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离心式压缩机振动故障发生的原因及相应处理

张杰

赤峰云铜有色金属有限公司动力厂

摘要: 本文探讨了离心式压缩机振动故障发生的原因及相应处理。对离心式压缩机振动故障的产生机理和影响因素进行了分析,包括不同部位振动故障原因的分析。阐述了振动故障处理方法的基本原则和技术,包括振动故障检测和诊断方法、处理方法等,旨在为离心式压缩机的安全运行提供科学依据。
关键词: 离心式压缩机;振动故障;故障诊断
DOI:10.12721/ccn.2023.159324
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1.振动故障在离心式压缩机中的重要性

振动故障是离心式压缩机运行过程中常见的故障之一,其重要性不可忽视。振动故障不仅会导致设备的性能下降和寿命缩短,还会对设备的安全性产生严重影响,甚至可能导致设备的损坏和事故的发生。离心式压缩机通常运行在高速、高温、高压等复杂的环境下,其各种部件的振动状态直接影响设备的稳定性和安全性。因此,对于离心式压缩机的振动故障进行及时的检测和处理,是确保设备正常运行和安全性的关键之一。同时,通过对振动故障的深入分析和研究,可以不断优化设备设计和制造工艺,提高设备的质量和可靠性,降低设备的运维成本和安全风险。

2.离心式压缩机振动故障原因分析

2.1离心式压缩机振动的分类

离心式压缩机的振动可以分为以下几类:

机械振动:指由于离心式压缩机内部机械部件的不平衡、磨损、松动、变形等原因引起的振动。这种振动通常会产生较高的频率和振幅,且会随着机械部件的运动而变化。

涡流振动:指由于离心式压缩机内部流体的湍流运动引起的振动。这种振动通常具有较低的频率和振幅,且会随着流体的变化而变化。

声振动:指由于离心式压缩机内部压缩气体的压缩和膨胀引起的振动。这种振动通常具有较高的频率和振幅,且会随着气体的压力和流量的变化而变化。

2.2振动产生的机理和影响因素

离心式压缩机振动产生的机理和影响因素主要包括以下几个方面:

不平衡:离心式压缩机内部的机械部件存在不平衡现象,比如轴承不良、风轮不平衡等,会引起机械振动。

磨损:机械部件的磨损也是引起振动的重要因素,磨损会导致部件的失衡和变形,从而产生振动。

松动:离心式压缩机内部的部件松动也会导致振动,特别是高速运转时,松动的部件振动频率和振幅会更高。

腐蚀:离心式压缩机内部部件的腐蚀和损坏也会导致振动,特别是腐蚀和损坏会引起部件的失衡和变形。

润滑不良:如果离心式压缩机的润滑不良,会导致机械部件的磨损和摩擦增大,从而产生振动。

离心式压缩机的振动会对设备的运行产生严重影响,具体表现在以下几个方面:

寿命缩短:振动会加速设备部件的磨损和损坏,从而缩短设备的寿命。

性能下降:振动会导致设备的性能下降,比如压力、流量、效率等都会受到影响。

安全性下降:振动会导致设备的稳定性下降,从而增加设备的安全风险。

能耗增加:振动会导致设备的能耗增加,从而增加设备的运行成本。

2.3不同部位振动故障原因的分析

不同部位振动故障的原因可以有很多种,以下是一些可能的原因:

1.转子振动故障:

离心力不平衡:当转子的质量分布不均匀时,就会出现离心力不平衡,导致转子振动。这可能是由于制造过程中的误差、磨损或者损坏等原因导致的。

转子轴向偏移:如果转子轴承的支撑不稳定或者轴承磨损,可能会导致转子的轴向偏移,从而引起振动故障。

转子过热:如果转子过热,可能会导致金属材料发生变形或膨胀,从而引起振动故障。

2.轴承振动故障:

油膜断裂:轴承表面形成的润滑油膜如果被破坏或者不足,就会导致轴承接触不良,从而引起振动故障。

磨损或损坏:如果轴承表面受到磨损或者损坏,就会导致轴承的工作状态不稳定,从而引起振动故障。

轴承安装不良:如果轴承安装不稳定或者位置不正确,就会导致轴承工作状态不良,从而引起振动故障。

3.机壳振动故障:

机壳过热:如果机壳过热,可能会导致机壳的变形或者膨胀,从而引起振动故障。

装配不良:如果机壳的装配过程中出现错误,比如螺栓未拧紧、密封不严等,就会导致机壳工作状态不稳定,从而引起振动故障。

材料疲劳:如果机壳使用时间过长或者机壳材料质量不好,就可能会导致机壳发生疲劳,从而引起振动故障。

总之,离心式压缩机振动故障的原因可能有很多,需要进行全面的检测和维护才能有效避免和处理振动故障。

3.离心式压缩机振动故障处理方法

3.1振动故障处理的基本原则

处理振动故障的基本原则是找出根本原因并进行逐步排除,而不是简单地治疗症状。以下是一些处理振动故障的基本原则:

定位问题:首先需要确定振动故障的具体部位和原因,例如是转子、轴承、机壳等部位引起的振动故障,以便更有针对性地进行处理。

调整或更换零部件:如果振动故障是由于零部件的磨损、损坏或者不平衡等问题导致的,应该及时更换或调整相关零部件。

检查安装:检查设备的安装和定位是否正确,尤其是轴承和传动装置的安装和调整。

确保设备平衡:如果振动故障是由于设备的质量分布不均衡导致的,需要进行设备平衡校正。

维护保养:定期进行设备维护保养,保持设备的良好状态,防止设备过度磨损或者损坏。

监测和调整:对设备进行实时监测,以便及时调整设备运行状态,防止振动故障的发生。

3.2振动故障检测和诊断的方法和技术

振动故障检测和诊断的方法和技术主要包括以下几种:

振动信号分析:利用振动传感器采集设备振动信号,通过信号处理和分析来诊断振动故障。常用分析方法包括时域分析、频域分析、阶次分析、波形识别等。

监测系统:利用在线监测系统对设备进行实时监测,通过采集设备振动、温度、压力等信号来诊断设备状态和振动故障。监测系统可以是硬件设备或者软件系统,如振动监测仪、智能控制系统等。

振动响应测试:利用激励信号(如冲击、加速度等)对设备进行振动响应测试,通过分析振动响应信号来诊断设备振动故障。

监测设备温度变化:设备温度的变化也可能与设备振动故障有关。因此,可以通过红外线测温、温度传感器等监测设备温度变化,以诊断设备的状态和振动故障。

监测设备电流变化:设备电流的变化也可能与设备振动故障有关。可以通过电流传感器等监测设备电流变化,以诊断设备的状态和振动故障。

4. 结论

离心式压缩机振动故障发生对整个生产设备的稳定运行带来影响,对此本文深入分析了离心式压缩机振动故障发生及处理相关内容,并从多个层面分别分析了对应的故障类型,并提出了相应的诊断和处理策略,旨在为当前的离心式压缩机正常运行提供技术支持。

参考文献:

祁金青, 王莉, 李旭昆. 离心式压缩机振动故障发生的原因及相应处理建议研究[J]. 化工管理, 2015(29):1.

牛运鹏, 姚登峰. 离心式压缩机振动故障发生的原因及相应处理建议研究[J]. 中国化工贸易, 2017, 9(023):199.