RIK80_4型空压机振动值超标原因分析及处理

表 1 空压机各测点的报警值和停车值
测 点
报警值 停车值
压缩机吸气侧轴振动值 ( X 向 、Y 向) V1001/μm 40
91
压缩机排气侧轴振动值 ( X 向 、Y 向) V1002/μm 40
91
齿轮箱驱动轴振动值 ( X 向 、Y 向) V1003/μm 40
91
齿轮箱非驱动轴振动值 ( X 向 、Y 向) V1004/μm 50 146
4 月 29 日 18 : 03 第四次启动空压机 , 振动值 V1002 稍 稍 下 降 , 但 还 有 66μm , 仍 然 超 过 报 警 值 , 同时压缩机发出明显的异响 (类似于气流倒灌 声) , 18 : 20 停运空压机 。在近 20 分钟的运行时 间内 , 空压机的加工空气量一直偏低 , 无法增加 , 只有 80000m3/ h 左右 。分析认为原因还是中间冷 却器气路不畅 , 气路有堵塞现象 。因为中间冷却器 的管串 、翅片无法拆解清洗 , 同时每一只中间冷却 器上的翅片均已有部分损坏 (从外表目测估算 , 有 15 %～20 %的翅片损坏) , 决定向外招标订购 , 按 照图纸要求制作全套中间冷却器 (共 6 只) 。
6 月 23 日更换密封环 , 两次点动空压机 , 进 行气封跑合 。17 : 40 第六次启动空压机 , 振动值 V1002 较 前 几 次 明 显 降 低 , 最 大 值 稳 定 在 6214μm , 但仍然超出报警值 , 于 18 : 19 停运空压 机 。由于中间冷却器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
(1) 受迫振动 : 可通过检查转子动平衡 、电机 振动值和齿轮箱 (联轴器) 来判断 。
(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判断 。
(3) 运转 : 可通过检查轴承间隙及装配情况来 判断 。
(4) 脉动 : 可通过监听气流脉动 、涡流及喘振 来确定判断 。
3 月 15 日 , 即空压机检修前 , 进行了一次叶 轮清洗 , 清洗后的振动值见表 2 。
表 2 2009 年 3 月 15 日空压机各测点振动值
测 点
实测值
压缩机吸气侧轴振动值 ( X 向/ Y 向) V1001/μm 压缩机排气侧轴振动值 ( X 向/ Y 向) V1002/μm 齿轮箱驱动轴振动值 ( X 向/ Y 向) V1003/μm 齿轮箱非驱动轴振动值 ( X 向/ Y 向) V1004/μm
6 月 17 日新中间冷却器安装完毕 , 13 : 05 第 五次 启 动 空 压 机 , 振 动 值 V1002 仍 然 偏 高 , 为 5618μm , 同时压缩机体异响明显 , 20 分钟后停运 空压机 。拆解压缩机体 , 发现每一级叶轮的前盖板 迷宫密封梳齿 (如图 2 所示) 与机壳的密封环间隙 达 7mm (正常值为 ±012mm) , 气流在每一级由出 口侧向进口侧窜气严重 。于是决定更换密封环 。
齿轮箱非驱动轴轴向位移 Z1009/ mm
±016 ±018
利用冶炼系统检修机会 , 正常停运空压机并进行保 养 , 拆解压缩机体 , 检查叶轮 。同时抽出空气中间 冷却器进行检查 , 发现冷却水管束外壁翅片 (壳 程 、气路) 积有很多的灰尘 。用第奥克斯 98 清洗 液加水浸泡清洗 , 再用清水冲洗干净后回装 。正常 启动空压机 , 运行参数均符合要求 。
收稿日期 : 2009207214 作者简介 : 杨毅 , 高级工程师 , 1989 年 7 月毕业于华东冶金学院化工系 , 现在广西柳州钢铁 (集团) 公司气体公司从 事技术管理工作 。
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图 1 空压机轴振动和轴位移测量点示意图
2009 年 3 月 17 日 21 : 00 , 利用冶炼系统正常 检修机会 , 停运空分设备并检查 。抽出空压机中间 冷却器 , 发现翅片上尘垢较多 。用第奥克斯 98 清 洗液浸泡 、清洗 , 清洗干净后回装 , 等待开机 。
这次空压机振动值过高时 , 做了以下检查与分 析:
(1) 检查润滑油的品质 、各供油点的流量 、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) 压缩机体气流和转子动平衡状况 。 (4) 其他可能引起振动值过高的原因 。 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 , 既可能只是其中之一 , 也可能是 两者兼有 。 此套空压机的中间冷却器为内置式 , 是采用叠 片式翅片管为元件的管壳式换热器 , 体积小 (617mm ×605mm ×3390mm) , 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 0114mm 。如此密集的翅片及冲 压孔造就了非常高的传热效果 , 却也有一个难以克 服的缺陷 : 不仅翅片上附着的尘垢难以清洗 , 而且 清洗后难以保持翅片应有强度 , 使其不扭曲 、变形 和折断 。 20000m3/ h 空分设备处在空气质量较差的区 域 , 空气中弥漫着大量炼钢 、炼铁粉尘 、铁锈粉尘 和煤粉等固体颗粒 , 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 (中间冷却器的 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 , 压缩机叶轮定期喷水清洗时也会 定期湿润全部翅片 , 这样整体翅片都会附着大量的 粉尘 , 并且通过高温 、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 越硬 , 以致部分翅片间隙变窄 , 造成气流阻力增 大 , 空气量减少 , 生产能力下降 (在 3 月 17 日检 修前空压机已无法满负荷生产印证了此现象) , 严 重时会因气流不畅引起涡流 , 造成振动值过高而 停机 。 这些附着物有极强的附着力 , 用清水浸泡 、冲 洗几乎没有去除效果 , 目前只能用酸性清洗液 (第 奥克斯 98 清洗液) 清洗 , 清洗时将 p H 值控制在
[ Gas Com pany , Guangx i L i uz hou I ron & S teel ( Grou p) Corporation , 117 Beique Road , L i uz hou 545002 , Guangxi , P. R . China ]
Abstract : The technical parameters of Model R I K8024 air compressor , it s over2standard vibration and t he corrective process are described , t he causes of excessively high vibration value are analyzed , and t he measures to ensure steady run of air compressor are proposed. Keywords : Air compressor ; Vibration ; Blocking ; Cleaning
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题 。决定抽出中间冷却器 , 让空压机无负荷运转 。 结果表明振动值 V1002 偏高 , 为 87μm , 确定是转 子的动平衡有问题 。
图 2 闭式叶轮结构示意图
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 , 合格后回装 。6 月 29 日再次启动空压机 , 振动值恢复正常 (见表 3) 。 满负荷运行后空压机各级排气温度正常 (见表 4) , 说明新安装的国产中间冷却器冷却效果良好 。
6/ 714 1718/ 1314 1418/ 815 1412/ 22
2009 年 4 月 28 日接到开车命令 , 01 : 06 第一 次启动空压机 , 01 : 37 因进口导叶故障而停车 , 运行时间 31 分钟 。
11 : 56 第二次启动空压机 , 因振动值 V1002 超过 91μm 联锁停车 , 期间空气流量值显示过低 , 压缩机发出异响 。分析认为这是由中间冷却器不畅 通造成的 。决定抽出中间冷却器检查 , 并用第奥克 斯 98 清洗液浸泡 、清洗 。但清洗之前发现每一只 中间冷却器都有部分翅片扭曲变形甚至折断 , 并嵌 入翅片间隙内 。
关键词 : 空压机 ; 振动 ; 堵塞 ; 清洗 中图分类号 : TH452 文献标识码 : B
Analysis and correction of cadel RIK8024 air compressor
Yang Yi , Liao Dianke
空压机共设有 4 个测振点和 1 个轴位移测量点 (如图 1 所示) , 各测点的报警值及停车值见表 1 。
2 振动值超标和处理
2004 年 12 月投产以来空压机运行平稳 , 振动 值 V1001 在 4 ～ 8μm 范围内波动 , V1002 在 8 ～ 15μm 范围内波动 , V1003 在 8 ～ 15μm 范围内波 动 , V1004 在 10～23μm 范围内波动。2006 年 12 月
RIK8024 型空压机振动值超标原因分析及处理
杨 毅 , 廖典科
[ 广西柳州钢铁 (集团) 公司气体公司 , 广西省柳州市北雀路 117 号 545002 ]
摘要 : 简介 RI K8024 型空压机的技术参数 , 详细叙述空压机振动值超标的现象以及处理过 程 , 分析振动值过大的原因 , 最后提出为保证空压机稳定运行而应采取的措施 。
同时 , 由于气流阻力增加 , 每一级压缩进口端 在轮背间隙处的吸气量会加大 , 在强大的气量冲刷 下 , 轮盖气封器的密封环很快被冲光 , 气封间隙大 幅度增加 , 反过来又增强涡流强度 。叶轮轮盖密封 和叶轮级间密封均采用迷宫密封 , 密封片利用不锈 钢丝嵌在转子的狭槽中 , 密封环由 4 块扇形块组 成 , 装在机壳的槽沟中 , 用 3 只圆柱弹簧将每块环 压紧在机壳上 , 弹簧的紧力约为 90N , 密封片与密 封环的间隙要求为 ±012mm , 如图 3 所示 。