离心压缩机旋转失速振动原因分析及改进

离心压缩机旋转失速振动原因分析及改进
离心压缩机旋转失速振动原因分析及改进

离心压缩机噪音和震动

百度文库- 让每个人平等地提升自我! 1 离心式制冷压缩机的振动和噪声 离心式制冷压缩机的振动和噪声 一、振动 高速旋转的叶轮受旋转的离心力及气体轴向力的合力作用。在正常运转时,作用于叶轮上各种力处于平衡状态,若机组出现较大的振动,则破坏这种平衡。大的振动可使转子与固定元件之间相互接触。摩擦、挤压、冲撞而酿成大的事故,应予以注意; 1.1、振动损坏机组的现象 1.1.1、转子在轴承间振动,当振幅的大小通过了规定允许的数值时将出现较大的噪声。 1.1.2、转子轴向窜动,使推力块上的巴氏合金磨损、烧熔、拉痕等。在机内会发生尖厉的金属撞击声。轴承部位振动加剧,甚至达到振幅最高时的极限值。轴承温度急剧升高。 1.1.3、铝叶轮与铁机壳表面接触后会发生磨损、挤烂、开裂、破碎。叶轮内孔与油连接的平键、螺钉等变形、扭弯、断裂。机内气封、油封等磨损、挤烂。 1.1.4、大小齿轮的啥合面磨损、齿联、挤烂。径向轴承巴氏合金内孔拉痕、磨损、烧熔。箱体连接部分松动等。 1.2、产生振动的原因 1.2.1、转子的动不平衡 任何一个振动系统的物体,都具有本身的振动频率,称为该物体的固有频率。对设计好的压缩机转子也有确定的固有频率。当离心式压缩机旋转时,转子总会受到一些干扰力的作用,如转子本身重量、材质的不均匀,加工过程中的偏差等,使转子质量产生偏心,并使转子在运转过程中产生动不平衡。当干扰力的频率(即转子旋转的频率)与振动系统的固有频率相等时,出现共振现象。 1.2.2积垢或变形 在停车或运行中由于制冷剂中含有空气或水分形成化合物而积垢在叶轮表面(有的积垢达3mm以上);或者由于主轴刚度不够产生弯曲或扭曲变形、螺钉松动、齿轮破坏等原因引起较大的振动。或者推力块的磨损过大。改变了推力轴承间隙使主轴窜动,造成转子与蜗室相撞等也是造成转子振动的原因。 1.2.3安装质量不良 如离心式压缩机与电动机连接时轴承孔不同心;径向滑动轴承间隙过大或轴承盖的过盈过小;梳齿密封或油封齿与转子的径向间隙过小,甚至小于主轴的挠度值,造成转子与齿尖的碰撞;在安装进、出气管时,考虑的热膨胀间隙不够而引起附加的扭曲变形,破坏了转子旋转时与固定元件的同心;机组的基础浇灌不好以致下沉或机组防振措施失效等。这些均会引起机组较大的振动。 1.2.4油膜不稳定 油温过高或过低,或者油中溶入大量制冷刺时,形不成油膜或油膜不稳定,亦使转子振动。。 1.2.5喘振 离心式压缩机发生喘振的原因是:进口压力或流量突然(瞬间)降低,低过最低允许工况点时,压缩机内的气体由于流量发生变化会出现严重的旋转脱离,形成突变失速(指气体在叶道进口的流动方向和叶片进口角出现很大偏差),这时叶轮不能有效提高气体的压力,导致机出口压力降低.但是系统管网的压力没有瞬间相应地降下来,从而发生气体从系统管网向压缩机倒流,当系统管网压力降至低于机出口压力时,气体又向系统管网流动.如此反复,使机组与管网发生周期性的轴向低频大振幅的气流振荡现象.

压缩机振动位移安装注意事项

压缩机振动位移安装注意事项 许居贵 一、压缩机测量仪表 1.振幅 也就是振动的幅值。振幅是描述振动大小的一个重要参数。 运行正常的设备,其振动幅值通常稳定在一个允许的范围内, 如果振幅提高变化,便意味着设备的状态有了改变。因此可 以用来判断设备的运行状态。 2.转速 压缩机的转速变化与设备的运行状态有着非常密切的关系, 它不仅表明了设备的负荷,而且当设备发生故障时,通常转 速也会有相应的变化。例如当离心式压缩机组发生喘振时, 转速会有大幅度的波动:当转子与静止件发生碰磨时,转速 也会表现得不稳定。因此,转速通常是设备状态监测与故障 诊断中比较重要的参数。 3.轴位移 轴向位置是止推盘和止推轴承之间的相对位置。因为转子系 统动静件之间的轴向摩擦是压缩机常见的故障之一,同时也 是最严重的故障之一,所以轴位移也是最重要的参量之一。

对轴位移的监测是为了防止转子系统动静件之间摩擦故障的 发生。除些之外,当机器的负荷或机器的状态发生变化时, 例如压缩机组喘振时,轴向位置会发生变化。因此轴向位置 的监测可以为判断设备的负荷状态的冲击状态提供必要的信 息。 二、振动、位移测量 在对转轴振动、位移测量仪器中,电涡流传感器使用最广泛。世界上第一支电涡流传感器是由美国Doald E.Bently于1954年研究并应用于工业生产的。 1、工作原理 电涡流传感器的工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时,在前置器内会产生一个高频电流信号,该信号通过电缆送到探头的头部,在头部周围产生的交变磁场H1。如果在磁场H1的范围内没有金属导体材料靠近,则发射到这一范围内的能量全部被释放;反之,如果有金属导体材料靠近探头头部,则交变磁场H1将在导体表面产生电涡流场,该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2.由于H2的反作用,就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位,即改变了线圈的有效阻抗。 H1

压缩机稳定性的概念

第1章压缩机稳定性的概念 1.1 导论 气体涡轮机对于飞机性能和飞行范围的通用飞行能力的提升做出了特别的贡献。自从二次世界大战之后,主要通过提高循环压比和涡轮机进口温度来增加气体涡轮机的推进能力。压缩机是这个进展的关键,虽然提供压比,但是也限制了发动机的稳定运行。在一个给定的转动速度下,最大流量通过压缩机系统的一些部件的节流决定。如果质量流量减小,可能发生稳定流动的气流分离。并且可能出现喘振,这是强烈的不稳定状况的。由于压缩机内部或者外部的质量流量的变动,压比急剧振荡。在这些极端条件之间的流动是发动机运行的有效范围。 通过下游元件例如涡轮或者喷管的性能特性来规定流动稳定范围的需求量。在缺少了止动楔块的喷管里,通过压缩机的流动由通过驱动涡轮,如同在给定涡轮进口温度值的条件下与压缩机运行匹配的涡轮的流动/工作特性决定。在有止动楔块喷管的情况下,压缩机流动是通过喷管决定的,并且与之相配的涡轮是由压缩机运行和涡轮进口温度的选择决定。重要的分布范围位于的情况是在超出设计转速下的发动机运行可能出现接近喘振或者接近阻塞取决于发动机是否是涡轮轴的,涡轮风扇的或者涡轮喷气的。在低速情况下启动发动机,从不工作到加速并且提供良好的燃料燃烧效率的能力都取决于受约束的稳态运行范围内的相匹配的元件。 在任何给定转速下的节流预测是可以直接计算的。受到影响的级的设置出现的不确定用于估计节流的收缩数值,也就是在上游级的阻塞影响与之匹配的节流下游级。喘振或者失速的预测是不及以上易处理的。良好的单级估算可以通过在理想流场的亚音速或者接近音速的条件下从单级测试中得到有用的叶栅数据或关联值。因为级在增加数目内是匹配连接的,预测变得更加难以捉摸。困难出现在部分失速系统的动力学和这些系统间的相互作用致使整个系统以喘振的形式毁灭。 喘振是将声音应用于压缩机不稳定运行的期限。对于发动机来说是一个灾难性的经验;综合压缩机的不稳定性能够引起过热蒸汽从发动机入口驱出或者抽完。在规定发动机工作线的过程中,绝对需要知道压缩机的喘振线在哪里。图1.1展示了一个在压缩机特性线图上叠加的发动机工作线。来自压缩机喘振线的发动机工作线的位移是通过发动机加速需要进行典型的调配。为了让发送机从一些的转速加速到最大转速,过量的燃料被投入到燃烧室以允许涡轮有剩余力矩来加速压缩机。当涡轮进口温度增加时,发动机工作线移动到接近压缩机喘振线。因此,加速比取决于稳态工作线的位置。如果接近于喘振线,发动

长输管道离心压缩机的喘振分析及预防

长输管道离心压缩机的喘振分析及预防 发表时间:2018-05-23T10:31:46.143Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:单洁丽 [导读] 摘要:离心压缩机是一种速度式压缩机,是长输管道生产中的关键设备,可以提高管道的输送能力,是管道的心脏。 西安陕鼓动力股份有限公司陕西西安 710075 摘要:离心压缩机是一种速度式压缩机,是长输管道生产中的关键设备,可以提高管道的输送能力,是管道的心脏。文章简要分析了离心压缩机喘振产生的机理、危害及喘振工况的判断方法,并提出了预防及解决喘振的措施,以供参考。 关键词:长输管道离心压缩机喘振分析预防 Abstract:the centrifugal compressor is a kind of speed compressor,which is the key equipment in the production of long transport pipeline,which can improve the conveying capacity of the pipeline and is the heart of the pipe. This paper briefly analyzes the mechanism,hazard and the judgment method of the surge of centrifugal compressor,and puts forward some measures to prevent and solve the surge. Key words:long transmission pipeline centrifugal compressor surge analysis prevention 1喘振机理 离心压缩机基本的工作原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一起旋转而产生离心力,从而将能量传递给气体,使气体压力升高,速度增大,气体获得了压力能和动能。在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件(扩压器),从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压,使气体的部分动能转变为压力能。 当离心压缩机的操作工况发生变动,而偏离设计工况时,如果气体流量减小则进人叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化,气流向着叶片的凸面(工作面)冲击,在叶片的凹面(非工作面)的前缘部分,产生很大的局部扩压度,于是在叶片非工作面上出现气流边界层分离现象,形成旋涡区,并向叶轮出口处逐渐扩大。气量越小,则分离现象越严重,气流的分离区域就越大。由于叶片形状和安装位置不可能完全相同及气流流过叶片时的不均匀性,使得气流的边界层分离可能先在叶轮(或叶片扩压器)的某个叶道中出现,当流量减少到一定程度,随着叶轮的连续旋转和气流的连续性,这种边界层分离现象将扩大到整个流道,而且气流分离沿着叶轮旋转的反方向扩展,以至叶道中形成气流旋涡,从叶轮外圆折回到叶轮内圆,此现象称为旋转脱离,又称为旋转失速。 2离心式压缩机喘振故障原因分析 2.1压缩机叶轮磨损或者粘附物太多 压缩机叶轮通过自身的曲线槽结构和高速旋转来增加工艺气体的压力和速度,压缩机大概有2/3的压力增加都是通过叶轮产生的。当叶轮磨损或粘附物太多时,都会改变叶轮自身的曲线槽结构,降低叶轮增加工艺气体压力和速度的能力。叶轮磨损越严重或粘附物越多,越容易导致压缩机产生喘振故障。 2.2压缩机扩压器腐蚀磨损 工艺气体经过高速旋转的叶轮产生高速高压后,经过静态的扩压器时,扩压器内特殊设计的曲线腔壁能把工艺气体的流速降低,压力再一次增加,一般约有l/3的压力是在扩压器内提高的。当扩压器内特殊设计的曲线腔壁腐蚀磨损比较严重时,高速的工艺气体经过扩压器时就容易形成涡旋,进气量就会减少,无法提高空气压力,导致压缩机的输出压力降低,从而容易形成喘振。 2.3叶轮与扩压器之间的间隙变化 离心式压缩机对叶轮与扩压器之间的间隙有着非常严格的要求。间隙过大会发生泄漏串气,导致空气流量减少;间隙过小,通过的工艺气体流量变小,同时在后端推力轴承磨损的情况下,容易发生叶轮与扩压器碰撞的设备事故。因此叶轮与扩压器之间的间隙过大和过小都会造成空气流量变小,使压缩机无法提高输出压力,从而形成喘振故障。 2.4压缩机进气口温度变化 离心压缩机设计上的压缩量是指在25℃,一个标准大气压的条件下的压缩量,而实际上的工艺气体温度是时常变化,不以人的意志而改变的。恒压的条件下,在温度升高时,工艺气体密度降低,压缩机实际压缩的工艺气体流量减少,导致压缩机输出压力不足,形成喘振现象。实际使用过程中,夏季比冬季更容易发生喘振现象就可以说明这个原因。 3喘振的判断 由于喘振的危害较大,在喘振的初始阶段,操作人员就应能及时判别,同时及时调整工况,使压缩机尽快脱离喘振区域,只有这样才能保证压缩机的正常运行。压缩机的喘振一般可从以下几个方面判别: 3.1从现场仪表的指示值判断 3.1.1压缩机的进口气体温度指示值升高,说明压缩机已经进入喘振工况。这是由于高温气体倒流至压缩机进口所致。此时压缩机各级压力会出现急剧波动。 3.1.2压缩机流量指示值急剧下降并大幅波动,严重时气体甚至会倒流回吸气管道,在进口过滤器处有时能看到被反吹出的灰尘。 3.1.3用电机驱动的压缩机,电机的电流和功率指示值出现不稳定,大幅波动;用汽轮机驱动的机组,汽轮机的转速指示值会出现波动,机组运行工况不稳定。 3.2从异常声响判断 3.2.1当压缩机接近喘振工况时,排气管道会发出周期性、时高时低的“呼哧”、“呼哧”声。进入喘振工况后,压缩机会发出周期性、间断的类似牛的吼叫声。噪声分贝立即增大,影响范围变大。 3.2.2压缩机出现强烈而有规律的低频率振动,管道内气流同时发出异常声响。系统内各管线振动剧烈,机身也会剧烈振动,并使出口管道、厂房、辅助机组发生强烈振动。如果是大型离心压缩机进入喘振工况,那么在附近的建筑物上也能感觉到振动。 4喘振的预防 在实际生产运行过程中,为了防止离心压缩机发生喘振,可以采取以下措施: 4.1提高离心压缩机入口流量,使压缩机运行工况脱离喘振区域,图1为压缩机不同转速下的性能曲线,左侧为喘振区。同时加装低流量报警装置。在流量不变时,可通过降低离心压缩机排气压力、提高入口压力或两者相结合的方法,减小出口、入口压比,以防止压缩机

离心式压缩机振动故障与探讨

离心式压缩机振动故障与探讨 发表时间:2018-10-18T10:13:24.517Z 来源:《电力设备》2018年第19期作者:魏取满[导读] 摘要:随着我国现代工业的快速发展,对于压缩机的要求也在不断增强。(安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽阜阳 236400)摘要:随着我国现代工业的快速发展,对于压缩机的要求也在不断增强。离心式压缩机也被称之为透平式压缩机,可以利用叶轮旋转的方式来提升目的设备,保证工业生产的效果。本文通过对于离心式压缩机常见的振动故障进行深入的探究,并且提出相关的解决对策,从而有效提高离心式压缩机的使用维护效果。 关键词:离心式压缩机;振动故障;解决对策离心式压缩机能够通过向空气施加压力的方式提高进气压力的整体质量,并且将气体转化为压力,在工业生产中的应用越来越普遍。但是在离心式压缩机实际运行的过程中经常会由于振动而引发各种故障,很容易导致离心式压缩机的使用寿命受到影响。为了能够进一步加强离心式压缩机的运行可靠性与安全性,必须要积极解决离心式压缩机在运行过程中产生的振动故障,从而有效提高离心式压缩机运行的稳定性。 一、离心式压缩机 从目前来看,离心式压缩机相比于过去活塞式压缩机具有明显的优点。首先离心式压缩机由于自身的气量大、结构简单、质量较轻,而且占地面积较小,所以不受场地限制,可以随处安装[1]。另外离心式压缩机具有运转平衡、操作可靠的优点,所以也会有效的减少维修费用,降低人工维修成本。减少配件的摩擦,提高机器的整体使用寿命。而且离心式压缩机能够对化工介质进行绝对无油的压缩,可以有效避免化工介质的污染。离心式压缩机作为回转运动机器,能够在工业汽轮机和燃气轮机中直接拖动,通常可以用于蒸汽驱动工业汽轮机做动力,并且可以保证热能的综合利用。当气体流入到离心式压缩机叶轮中。旋转的叶轮会导致气体的离心压力不断升高,而且进一步促进气体的流动速度。通过离心式压缩机能够将原先的机械能转变为气体的动能,而且气体在通过扩压器之后,由于流道截面逐渐增大,气体分子流速下降,所以后面的分子气体不断向前流动,导致气体的大部分都能转变为静压能促进了气体增压的效果。叶轮对于气体的做工是保质期体升高压力的主要原因,所以叶轮在单位时间内产生的单位质量,以及对气体做功的多少是直接影响离心式压缩机运行效率的关键。通常来说,叶轮的圆周速度越大,则气体所做的功就越大。 图1 离心式压缩机结构图 另一方面,由于目前离心式压缩机的研制还处于初期阶段,所以离心式压缩机还存在许多天然的缺点,例如离心式压缩机还不能够适用于仪器量太小或者压缩比过高的场合,另外离心式压缩机的稳定工况比较狭窄,对于气量的调节比较差,离心式压缩机的工作效率要远低于活塞式压缩机[2]。 二、离心式压缩机振动故障 (一)离心式压缩机转子不稳定引发的振动由于在生产离心式压缩机的过程中材料自身存在缺陷或者生产技术不足,所以很容易导致转子结构无法实现离心式压缩机的平衡需求,进一步引发结构偏差,在转子长期旋转的过程中很容易受到离心力的影响,导致轴承的荷载发生偏转而引起振动的问题,在长期使用时由于离心式压缩机材料缺乏耐磨性,在长时间使用之后会因为材料磨损而出现严重的不平衡,也会导致离心式压缩机出现振动。由于大部分的轴承表面积没有进行打磨处理,也会导致整个结构出现不对称的问题,在转子运行的过程中由于人为因素而造成在转子加工过程中出现严重缺陷和偏差也会导致离心式压缩机运转受到影响。(二)转子中偏差问题 在转子运行的过程中由于不对称的现象出现转子运转偏差,主要受到方向、角度、平行等方面的影响。设备机组运行过程中进行观察和记录的过程中,如果轴承压力比较低或者明显减少,则很容易导致轴承的表面与轴承之间出现较大的缝隙,也会引发转子偏差的问题[3]。 (三)油膜振动 在离心式压缩机运行的过程中,油膜会因为运行时间的不断增加而逐渐加重导致油膜振动的现象。另外由于不同轴承的荷载能力也存在较大差异,这样也会造成油膜振动现象受到影响。(四)转子与汽封 在离心式压缩机摩擦现象研究的过程中,能够发现转子与气密封之间的摩擦弧度过大会造成元件的磨损问题,由于器密封与转子的联接部位会出现装机磨损,也会导致元件的磨损现象加重。 三、离心式压缩机安全运行的主要策略

离心式压缩机喘振分析及解决措施

离心式压缩机喘振分析及解决措施 摘要:论述了离心式压缩机喘振机理、影响因素、危害及判断,以及本车间气压机组发生喘振时的处理措施。 关键词:离心式压缩机喘振机理影响因素危害判断措施 0 引言 离心压缩机是速度式压缩机中的一种,由于具有排气量大,效率高,结构简单,体积小,气体不受油污染以及正常工况下运转平稳、压缩气流无脉动等特点,目前已广泛应用于石油、化工、冶金、动力、制冷等行业。离心压缩机的安全可靠运行对工业生产有着非常重要的意义。然而,离心压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感,易发生喘振。喘振是离心压缩机固有的一种现象,具有较大的危害性,是压缩机损坏的主要诱因之一。早在1945年于英国首先发现了离心压缩机的喘振现象并引起了人们的注意。 1 离心式压缩机的喘振机理及影响因素 1.1 离心式压缩机的喘振机理离心压缩机工作的基本原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一起旋转而产生离心力,从而将能量传递给气体,使气体压力升高,速度增大,气体获得了压力能和动能。在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件(扩压器),从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压,使气体的部分动能转变为压力能。可见,离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内完成。当离心压缩机的操作工况发生变动,而偏离设计工况时,如果气体流量减小则进人叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化,气流向着叶片的凸面

(工作面)冲击,在叶片的凹面(非工作面)的前缘部分,产生很大的局部扩压度,于是在叶片非工作面上出现气流边界层分离现象,形成旋涡区,并向叶轮出口处逐渐扩大。气量越小,则分离现象越严重,气流的分离区域就越大。由于叶片形状和安装位置不可能完全相同及气流流过叶片时的不均匀性,使得气流的边界层分离可能先在叶轮(或叶片扩压器)的某个叶道中出现,当流量减少到一定程度,随着叶轮的连续旋转和气流的连续性,这种边界层分离现象将扩大到整个流道,而且气流分离沿着叶轮旋转的反方向扩展,以至叶道中形成气流旋涡,从叶轮外圆折回到叶轮内圆,此现象称为旋转脱离,又称为旋转失速。发生旋转脱离时叶道中气流通不过去,级的压力突然下降,排气管内较高压力的气体便倒流回级里来。瞬间,倒流回级中的气体补充了级流量的不足,叶轮又恢复正常工作,重 新把倒流回来的气体压出去。这样又使级中流量减小,于是压力又突然下降,级后的压力气体又倒流回级中来,如此周而复始,在系统中产生了周期性的气流振荡现象,这种现象称为“喘振”。 2 喘振的危害及判断 2.1 喘振的危害喘振现象对压缩机十分有害,主要表现在以下几个方面:①喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振荡,会使供气参数(压力、流量等)大幅度地波动,破坏了工艺系统的稳定性。②会使叶片强烈振动,叶轮应力大大增加,噪声加剧。③引起动静部件的摩擦与碰撞,使压缩机的轴产生弯曲变形,严重时会产生轴向窜动,碰坏叶轮。④加剧轴承、轴颈的磨损,破坏润滑油膜的稳定性,使轴承合金

空压机振动波动的原因及预防措施详细版

文件编号:GD/FS-2138 (解决方案范本系列) 空压机振动波动的原因及预防措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

空压机振动波动的原因及预防措施 详细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 摘要:本文针对离心式空压机正常运行过程中出现因振动现象及出现喘振的现象,从空压机结构、工作原理及故障特征进行分析,以找到故障原因及影响,并在机组日常维护中做好相关预防措施。 关键词:空压机;振动波动;喘振;原因;措施。 引言 空分装置为化工企业的主要装置,空压机又是空分装置主要设备,空压机长期稳定运行,才能确保空分装置为其它工艺系统装置提供氧气及氮气。而振动是压缩机的常见故障,当振动过大时会影响压缩机的

可靠运行,给生产造成很大的损失,因此保证压缩机的安全可靠运行,对提高生产效率及经济效益有重要的意义。压缩机与电机由刚性联轴节相连接,变速箱中各级齿轮轴与压缩机叶轮为同一根轴,轴承的平衡对压缩机平稳运行至关重要。空压机是将经自洁式空气过滤器过滤后的原料空气,经空压机压缩送至预冷岗位。工作原理:电机将电能转化为机械能并传给叶轮,叶轮通过高速旋转将机械能传给气体,使空气获得速度能并变为压力能。此过程中动平衡和振动的平稳起着重要的作用。 2、流程简述 空气经自洁式空气过滤器过滤后,除去空气中大量灰尘和其它机械杂质,进入空压机中经三级压缩、三级冷却后,压力升至0.88MPa,温度不超过40℃

(完整word版)KCC219系列离心式空气压缩机

KCC215-9系列离心式空气压缩机 技术说明 浙江开山离心机械有限公司

目录 1、相关技术数据 2、产品特点 3、性能保证 4、性能测试情况介绍 5、技术服务和设计联络 6、甲方的备货范围 7、供货范围清单以及供应商 甲方(需方): 乙方(供方):浙江开山离心机械有限公司 2014 年 5 月18 日

KCC215-9 离心式空压机相关技术数据 项目/品牌开山 型号KCC215-9(215m3/min,0.9MPaA) 额定流量(m3/min)215(入口状态) 额定压力(BarG)8 空压机出口空气质量100%无油 节流范围(%)70~105%(对应进口导叶开度40~90°) 压缩段数 3 轴功率(KW)1035 冷却水消耗量(T/hr)130(含后冷却器用水) 冷却水温升(degC)8℃ 剖分形式水平剖分式平行轴斜齿整体齿轮增速齿轮箱 小齿轮材质17CrNiMo6 大齿轮材质17CrNiMo6 叶轮形式半开式、后倾式 叶轮材质17-4PH 高速轴轴向轴承形式推力盘 高速轴径向轴承形式水平剖分式可倾瓦轴承 高速轴油封形式迷宫 高速轴气封形式迷宫 低速轴(大齿轮轴)轴承形式水平剖分式轴套式滑动轴承 低速轴(大齿轮轴)油封形式迷宫式油封 蜗壳材质HT300 联轴器不锈钢膜片式并带防护罩 入口阀动力方式电动执行器调节进口导叶结构~220V ,4-20mA 放空阀动力方式电气动执行器,4-20mA 空气流道防腐处理材质按客户要求 扩压器材质铝合金 冷却器管束材质T2 冷却器翅片材质AL 疏水阀形式带有“V”形缺口的冷却器泄水阀 电机额定功率(KW)1120(华达) 额定电压(KV)10 电机转速(RPM)2975 电机效率:100%/75%/50%负荷0.95/0.95/0.94 电机功率因素:100%/75%/50%负荷0.88/0.85/0.77 绝缘等级 F 温升等级 B 防护等级IP23 启动方式液态软启动 启动电流(A) 3.5倍满载电流 电机轴承滚动轴承 电机轴承润滑脂润滑

离心式压缩机喘振的分析和处理方法

离心式压缩机喘振的分析和处理方法 摘要:本文就离心式压缩机为主要描述对象,分析了喘振的原因和主要问题,并针对这些原因提出了消除喘振的方法。就喘振现象的发生机理以及影响因素,本文做出了详细论述,旨在为减轻喘振来提高离心式压缩机的性能。 关键词:离心式压缩机喘振分析 前言 离心式压缩机具有很多特点,诸如效率高,排气量大以及气体不受油污污染以及运转平稳等,成为目前应用广泛的速度式压缩机种类之一。在工业生产上,离心压缩机的安全性能起重要作用。但离心压缩机容易发生喘振,作为一种有着较大危害的固有现象,喘振对压缩机的使用寿命有很大的损害,应该受到重视。 1.离心式压缩机的喘振机理 由实际物体的高速转动带来气体的转动,从而形成离心力,这一过程实现了能量的传递,气体获得动能和压力能。叶轮中高速转动的气体在扩压器内实现动能向压力能的转化。所以说主要的压缩过程在叶轮和扩压器内。这也是离心式压缩机的基本工作原理。当时机情况偏离设计工况时,会出现气流量减小的情况,以致进入叶轮和扩压器的气体反向流动,冲向工作面,增加了非工作面边缘的扩压度,导致气流边界分层,最终形成了漩涡区。在越靠近叶轮出口的地方,这种漩涡现象越严重,波及的范围也更大。这是与偏离设计工况的程度成正相关关系的,因为偏离程度越大,气流量也就越小,工作面和非工作面之间出现的气流边界分层现象也就原来越严重。而在离心式压缩机的实际构造中,由于叶轮中叶片的不完全对称性,导致气流流动的不均匀,气流边界分层可能会出现在不确定的某个叶道中。当气流量减小到某一临界值时,叶轮的旋转会将整个分层现象扩张到更广的区域,此时气流向叶轮旋转的反向流动,气流旋涡开始形成,并出现在叶轮的外圆和内圆中,发生旋转失速的情况。旋转失速的情况下,叶道中的气流无法通过,排气管中的高压气体会向压力下降的级里流动,及时填补了级流量不足的空缺,促使压缩机恢复运转,将倒流的气体重新排放出去。此时又出现了级中气流量不足的情况,然后高压气体又流向低压区域的级里,促使叶轮正常工作。这样周而复始的循环工作兴城路周期性的气流振荡,即“喘振”现象。 2.喘振的危害及判断 2.1.喘振的危害 喘振对于离心式压缩机的危害很大,可以总结为以下几点:①离心机的工艺过程和工作系统都是在特定的参数下进行的优化设计,尤其是对于气体参数的要求更高,但是喘振时气流的强烈振荡会带来一定的不稳定性。②叶片的强烈震动会带来极大噪声。③各部件之间的摩擦加大,压缩机的主轴也会受到影响,甚至

离心压缩机振动分析及处理

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b31441317.html, 离心压缩机振动分析及处理 作者:余长雄 来源:《科技视界》2015年第28期 【摘要】独山子石化热电厂燃化车间现有四台200Nm3/min的离心式空气压缩机,2008 年投运以来运行平稳,但从2013年至今发生多次由于压缩机机体振动大跳停事件,通过分析压缩机振动大原因,制定相对应的防范措施,确保空气压缩机长周期平稳运行。 【关键词】压缩机;振动;防范措施 0 引言 独山子热电厂燃化车间现有4台200Nm3/min 0.8MPa的英格索兰3CⅡ80MX3型离心式空气压缩机,每台离心空气压缩机独立对应一台自洁空气过滤器和一台空气干燥器。 1 英格索兰3CⅡ80MX3型离心式空气压缩机介绍 英格索兰CENTAC离心式空压机是一种可靠高效的离心式压缩机,设计用来提供无油压缩空气,广泛应用在化工、炼油、电力行业等工业领域。该型空气压缩机拥有三级压缩缸,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速旋转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压的作用。 2 离心空气压缩机振动故障分析 2.1 离心空气压缩机振动故障简介 1-3级压缩缸振动过大是离心空压机最常见的故障,其危害性最大。通常离心压缩机运行时1-3级振动不超过0.6mils,该机设定最高振动值第一级为1.3mils,第二级为1.15mils,第三级为1.1mils,超过此振动值时压缩机便会自动停机报警。如果设备长期处在高振动值状况下 运行,过高的振动会增加设备功率的消耗,加速摩擦接触面的磨损,使设备使用寿命缩短,严重时会引起拉缸、烧瓦等故障。虽然空压机对预防高振动加装了保护装置,但故障的存在使该装置频繁动作,影响到企业的正常生产。 2.2 空压机1-3级压缩缸振动故障及排除 2015年2月3日12:00时1#离心压缩机在备用近两个月后正常投入运行,0:41时监盘人员发现1#离心压缩机跳闸,班员迅速到空压机厂房检查,确认1#离心压缩机跳闸,1#离心

低速离心压缩机旋转失速的试验研究

第21卷 第3期  2007年09月 实验流体力学 Journal of Experiments in F luid Mech anics V ol.21,N o.3  Sep.,2007  文章编号:167229897(2007)0320038206 低速离心压缩机旋转失速的试验研究Ξ 郭 强1,竺晓程1,杜朝辉1,陈 华2,赵 岩2 (1.上海交通大学机械与动力工程学院涡轮机研究所,上海 200030;2.美国H oney well公司,上海 200000) 摘要:对某低速离心压缩机无叶扩压器壁面静压波动和内部流场进行了详细的试验测量,重点研究了小流量工况下的不稳定流动和旋转失速。在试验中,首先使用高频动态压力传感器获得了不同流量工况下扩压器前盖板处的静压波动,并对测量结果进行了频谱分析,以确定旋转失速起始工况点和不同小流量工况下的失速频率。然后使用PI V测速设备详细测量了在失速条件下,无叶扩压器及叶轮流道内部的流场变化。试验丰富了对低速离心压缩机旋转失速流动现象的认识,为设计高性能的离心压缩机提供了丰富的实验数据。 关键词:旋转失速;离心压缩机;无叶扩压器;PI V 中图分类号:TK453 文献标识码:A R otating stall experimental study of a low2speed centrifugal compressor G UO Qiang1,ZHU X iao2cheng1,DU Zhao2hui1,CHE N Hua2,ZHAO Y an2 (1.School of Mech.and P ower Engineering,Shanghai Jiao T ong University,Shanghai200030,China;2. H oneywell C orporation,Shanghai200000,China) Abstract:Unsteady flows and rotating stall of a low2speed centrifugal com press or were investigated by measuring vaneless diffuser wall static pressure fluctuation and internal flow fields in detail at different small flow fluxes.Firstly the real time static pressure fluctuations on the vaneless diffuser shroud at different circum2 ferential positions are acquired by high2frequency dynamic pressure transducers.DFT analysis is applied to the experimental results to ascertain the rotating stall beginning operation conditions and stall frequency.Then,the internal flow fields of the centrifugal com press or are investigated with a PI V(Particle Image Velocimetry)sys2 tem at different small flow fluxes.The flow field development of vaneless diffuser and blade flow passage are given in detail at rotating stall conditions.The experiments enrich the understanding of rotating stall flow phe2 nomenon of the low2speed centrifugal com press or and provide full experiment data for designing high perfor2 mance centrifugal com press or. K ey w ords:rotating stall;centrifugal com press or;vaneless diffuser;PI V 0 引 言 目前限制压气机设计性能进一步提高的一个重要因素是压气机中常常出现的旋转失速现象。旋转失速是一种局部扰动诱发的不稳定流动,它限制机器的稳定工作范围,影响运行的可靠性,在机器的设计和调试中是实现各级匹配的重要障碍,并在过渡态和非设计工况运行中导致灾难性的事故。因此人们不得不在设计阶段就要考虑一定的失速裕度,因此它们的存在是阻碍叶轮机械效率提高和运行稳定的重要 Ξ收稿日期:2006211208;修订日期:2007201227 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50576052). 作者简介:郭 强(1978-),男,河南焦作市人,博士研究生.研究方向:叶轮机械内部复杂流动.E2mail:guoqiang0808@sj2 https://www.360docs.net/doc/b31441317.html,

离心式压缩机的防喘振控制(正式版)

文件编号:TP-AR-L6485 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 离心式压缩机的防喘振 控制(正式版)

离心式压缩机的防喘振控制(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 一、离心式压缩机的特性曲线与喘振 离心式压缩机的特性曲线通常指:出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线;效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。对于控制系统的设计而言,则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线,见图6—20中实线。 离心式压缩机在运行过程中,有可能会出现这样一种现象,即当负荷降低到一定程度时,气体的排出量会出现强烈振荡,同时机身也会剧烈振动,并发出“哮喘”或吼叫声,这种现象就叫做离心式压缩机的

“喘振”。 喘振是离心式压缩机的固有特性,而事实上少数离心泵也可能喘振。离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件:一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状;二是管路系统中要有能自由升降的液位或其他能贮存和放出能量的部分。 因此,对离心泵的情况,当遇到具有这种特点的管路装置时,则应避免选用具有驼峰型特性的泵。 对离心压缩机,由于它的性能曲线大多呈驼峰型,并且输送的介质是可压缩的气体,因此,只要串联着的管路容积较大,就能起到贮放能量的作用,故发生不稳定跳动的工作情况便更为容易。连接离心式压缩机不同转速下的特性曲线的最高点,所得曲线称喘振极限线,其左侧部分称为喘振区,如图6—20中

浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法

浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法 喘振问题作为离心式压缩机最常见的问题之一,严重影响着压缩机的运行,也是造成压缩机损坏的主要原因之一。在实际生产中,往往由于对喘振故障认识不足,可能会出现压缩机发生喘振故障时没有得到及时的判断和处理,造成压缩机硬件损坏,甚至危及压缩机使用寿命及功能的情况发生。 一、离心式压缩机控制系统现状 离心压缩机控制系统主要是保障压缩机的安全、稳定运行,充分应用压缩机工艺区域,在工艺压力与流量范围内,保障工况稳定运行,提升离心压缩机操作的便捷性与自动化水平。通过应用控制系统,可将离心压缩机的工作状态实时展现出来,促使操作人员掌握相应的信息,实时储存运行数据,为后期查询与分析奠定基础。 受到某些原因的影响,若离心式压缩机运行不稳定,控制系统可及时预测各类影响因素,在出现故障与问题的情况下,通知操作人员。系统能够依据不同的情形,采取针对性的解决对策,合理做出动作,促使离心式压缩机迅速恢复到正常的运行轨道。离心式压缩机控制系统设计本身属于关键性问题,本文主要从以下三方面入手,深入分析离心式压缩机控制系统设计现状,主要包括:(1)选择控制系统硬件平台,目前国内是在经典压缩机控制系统基础上,选择模拟调节器,实现运行参数(比如:排气量、排气压力等)调节,以此实现对保护装置安全运行提供保障,更好的满足实际工艺需求。但就实际情况而言,这类调节器难以应变大负荷,就突发工况变化无法精准应对,难以使机组处于最佳运行状态中。(2)合理选择控制系统软件,国外进口的压缩机组,供货商一般会选择配套的控制系统,这类系统的针对性较强,且控制效果比较理想。也可购买第三方厂家的主要控制软件,将其直接应用在上位机监控系统内,可实现开发周期缩短,但这类方式会增加开发成本。(3)选择控制策略,在离心式压缩机控制系统设计工作中,应当将防喘振数字划分为直接控制,实现最小流量控制,就不同故障情形,采取不同的解决对策。不断引入先进的控制技术,比如:模糊控制、神经网络控制技术,为后期压缩机智能控制奠定良好基础。在智能化技术背景下,传统的控制方式已经难以满足上述控制需求,只有积极引入先进的PDI控制技术,才可实现离心压缩机控制水平的提升。 二、离心式压缩机喘振故障的解决方法

空压机振动波动的原因及预防措施

空压机振动波动的原因及预防措施摘要:本文针对离心式空压机正常运行过程中出现因振动现象及出现喘振的现象,从空压机结构、工作原理及故障特征进行分析,以找到故障原因及影响,并在机组日常维护中做好相关预防措施。 关键词:空压机;振动波动;喘振;原因;措施。 引言 空分装置为化工企业的主要装置,空压机又是空分装置主要设备,空压机长期稳定运行,才能确保空分装置为其它工艺系统装置提供氧气及氮气。而振动是压缩机的常见故障,当振动过大时会影响压缩机的可靠运行,给生产造成很大的损失,因此保证压缩机的安全可靠运行,对提高生产效率及经济效益有重要的意义。压缩机与电机由刚性联轴节相连接,变速箱中各级齿轮轴与压缩机叶轮为同一根轴,轴承的平衡对压缩机平稳运行至关重要。空压机是将经自洁式空气过滤器过滤后的原料空气,经空压机压缩送至预冷岗位。工作原理:电机将电能转化为机械能并传给叶轮,叶轮通过高速旋转

将机械能传给气体,使空气获得速度能并变为压力能。此过程中动 平衡和振动的平稳起着重要的作用。 2、流程简述 空气经自洁式空气过滤器过滤后,除去空气中大量灰尘和其它机械 杂质,进入空压机中经三级压缩、三级冷却后,压力升至0.88MPa,温度不超过40℃之后,经送气阀送往预冷机冷却。上图中1是叶轮,使空气具有很高的速度;2是扩压器部分,在那里将空气动能转化成势能;3是中间冷却器,除去压缩过程中所产生的热量,以便于实现等温压缩从而提高压缩效率;4是不锈钢丝网制成的的水气分离器,以除去空气中的水份。 离心式压缩机振动现象主要包括转子不平衡、对中不良、联轴器故障、油膜振荡等。

3.1转子的不平衡,旋转机械的转子由于受到材料质量和加工技术等各方面的影响,转子上的质量分布对中心线不可能绝对地轴对称,固此任何一个转子不可能做到绝对平衡,转子质量中心与旋转中心线之间总是有偏心距存在。这就使转子旋转时形成周期性的离心力干扰,在轴承上产生动载荷,使机器产生振动。转子质量不平衡的原因有:设计问题、材料缺陷、加工与装配误差、工艺过程等问题。转子不平衡故障特征是:在转子径向测检的频谱图上,转速频率成分具有凸出的峰值;转速频率的高次谐波值很低,因此反映在时域波形图上是一个正弦波;对于普通两端支撑的转子,轴向测点上的振值并不明显。 3.2转子的对中不良,各转子之间用联轴器联接传递运动和转矩,由于机组的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机组基础的不均匀沉降等,有可能会造成机组工作时各转子轴线之间产生不对中。不对中将导致轴向、径向交变力,引起轴向振动和径向振动,而且振动会随不对中严重程度的增加而增大。

压缩机变工况运行节能降耗

邵阳学院 课程名称:压缩机的变工况运行节能降耗方法 班级:11制冷与空调 学号:1141102031 姓名:梁轲 指导老师:周老师

压缩机的变工况运行节能降耗方法 摘要:富气压缩机在重油催化裂化中起着增加能量从而提高收率和质量的作用。随着世界性能源紧缺状况的加剧,各种节能措施纷纷出台,以求降低设备成本。笔者介绍一种新的节能措施,即利用富气压缩机的多变效率曲线,改变压缩机的 工作点,从而达到节能的目的。 关键词:压缩机,节能,变工况运行 压缩机性能参数及自控 1.性能参数 锦州石油化工公司140×104 T/A重油催化裂化装置的富气压缩机,由从日本进口的汽轮机直接拖动,其性能参数见表1。 表1 汽轮机-富气压缩机机组性能参数 2.自控简介 汽轮机-富气压缩机机组采用先进的PLC控制逻辑系统自保,包括机组超速停机自保、压缩机-汽轮机轴位移超限停机自保、封油压力低 限停机自保、润滑油压力低限停机自保和级间分液罐液位高限停机自 保。开机逻辑控制和自动运行等均由PLC控制。其它常规控制由5个单 回路调节器和3个手操器来完成。机组转速由W/W505控制,PLC与操作 站的通讯由MODBUS来完成。主要功能有速度控制功能;抗喘震控制功 能,即通过3台美国产CCC智能调节器控制抗喘震阀的开度来保护压缩 机不被喘震破坏;切断和报警功能,即通过PLC和硬继电器控制机组的 紧急状态停机和非正常状态的报警;过程控制功能,即由5个单回路调 节器分别调节5个控制指标:压缩机一段入口压力控制、中间罐液位控制、中间罐界面控制、压缩机入口阀遥控和出口阀遥控。 机组变工况运行分析

1.工况分析 机组的变工况运行与正常范围内的参数变化运行是不同的。机组运行中的参数变化主要来自反应岗的控制信号,即PRCA1201/A调节器的输出变化。而富气压缩机入口参数如温度、压力主要由分馏塔顶部温度、压力及分馏塔到机组之间的工艺管线和冷换设备的温度降、压力降所决定。机组压缩机的原设计工况与变工况的参数对比见表2。 表2 机组压缩机原设计与变工况参数对比 改变机组的参数,目的是降低汽轮机的耗汽量。改变机组的工况必须保证机组运行在稳定工作区内,最好在改变机组运行工况的同时增大机组的安全工作区。所谓机组的安全工作区即压缩机性能曲线上的喘震工况与堵塞工况之间的区域。而实际的安全工作区是防喘震线到防堵塞线之间的区域。当压缩机在低流量区域运行时有两种危险工况,即“旋转失速”和“喘震”,如图1所示。图中,1、2、3、4为压缩机某一级 为叶栅入口面积,m2;叶轮的四片叶片,其气流冲角为I、转速为U;F n u为机组旋转圆周速度,m/s;ω 为相对坐标旋转角速度,rad/s。 t 图1 叶栅入口速度图 当压缩机入口流量Q减少、冲角增大到一定程度时,沿叶片的非工作面将发生气流脱离现象。由于实际叶栅中各叶片的几何参数、工作条件不会完全相同,实际流动的气流也非完全轴对称。因此,这种气流脱离现象并非同时产生于所有的叶片槽道中,而是在某一个或某几个叶栅中产生。假设气体绕流叶栅时3号叶片首先失速,由于其叶栅槽道堵塞,流向叶片2上的气流冲角增大,致使此叶片非工作面失速。而流向4号叶片上的气流冲角减小,因此4号叶片不会失速。3号叶片叶背上失速的结果使槽道的有关宽度减小,流量减少,迫使流向叶片3的气流向相邻两侧的叶片2和4流动,从而进一步增大叶片2 的气流冲角,减小3号叶片的冲角,结果2号叶片的失速趋势加剧,3号叶片的失速趋于缓和。从整体上观察,相当于失速由3号叶片转移到2号叶片。这种失速将沿着叶片的升力方向在叶栅中移动,即形成旋转失速。失速可发生在

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