空压机运行故障的原因分析与处理措施

龙源期刊网空压机运行故障的原因分析与处理措施作者：李文涛黄充来源：《科技创新导报》2011年第17期摘要:由于冶金工厂内环境空气恶劣,加之空气过滤系统精度不够或失效,易造成粉尘不均匀粘附在空压机的叶轮上,导致转子动不平衡增大。在轴承间隙不当时,可诱导振动增大。改造空气过滤系统,提高过滤精度可有效延长空压机检修周期。关键词:空压机运行故障动不平衡脉冲空气过滤器中图分类号:TF3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(b)-0061-021引言国内某钢厂制氧站内空分系统H700型离心式空压机部分参数如下:进气压力0.097MPa(a),排气压力0.68MPa(a)。两根转子上分别安装一、二级叶轮和三、四级叶轮。电机转速1500rpm(25.0Hz);一、二级转子转速10258rpm(171.0Hz)。三、四级转子转速12720rpm(212.0Hz)。空气过滤系统为袋式过滤器。一、二、三、四级轴承处分别在相互垂直的X,Y两个方向上安装有振动探头,以得出在线振动位移值。振动异常时,在各轴承处测水平和垂直两个方向的振动速度值,与在线位移振动值共同进行分析。各级轴承振动位移报警值60μm,位移危险报警值80μm。2故障情况、分析及处理该空压机2006年7月底因动平衡破坏停车检修后,满负荷运行。不久,3X方向振动报警,随后3X、3Y方向均振动报警。3X方向越过危险报警值到达90μm。从表1中3X和3Y方向振动值接近且较大说明三级动平衡不好,时域波型呈近似正弦波形亦可以证明这一点。不平衡在开车不久就存在,且不断增大,经分析,可能的原因是:(1)上次检修复校转子动平衡未达到精度范围;(2)空气过滤效果不好,粉尘附着在叶轮上造成不平衡。三、四级离线速度频谱中,二倍工频值较大。9月20日所测三级水平和垂直速度二倍工频值分别达2.928mm/s和2.913mm/s,而四级分别为1.226mm/s和4.843mm/s。这说明三、四级转子对中状况不好,可能是轴承间隙过大或三、四级轴承间隙相差过大。轴振动对轴承润滑油温反应敏感,这说明轴承间隙过大或轴承磨损。龙源期刊网一、二级振动在厂家允许范围内。停车检查发现:三、四级止推轴承严重烧损,瓦面外缘有光亮摩擦痕迹,三级轴承顶间隙为0.0226mm,四级轴承顶间隙为0.0219mm,超过设计范围0.018～0.020mm。一、二级止推瓦轻度磨损,三、四级叶轮进口内缘周向散布直径为1～2.5mm尘粒,叶轮流道内附着粉尘。至此断定此次振动原因是;空气过滤系统失效,导致大量粉尘在转子上不平衡聚集,转子有较大的动不平衡。由于三、四级轴承间隙过大,在动不平衡的诱导下,产生较大的振动。复校转子动平衡,更换三,四级轴瓦,更换新的滤袋后,重新开车,速度频谱中三、四级转子工频和二倍工频均大幅下降,各级轴振动在线显示均在30μm以下,从表2的数据比较中可以看出检修比较成功。我们注意到,基本上每次拆检都发现转子叶轮流道内有粉尘沉积,虽多次更换不同厂家生产的滤袋,仍没有取得好的过滤效果。这应是引起空压机故障的根本原因和急待解决的问题。如果改造空气过滤系统,提高过滤精度,应该可以延长空压机检修周期。于是决定对过滤器进行改造,于2007年7月的大修中将袋式过滤器改用为脉冲空气过滤器。3脉冲空气过滤器的工艺原理及运行参数脉冲空气过滤器由净气室、滤筒、文氏管、支架及脉冲冲灰系统组成,如图1所示。脉冲空气过滤器的过滤过程:空气经过滤筒,由于重力、惯性扩散、接触阻留、静电等综合作用,灰尘沉降堆积在滤筒外表面上,净化后的空气经过文氏管再到净气集气口送出。脉冲空气过滤器的自动清灰过程:由计算机时序控制,当某滤筒外表面灰尘层增厚,滤筒内外压差增大,达到设定阻力时,电磁阀将被接通,电磁阀泄压脉冲阀喷吹,利用脉冲喷吹在瞬间的一次压缩空气和诱导数倍的二次空气高速射入滤筒,使滤筒急剧膨胀,依靠冲击和反向气流将吸附在滤筒外表面灰尘抖落。而此时其它滤筒正常工作。自动清灰工作方式可设置为压差自动清灰、定时自动清灰或手动清灰。脉冲空气过滤器的工作温度为-40℃至+50℃,相对湿度一般小于85%,短期小于或等于100%。该过滤器反吹气源为0.5MPa至0.65MPa洁净压缩空气或氮气,气体消耗量少,仅为0.1～0.3m3/min(吸入状态)。运行初阻力小于300Pa,运行阻力为200Pa至600Pa,报警阻力1100Pa(可设定),终阻力1200Pa(可设定)。对1μm粒子过滤效率达99.5%,对2μm粒子过滤效率达99.9%,对3μm以上粒子过滤效率达100%。供电电源AC220V。脉冲空气过滤器具有阻力小,过滤面积大,滤尘效率高,耗电少等特点。4应用效果龙源期刊网空压机检修统计可以看出,使用袋式过滤器时,从2005年11月到2007年7月不到两年的时间内,空压机共进行了5次检修,而每次检修内容大致相同,即更换滤袋,以及处理由过滤效果不佳引起的转子动不平衡,仅有2006年9月更换3、4级轴瓦。而2007年7月更换为脉冲空气过滤器后,在近三年的运转时间内,仅进行了两次检修,检修频率大大下降。可见提高过滤效果,降低了机组振动,也减少了检修费用。回顾整个过程,这一台机组发生的故障和早年厂区内已经投产的另外一台H700型机组类似,这次故障的处理也采取了相似的方法,同时再次表明对空压机的进气过滤器改造是延长空压机检修周期的积极、有效手段之一。参考文献[1]姚贵喜,白蔚君.风机的运行与装置[M],华中理工大学出版社,1991.[2]郑铭.环保设备[M],化学工业出版社,2001.[3]黄西谋.除尘装置与运行管理[M],冶金工业出版社,1989.