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维修工程师如何通过"看,听,摸,闻"诊断空压机故障

[点击量: ][来源:博莱特]

2016-06-22

AG平台官网   在生产操作中,经验丰富的工作人员往往会凭借“眼看、耳听、手摸、鼻子闻”,通过人体的感觉器官来感知设备的振动、噪声、温度、声音、气味等来辨识设备的运行状态,及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态做出诊断,预防和消除故障,同时对设备的运行维护进行必要的指导,形成了现场一种特殊的诊断技术——“工匠诊断”。

空压机工匠诊断

AG平台官网   根据噪声产生的机理,噪声可以分为机械性噪声、流体动力性噪声和电磁噪声。产生主要原因有:压缩机、主电机、风机、油气罐、管路系统和加卸载。

  一、压缩机

AG平台官网   双螺杆压缩机

AG平台官网   双螺杆压缩机整机系统主要由电机、压缩机、管路、阀门和压力容器等组成,在运行过程中会受到气体力、惯性力、摩擦力等载荷的作用,激发压缩机机壳、整机底架、管道系统及支撑结构等零部件的振动。这些振动如不采取适当的措施加以限制,则会带来一系列问题,如:由于压缩机振动产生的辐射噪声,这些噪声声压级一般都在80~95dB(A);机器本身可能会无法正常运转,使临近振源的仪器、设备等无法正常工作。

  机械振动的常见控制方法主要从振动源与传递路径入手。在振动源上减低振动源的烈度,通常情况下,电机和主机是压缩机组系统主要的振动源,需要厂家研发低振动低噪声的电机和压缩机。在传递路径上阻碍振动的传递,双螺杆压缩机控制机械振动通常都采用隔振方法,加设弹性装置,减少振动响应。压缩机的振动源主要是电机和主机,而主机是通过中托架与电机刚性联接的,所以减少电机传递到整机底架的激振力,就能减少整机的振动。在电机和整机底架之间安装隔振器,能有效衰减电机传递的激振力,从而起到降低机械振动噪声的效果。双螺杆压缩机常用的隔振器是橡胶剪切型隔振器,它通过用丁腈橡胶在一定的温度和压力下硫化,并粘结于金属附件上压制而成,具有较低的刚度和较大的阻尼。

  螺杆压缩机噪声,主要分为机械性噪声和流体动力性噪声。螺杆压缩机在电机交变应力的作用下,引起机械设备中的构件及部件碰撞、摩擦、振动,从而产生机械性噪声,常见的控制方法有在源头上控制噪声源,如减少运动部件的冲击,提高转子及其装配件的动平衡等;在传递路径上阻碍噪声的传递,如增加系统的阻尼降低系统的响应,提高隔声罩的隔声量阻碍噪声的传播等。螺杆压缩机在运转过程中做周期性的吸排气,再加上内、外压缩比的不匹配,容易产生气流脉动,进而诱发压缩机机产生流体动力性噪声,常见的控制方法有在源头上控制气流脉动,如在压缩机排气口安装气流脉动衰减器;在传递路径上,衰减气流脉动,如降低管道内气流的流速,避免产生紊流;减少管道中出现的截面突变和转弯,避免出现压力脉动等。

  离心压缩机

  当离心压缩机喘振时,将会隔几秒定期地发出一个深沉而又吼哮的噪音。此时,压缩机已处于不稳定状态下运行,转子在轴承间往复滑动,而且止推轴承、转子这种水平方向的移动不可避免地要损坏压缩机轴封。

  每一次的喘振表明了转子在轴承间又一次的滑动,这种喘振的声音越高,转子水平方向的作用就越强,危害性也越大,会导致由轻喘振到压缩机的完全自行破坏。

AG平台官网   一般来说,一个机器在3000r/min转动要比8000r/min转动更加能防止喘振。

AG平台官网   引起喘振的原因和补救方法:

AG平台官网   A、排出压力太高

  把压缩机后冷器的接受器放空以降低被压,或者把进入后冷器的冷却水阀门打开。

  B、抽气速率低

  打开防喘振阀,使得放出的气体可以回到后压缩机的进气端。

AG平台官网   C、吸入气体温度高

AG平台官网   多数的装置都备有在压缩机的吸入口上游注入少量轻的液烃类设施,液体蒸发冷却了吸入压缩机的热气流,也可以要求上游工序降低进入压缩机的气体温度。

AG平台官网   活塞式压缩机

AG平台官网   活塞式压缩机的噪音与振动主要是机械方面的原因,同时由于工艺方面的排污不及时,油和水进入气缸同样也会产生噪音。

  A、气阀的阀片和弹簧如果断裂,一方面会引起压缩机出入口的压力和温度的变化,同时,我们用听棒听损坏的气阀时会听到嘶嘶的漏气声。

  B、如果压缩机的转动部件的间隙不合适,如十字头、大头瓦、小头瓦的间隙过大或过小,压缩机在转动时就会发出咚咚的响声。

  C、压缩机的气缸里面掉入一些机械杂质,或活塞和缸盖的间隙过小,压缩机在转动时气缸里就会发出“当当”的金属碰击声,发出这种声音时要立即停车检修。否则,就会发生重大的设备损坏事故。

  D、由于工艺排污不及时,油和水进入气缸就会发生液击,液击的声音也是“咚咚”的响声,这时就应该加强排污,液击严重时还要停车检修。

  有的工厂曾发生过气阀碎裂掉入气缸内,把活塞和缸盖撞毁的生产事故。所以在生产实践中,可以根据压缩发出的不同声音来判断压缩机的运行是否正常。

  二、主电机和风机

AG平台官网   主电机噪声主要是电磁噪声和电机尾部的散热风扇高速旋转产生空气动力性噪声。在电动机中,电磁噪声是由定、转子间的气隙中谐波磁场产生的电磁力波引起定子与转子的振动而产生的。当电源电压不稳定时,最容易产生电磁振动和电磁噪声。空气动力性噪声主要是冷却风扇高速旋转时,风机的叶片打击周围的气体介质,引起周围气体的压力脉动而形成的。

AG平台官网   主电机噪声要减小电磁噪声就必须使用户电源电压稳定,并且提高电动机的制造及装配精度,根据实际情况尽量配4极电机,主电机噪声可比2极电机低4~8dB (A),双螺杆压缩机各生产厂家多配轴流式风扇,其具有风压小,噪声大,安装简单,成本低等特点。采用离心风扇可显著降低噪声,其具有风压大,噪音小,成本高的特点。双螺杆高端系列压缩机采用离心风扇的趋势在增大。

  三、油气罐噪声

AG平台官网   螺杆压缩机在运转过程中做周期性的吸排气,再加上内、外压缩比的不匹配,容易产生气流脉动,气流脉动通过排气管道传入油气罐诱发流体动力性噪声,并且管道内的油气混合物高速冲击油气桶的内壁,引起油气罐壁面的振动,因此它的外表面直接向机器周围辐射出强烈的机械性噪声。

AG平台官网   油气罐的噪声控制的方法主要有以下几种:第一是衰减排气脉动压力,在排气出口处安装气流脉动衰减器可以衰减气流脉动或者加设排气缓冲器,可以减少压力脉动,从而达到降低噪声的效果。缓冲器容积愈大,声频率愈低,降低的噪声愈多。缓冲器有圆筒形和球形两种形式,容积相同时,球形缓冲器的缓冲效果优于圆筒形;实际使用中难度较大,很少采用;第二是增大排气管的通径,降低管道内气体的流速,排气通道尽量少使用弯头,以便减少激振力;第三就是增加油气罐的刚性,增加油气罐的壁厚和在罐体内部适当部位配置加强筋处理。增加油气罐的壁厚,不仅增加刚性,而且也增加了振动质量,从而提高了机械阻抗。试验表明,油气罐的壁厚由原来的4mm增加到6mm,噪声声级可以降低2~5dB (A)。

  四、管路系统

AG平台官网   管路系统的噪音主要是带压气体的摩擦管路,或突然降压排空引起周围气体的扰动所产生的噪音。

  阀门的噪音主要由于以下几方面原因:

  1、止回阀振动所产生的噪音;

AG平台官网   2、阀座上落入异物;

  3、高速液体使阀损坏;

  4、切换阀用来做控制阀;

  5、闸板阀泄漏。

  止回阀振动产生的噪音

  主要来自于升降式的止回阀,一般在压缩机和泵的出口都安有止回阀,其目的是在停压缩机和泵时防止高压气体和液体倒回系统。

AG平台官网   压缩机排出的气体是脉动的,这就会造成出口的止回阀的阀芯在阀体内不规则地运动,这样就会产生很大的噪音。长期以后止回阀的导向套就会磨损,严重时导向套还会断裂,严重影响生产。

  在生产实践中,压缩机的出口用旋启式的止回阀,基本能克服这种由压缩机气流的脉动而产生的噪音。

AG平台官网   一些化工厂有过成功案例,曾成功地把变换气压缩机的出口止回阀改造了,完全消除止回阀的振动和噪音。

  止回阀的产生噪音的另外一种情况就是:止回阀前后的压差比较大,这在实际的生产中也会遇到,在变压吸附制氢的操作中就有这种情况。

  当止回阀的前后压差大于0.5公斤时,止回阀就振动得很厉害,并且发出很响的金属碰金属的声音。在每次检修制氢止回阀时都会发现止回阀的导向套磨损得很严重,严重影响装置的长周期运行。如果把止回阀改成程控阀,就能基本解决这一问题。

  控制阀的尖叫

  处于良好状态的控制阀应当可以正常关闭,当控制阀完全关闭时,却发出沉闷的叫声,说明液体通过控制阀座而有泄漏。如果阀的压力降比较大,噪声可以很高。一个小石子、螺丝、焊渣等物卡在阀门上可以使阀关不严。

  有噪音就表明有高速流体流过阀门,如果长期下去就会磨损阀体,若不能将阀门取出修理,最好的办法是降低上游管道的压力。

  如果控制阀的正常工作位置时关闭,经常发出噪音,通过阀的压力降又很大,在气液混合物通过控制阀节流时就会产生振动,如果把流体的温度降低,振动就会减少。

AG平台官网   五、加卸载噪声

  压缩机加载工作时,进气阀开启,气流被吸入主机压缩,压缩过程产生的噪声以声波的形式从进气口辐射出来,这样便产生了进气噪声。压缩机的进气口噪声呈明显的高频特性,噪声的强度随着负荷的增加而增大。另外,进气口噪声与主机机体结构,进气阀的通径大小,阀门结构等有关。

AG平台官网   卸载时发出嗡嗡的噪音,是正常的卸载放气声音。螺杆空压机在卸载运行时进气阀关闭(有少量的空气还是可以进去),油分离桶内的压力保持在2bar左右,放气阀打开,放出的气是放在进气口。如果是异常的噪音并有振动的现象,就要检查主机、主电机、风扇电机的轴承。


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