮合面防腐层脱落或磨损严重。

    • 转子顶部密封线损坏,排出段密封线较吸入端损坏更严重。

  2. 轴承故障

    • 支撑轴承及推力轴承出现磨损。

    • 轴承发生腐蚀或烧伤。

  3. 气缸、轴承及同步齿轮故障

    • 压缩机缸体出口段磨损严重。

    • 气缸内壁防腐层脱落或磨损。

    • 气、油封轴颈磨损。

    • 同步齿轮轴颈磨损。

  4. 其他辅助系统故障

    • 能量调节机构失灵。

    • 压缩机无法启动。

    • 吸气压力过低或排气压力过高。

    • 排气温度或油温过高。

    • 耗油量大或运行中出现异常响声。

机组噪声及振动过大的原因分析与诊断

压缩机的噪声主要包括进出口气体动力性噪声、机械部件运动产生的机械性噪声以及驱动电机的电磁噪声。其中,机械性噪声主要由机组振动引起,振动原因包括:

  1. 机组地脚螺栓松动。

  2. 转子系统不平衡。

  3. 电动机与压缩机对中不良。

  4. 压缩机或电机本身振动。

  5. 工艺管道共振引起机组振动加剧。

  6. 压缩机轴承磨损或损坏。

  7. 吸入液态制冷剂。

润滑系统故障

润滑系统故障常见表现包括:

  1. 油泵入口过滤器堵塞。

  2. 油泵出口过滤器堵塞。

  3. 油泵或油泵安全阀故障。

  4. 润滑系统管线温控装置损坏。

  5. 油冷却器故障。

诊断方法
若通过调节阀门仍无法提高油压,且油泵有异常噪声,应首先检查油泵入口过滤网是否被金属碎屑等堵塞;若入口正常,则检查出口过滤器;若仍未解决问题,需进一步检查油泵本身。

操作参数突变引起的故障

除外部气温变化等因素外,操作参数突变引起的停机故障包括:

  1. 吸气压力过高导致停机。

  2. 排气压力过高导致停机。

  3. 油泵突然停机。

  4. 过滤器压差过大导致停机。

  5. 入口带液导致停机。

四、总结与建议

  1. 定期振动监测
    在机组正常运行时,定期监测设备振动,整理和分析测量数据。当数据出现变化趋势时,缩短监测周期并分析原因。若测量值达到警戒值,应立即采取保护措施。

  2. 定期油样分析
    定期检测油样中的残留物,送至专业机构分析金属含量及其他成分,以提前发现零件磨损,进行预防性维修。

  3. 启动前检查
    开机前确保腔体内无液态制冷剂(如R22),保证一次启动成功。

实践表明,严格遵循操作规程,适时更换易损件,加强对吸排气温度、压力等参数的监控,增强日常维护意识,熟悉常见故障处理方法,可确保双螺杆压缩机在最佳工况下运行,达到理想的使用效果。


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