进口某型空气压缩机振动值过大原因及处理.doc

进口某型空气压缩机振动值过大原因及处理 摘 要：简介RIK80-4型空压机的基本情况，分析振动值过大的原因，详细陈述了处理措施和效果，同时也提出了一些建议。 关键词：空压机，振动，堵塞，叠片式翅片管，清洗，建议 Cause analysis of the excessive vibration in an imported air compressor and treatment Abstract: The basic information of the RIK80-4 type air compressor is briefly introduced. The cause of the excessive vibration is analyzed, followed by a description measures and its corresponding effect in details. Finally, the recommendation are also presented. Keywords:Air compressor, Vibration, Blockage, Pile up layers finned tube, washing, recommendation 广西柳州钢铁（集团）公司气体公司20000m3/h空分机组配套空气透平压缩机是国外进口机组，型号为RIK80-4，处理空气量108000m3/h、四级压缩、带叶轮清水清洗（分别清洗二、三、四级叶轮）、排气压力0.52Mpa（表压，下同），投产运行初期二年内，运行十分平稳，振动值均大幅度小于规定报警值。 空压机共设有四个测振点（见分布图，应重画），一个轴位移测量点，各测点数值规定如下（单位：m）：各测点振动值规定 一览表（表1）测点位置名称报警值停车值压缩机吸气侧轴振动（X向、Y向）V1001（m）4091压缩机排气侧轴振动（X向、Y向）V1002（m）4091齿轮箱驱动轴振动 （X向、Y向）V1003（m）4091齿轮箱非驱动轴振动（X向、Y向）V1004（m）50146齿轮箱非驱动轴轴向位移：Z1009（mm）0.60.8一、振动值变化及报警 1.1 2004年12月投产以来运行平稳，振动值V1001在48m内波动，V1002在815m波动，V1003在815m波动，V1004在1023m波动，2006年12月利用冶炼系统检修，正常停下空压机检查保养，拆解压缩机体，检查叶轮，同时抽出空气中间冷却器（以下简称：中冷）检查，发现冷却水管束外壁翅片（壳程，气路）积有很多的尘埃，决定清洗：用第奥克斯98清洗液加水浸泡清洗、再用清水冲洗干净回装，正常启动开机，一切运行参数均符合要求。1.2 2009年3月17日21点利用冶炼系统正常检修机会，停运空分机组检查各设备，抽出空压机中冷，用第奥克斯98浸泡、清洗，清洗干净后回装后等待开机命令。此前，空压机停机前的最近一次叶轮清洗是3月15日，清洗后振动值如下：最近一次各测点振动值一览表（表2）测点位置名称测 值（单位：m）压缩机吸气侧轴振动（X向/Y向）V10016.0/7.4压缩机排气侧轴振动（X向/Y向）V100217.8/13.4齿轮箱驱动轴振动 （X向/Y向）V100314.8/8.5齿轮箱非驱动轴振动（X向/Y向）V100414.2/22（1）4月28日接到开车命令，1：06分第一次启动空压机，1：37分因进口导叶故障而停车，运行时间31分钟。（2）11：56 分第二次启动空压机，因振动值V1002超过91m，而自动停车，期间空气流量计显示过低，压缩机有异响，决定再抽出中冷检查、用第奥克斯98浸泡、清洗。（3）17：11分第三次启动空压机，再次因振动值V1002超过91m而自动停车，之前考虑到V1002测点的振动仪是否有损坏的可能，与V1001测点振动仪对换，结果表明测振仪正常。综合分析各种情况后公司认为是中冷还不够畅通，决定再次抽出中冷，用蒸汽加热清水浸泡、清洗，清洗干净后回装。（4）4月29日18：03分第四次启动空压机，振动值V1002稍稍下降些，有66m，但仍然较高，同时压缩机有明显的异响（类似于气流倒灌声），18：20分停下空压机。近二十分钟的运行时间，空气量一直无法增加，偏低，只有80000 m3/h左右，公司认为是中冷气路不畅，气路有堵塞现象。因为中冷无法拆解清洗，同时每一只中冷上的翅片均已有部分扭屈变形、折断和损坏，公司决定向外招标，按照图纸要求制作全套中冷（共六只）。（5）6月17日新中冷安装完毕，13：05分第五次启动空压机，V1002偏高，为56.8，同时压缩机体异响明显，运行20分钟后停下空压机。拆解压缩机体，发现每一级叶轮的前盖板迷宫梳齿（名称对否？最好有图表示）与机壳之间的迷宫密封间隙达7mm（正常值为0.2mm），气流由出口侧向进口侧串气严重，决定更换迷宫密封。（5）6月23日更换气封，两次点动空压机，进行气封跑合，17：40分第六次启动空压机，振动值V1002较前几次降低了几十m，最大值稳定在62.4m，说明对中冷及气封的处理是有效的，但仍然超出报警值，18：19停车。公司认为中冷及轮盖的气封均已修复、恢复正常，振动值仍然偏高说明转子的动平衡有问题，为了确信这个判断，决定抽出中冷，让空压机无负荷试车，试车结果表明V1002确实偏高，其值为？明确是转子的动平衡有问题。（6）拆解压缩机体，吊出转子，清除每一级叶轮上的附着物，然后做动平衡试验，合格后在6月29日再次启动，振动值恢复正常（见表3），新装的国产中冷效果见表4。检修后试车各测点振动值一览表（表3）测点位置名称测 值（单位：m）压缩机吸气侧轴振动（X向/Y向）V10018.9/9.4压缩机排气侧轴振动（X向/Y向）V100216.7/12.5齿轮箱驱动轴振动 （X向/Y向）V100316.7/12.5齿轮箱非驱动轴振动（X向/Y向）V100413.3/13.2齿轮箱非驱动轴轴向位移（单位：mm）Z10090.40 检修后每级压缩后温度一览表（表4） 测点 规定值 实测值一级压缩后9480二级压缩后9484三级压缩后8064二、原因分析及处理2.1 压缩机振动值过高可以按以下几方面检查、分析和处理：（1）受迫振动：可通过检查转子动平衡、电机振动、齿轮箱（联轴器）来确定判断；（2）共振：可通过检查临界转速、润滑油供油情况、基础及管道振动情况来确定判断；（3）运转：可通过检查轴承间隙及装配情况来确定判断。（4）脉动：可通过观察气流脉动、涡流及喘振来确定判断。2.2 本次空压机振动值过高，我们作了以下检查与分析：（1）检查润滑油的品质、各润滑供油点的流量、油温，均正常，排除润滑方面的原因。（2）全面检查设备基础、管道的紧固情况，检查齿轮箱，均正常。（3）压缩机体气流状况、转子动平衡。（4）其它可能产生振动值过高的原因。2.3 经分析问题的焦点集中在压缩机体内的气流和转子动平衡上，可能只是其中之一，也可能是两者兼而有之。2.3.1此套空压机的中冷是内置式的，采用叠片式翅片管（应画出结构图）为元件的管壳式换热器，体积小（617mm605mm3390mm），翅片成矩形，一张翅片（基材为铜）上有多达数百个冲压孔，翅片节距2mm，翅片厚度0.14mm，如此密集的翅片及冲压孔造就了非常高的传热效果，却也有一个较难解决的缺陷：翅片上附着尘垢后如何清洗？清洗后又如何保持其应有强度、翅片不扭屈变形和折断。本套空分机组处在空气质量是较差的（加上数据）区域，空气过滤空气中弥漫大量炼钢、炼铁粉尘和煤粉等等固体颗粒，虽然经过空气过滤器的净化，仍然会有极少量的粉尘被吸入空压机，经过压缩、冷却，这些粉尘会在湿润的翅片上（中冷的冷却水进口侧，即空气冷却后产生冷凝水的部位）沉积下来，同时压缩机叶轮的定期喷水清洗，也会定期湿润全部的翅片，这样整体翅片都会附有大量的粉尘，并且随着高温、水分和高速气流长期的冲刷、搅拌和压实作用，这些粉尘会越积越多，越积越厚实，越积越坚硬，以致部分翅片间隙堵塞，造成气流阻力增大，空气量减少，生产能力下降（本套空分在检修前空压机已无法满负荷生产应证了此现象），严重时会因气流不畅，引起涡流，造成振动过高而停机。更致命的是，这些附着物有极强的附着力，用清水浸泡、冲洗几乎没有效果，目前我们只能用酸性清洗液清洗（第奥克斯98），清洗时PH值为1，对于厚度只有0.14mm的翅片，也许清洗一次后还有足够的强度，但清洗二次、三次后强度就会大大降低，当中冷回装后在高速气流的冲击下，部分翅片就会扭屈、变形甚至折断，就会堵塞空气通道，造成气流阻力增大、涡流增强，引起压缩机振动值超过报警值甚至高于停车值（4月28日第一次启动正常，而第二次启动就因振动超标而停车可以说明此现象）。同时由于气流阻力增加，每一级压缩进口端又会加大从轮背间隙处吸气，在强大的气量冲刷下，轮盖气封器的气封层很快被光（应加个图表示密封器的结构？），气封间隙大幅度增加，反过来又增强涡流强度。2.3.2 翅片上的附着物同样会附着在叶轮上，由于当时考虑到清除叶轮上的附着物会引起动平衡的破环、以及要与齿轮箱非传动轴对中，所以前五次的检查都没有对叶轮处理，结果还是振动过高。全面清除叶轮上的附着物后振动值终于恢复正常。2.3.3所有的处理工作最终集中在压缩机气体流道的畅通和转子的动平衡上。三、总结和建议 1、空压机振动值高的原因是多发性的，往往是几方面的原因共同作用引起的，甚至还会出现这样一个现象：原先运行是好的，检修过后反而振动值高了。因此故障压缩机检修（包括正常压缩机的检修）时都应多方面的考虑，尽可能地在检修中将各类已发生的和潜在的陷患处理掉。 2、据我们了解国内使用“RIK系列”空压机的厂家不在少数，使用几年后中冷也会发生阻力增大、翅片堵塞的问题。如何清洗而不损伤翅片是个问题？只要能满足正常生产需求，是否可以尽可能减少清洗次数以延长使用寿命？这此问题有待兄弟单位和我公司一起摸索解决。有一点可以明确，国外配套过来的中冷虽然换热效果好，但报价高、交货期限长，而国内已有厂家能生产出可满足空压机运行要求的