C250MX2LP型离心式压缩机运行分析

C250MX2LP型离心式压缩机运行分析

雷胜

雷胜

（云锡股份公司铅业分公司）

【摘要】：本文介绍了C250MX2LP型离心式压缩机在运行中出现的主要故障。通过分析，提出了解决的办法，使风机运行稳定。

关键词：离心式压缩机故障原因分析处理办法

1前言

C250MX2LP型离心式压缩机是从2001年云锡从美国英格索兰公司引进的，主要是提供澳斯麦特炉的喷枪风和载煤风。此设备具有效率高，结构紧凑、合理，制造和装配精度较高，自动控制水平先进，故障率低等特点。

该设备自2002年4月份投产运行以来出现了一些问题，本文从分析压缩机运行中存在的问题入手，提出解决故障的办法，从而达到压缩机运行稳定的目的，为澳斯麦特炉的生产提供设备保证。

2设备的相关参数

3C250MX2LP型离心式压缩机运行中出现的主要故障

3.1空气冷却器效率急剧下降

空气冷却器的特点:·气体穿过管子,水穿过外壳。·内置翅管用于增加表面面积。·低进气温度使性能可达到最佳。·低压下使得效率最高。

空气冷却器对水质的洁净要求较高，如果冷却水硬度高和悬浮物较多，就容易造成空气冷却器堵塞而使冷却效果下降。

空气冷却器刚开始运行时一级排气温度在25℃～28℃之间，运行情况良好。但是到了2007年夏季，一级排气温度突然升高，在45～49℃之间，处于报警状态，随时都有连锁停机的可能，已严重威胁到压缩机的安全运行。后来利用半天时间，请专业清洗队伍对空气冷却器水路进行清洗，冷却效果有所恢复，但几天后发现冷却效果又急剧下降，由于生产的原因，压缩机无法停下检修，和美国英格索兰公司上海总部技术工程师取得联系后，同意把一级排气温度联锁停机值由51.7℃调高到55℃，压缩机仍在报警状态下运行。

3.2一级、二级振动高

压缩机刚开始投入运行时，一级振动为0.85英丝（1英丝＝0.0254mm），二级振动为0.60英丝，设备运行稳定。但是到了2007年8月份，一级、二级振动有上升的趋势，2008年2月份，一级振动为1.32英丝，二级振动为1.15英丝，压缩机振动报警，于是对油冷却器进行清洗和更换部分空气过滤筒后，故障依旧，压缩机的安全运行受到威胁。为了进一步查明一级、二级振动高的原因，请美国英格索兰公司上海总部技术工程师到现场采集数据，然后通过电子邮件把数据带到美国总部进行分析，通过分析报告得知，一级、二级振动高主要是由于一级、二级转子平衡状态不佳引起，厂家建议采取检修措施。

3.3喘振

压缩机刚开始投入并网运行时，由于在熔炼过程中粉煤偏差等原因常常引发ESD，引起风机喘振。有时一个班要发生好几次。喘振是指压缩机所压缩空气量不足以维持系统产生的压力而产生倒流的现象。喘振发生后，常常会使电机电流增大，使电气控制柜保护跳闸，严重时甚至会打坏风机转子。

4原因分析及处理办法

4.1空气冷却器故障原因分析及处理

4.1.1原因分析：

2008年6月份利用停产检修的时间，对空气冷却器进行抽芯检查，发现冷却器门型垫剥落，不绣钢外壳破裂，水路堵塞。因此冷却水在进入空气冷却器时，部份冷却水就从破裂的不锈钢外壳和剥落的门型垫侧流出，使冷却水不能充满整个冷却器，造成空气冷却器效率降低。（见图一、图二）

冷却水是没有经过软水器和过滤器的工业自来水，水硬度高和含有微量悬浮物，运行时间长以后，造成水路堵塞结垢，这也会造成空气冷却器效率降低。

4.1.2处理：

（1）、不绣钢外壳的处理

更换破裂的不锈钢外壳。为了增加强度，把不锈钢外壳的厚度由原来的0.75mm增加到1mm。

（2）、门型垫的处理

重新更换门型垫。为了进一步加固门型垫，除了用强力胶粘接以外，再用0.20mm的薄板通过铆接在四角把门型垫压住。

（3）、水路的处理

用酸性清洗剂对水路进行浸泡清洗，为了检查铜镍合金翅管的通漏情况，清洗完后按要求做耐压试验。

下一步考虑上一套过滤器＋软水器，降低冷却水中机械杂质含量和水的硬度，减少水路的堵塞。

通过处理后，一级排气温度一直在23℃～27℃之间运行，空气冷却器运行情况良好。

4.2一级、二级振动高原因分析及处理

2008年6月份利用停产检修的时间，对一级、二级压缩级进行拆卸，发现一级转子、扩压器有微量的积尘现象；一级滑动轴承和石墨密封环有磨损，止推轴承基本没有磨损。二级压缩级发生的故障和一级压缩级是一样的。在拆卸的过程中还发现中间冷却器的气路和空气过滤筒也有积尘的现象。

4.2.1振动高原因分析：

压缩机采用的进气过滤器是KTL系列自洁式空气过滤器（过滤粒度≦1.0um，中效），但由于压缩机吸风室正对粉煤工序，侧面是布袋收尘，环境污染程度高，吸入空气的带有大量的粉尘，很大一部分被自洁式空气过滤器过滤，但很少极微细粉尘混入到压缩空气中，进入到压缩机中，造成转子积灰严重，压缩机在高速运转中，附着在转子上的积尘和氧化物不均匀脱落，致使转子的平衡被破坏，转子长期在不平衡状态下运行，使轴瓦和石墨密封环都出现了磨损。因此转子不平衡和轴瓦磨损是引起振动高的主要原因。

4.2.2处理：

（1）、空气过滤器的改造

提高过滤后空气质量，减少空气中的含尘量，就会大大减少压缩机转子在运行过程中积尘或机械杂质对转子的冲刷，从而减轻因积尘而产生的转子不平衡或机械杂质对转子造成的损伤。目前采用的空气过滤器的过滤筒是用压缩空气按一定的时间间隔轮流进行反吹自洁的，还是比较先进的。考虑到吸气室外面空气污染度高，首先对过滤筒重新选型，过滤粒度由≦1.0um，中效提高到≦0.5um，亚高效；在距空气过滤器1.5m位置处加装一个400目，孔径为0.0385mm的不锈钢筛网框，提高空气的过滤效果。

（2）、中间冷却器气路的处理

首先用压缩气对气路进行吹扫，然后用碱性溶剂反复进行浸泡清洗。

（3）、转子、扩压器等部件的处理

一级、二级转子送美国英格索兰公司上海总部校动平衡；更换一级、二级滑动轴承、止推轴承、石墨密封环；扩压器和进气管道用碱性溶剂反复进行浸泡、清洗。

（4）、联轴器的对中处理

由于压缩机更换过轴瓦，为了防止轴心偏移时将会引起振动，联轴器需重新对中找正。

测量：

将自制的找正工具（假轴￠105×600mm）用螺丝固定在电机的联轴器上，用4个百分表进行测量（端面与径向各两个）。

这台压缩机运行中蜗壳的温度接近100℃，与电机存在温度差，在冷态下测量时必须考虑热膨胀的影响。压缩机运行后，因温度升高，压缩机大齿轮轴中心上抬，将引起主电机轴承比压下降，对轴承的稳定性不利，因此联轴器中心校正时，主电机侧应比压缩机高，根据美国英格索兰公司翻译的技术文件，电机比压缩机高：0.29mm，径向偏移量允差和轴向允差应为±0.05mm。

联轴器同轴度和端面平行度测量结果见表1。

从表1中可以看出,各项测量值符合规定的技术要求。

通过上述方案实施后，压缩机一级振动由1.32英丝为0.85英丝，二级振动由1.15英丝降为0.52英丝，达到预期修理目的，压缩机运行良好。

4．3喘振原因分析及处理

4.3.1喘振原因分析：

根据该风机的运行情况和多次发生喘振的现象，认为导致喘振频繁发生的原因是：

（1）、澳斯麦特炉的实际用风量大大低于设计量（见表2），压缩机处于最小载荷运行，进气阀开度为50％，旁通阀开度为30％，工作点A靠近喘振线，运行中易出现喘振。(见图四)

从表2中可以看出，实际用风量最大为18500Nm3/h，系统剩余的风量大概13000Nm3/h通过旁通阀排出。

(2)、由于在熔炼过程中粉煤偏差等原因常常引发ESD，这时喷枪紧急提升，阀门关闭,喷枪风量在几秒内迅速突减，压缩机控制系统采集的数据又稍显滞后，风机旁通阀和进气阀来不及对这种变化作出相应的调节，从而导致喘振发生。

4.3.2喘振的处理

（1）、压缩机风量富裕不仅易引起风机喘振，而且还造成了能源浪费和噪声污染。

针对这一实际，厂里组织相关工程技术人员进行攻关，并提出处理办法。

分公司目前有两座烟化炉，单座烟化炉用风量为8000――10000Nm3/h，压力为90――110kPa左右，供风设备为2台活塞式空压机（80年代购置的设备，维修费用逐年升高）。因此考虑压缩机一部份风供给澳斯麦特炉喷枪风和载煤风，另一部份风通过压力调节阀降到110kPa，供给一座烟化炉使用。

方案实施后，进气阀的开度为75％，旁通阀开度为0％，工作点B(见图四)远离了喘振线。不仅使压缩机喘振的几率进一步减少，而且还节约了能源和降低了噪声。

（2）、针对喷枪风量突变引发喘振的问题，厂里采取的处理办法是在压缩空气进入喷枪风管前加装一个气动放空阀，泄压设定压力为200kPa。当澳炉发生ESD时，喷枪风量突减，风管内的压力会突升到260kPa，这时泄压阀快速打开，压力降低后，泄压阀快速关闭。从而保证了压缩机的平稳运行，使喘振发生几率大大降低。

通过采取上述两种措施后，压缩机的喘振问题得到了解决。

5结束语

通过对C250MX2LP型离心式压缩机主要故障原因进行分析，采取处理措施后，压缩机一直运行稳定。当然，压缩机的稳定运行也不开日常的维护保养，因此，这就要求相关工程技术人员和操作人员要不断学习新技术，尽快掌握维护、维修这台压缩机的关键要领，使设备能保持长期、高效运行。

【参考文献】

【1】《机械设计手册》下册第二版化学出版社

【2】《压缩空气专业知识技术培训教材》西安康特动力设备有限公司印制