離心式壓縮機(jī)故障原因分析及處理措施摘要：分析了RIK100型離心式空氣壓縮機(jī)出口流量低及軸位移偏大的原因，提出了合理的處理措施，保證了壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī)性能軸位移故障分析中圖分類號(hào)：TH452文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1006-8155（2007）01-0079-02TroubleAnalysisandMeasureonCentrifugalCompressorAbstract:ThecauseoflowoutletflowandupperaxialdisplacementforRIK100centrifugalcompressorareanalyzed,scientificmeasuresareputforward,andstablerunningofcompressorisensured.Keywords:CentrifugalcompressorPerformanceAxialdisplacementTroubleanalysis0引言我廠使用的RIK100型空氣壓縮機(jī)是由SULZERESDERWYSS提供的離心式壓縮機(jī)，該機(jī)由蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，為3段5級(jí)，第一級(jí)葉輪進(jìn)口有可調(diào)導(dǎo)葉。前3級(jí)每級(jí)壓縮后均冷卻一次，冷卻器包含在壓縮機(jī)汽缸內(nèi)。兩端徑向軸承為可傾瓦，推力軸承為金斯伯雷軸承，級(jí)間密封和軸封都采用迷宮式密封。該機(jī)組設(shè)計(jì)流量為146000m3/h，額定功率為14600kW，額定轉(zhuǎn)速為5540r/min,進(jìn)口壓力為0.0828MPa,出口壓力為0.803MPa。近年來由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，工藝性能開始逐步下降。如壓縮機(jī)出口流量偏低，現(xiàn)在僅能達(dá)到120000m3/h；軸位移的工藝參數(shù)盡管在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，但已接近規(guī)定的極限操作要求；中冷器排水導(dǎo)淋排水量偏大。1機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)的問題及診斷分析根據(jù)離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作特性，分析造成壓縮機(jī)出口流量低的原因大致有7個(gè)方面：（1） 空壓機(jī)某一段進(jìn)口溫度偏高；（2） 進(jìn)氣密度降低；（3） 蒸汽透平轉(zhuǎn)速下降；（4） 排氣管網(wǎng)阻力過大；（5） 吸入管路過濾器堵塞；（6） 密封間隙過大；（7） 空壓機(jī)流道堵塞。根據(jù)上述（1）?（5）項(xiàng)，采取分析工藝參數(shù)、檢查等手段將其一一排除，而對(duì)于第（6）、（7）項(xiàng)，只有拆掉機(jī)蓋檢查才能確定。通過分析初步判定，軸位移偏大的情況可能是由于軸瓦間隙過大但具體原因還需拆掉機(jī)蓋才能確定。中冷器排水導(dǎo)淋排水量較大說明中冷器有漏水。2解體后情況解體壓縮機(jī)后發(fā)現(xiàn)幾個(gè)方面問題：中冷器折流器和散熱翅片被腐蝕，局部結(jié)垢堵塞，中冷器密封墊老化變質(zhì)，汽缸內(nèi)的中冷器都有不同程度的泄漏，葉輪、擴(kuò)壓器及蝸殼氣體通道結(jié)垢比較嚴(yán)重。級(jí)間密封和軸封間隙比較大，個(gè)別密封齒和段間環(huán)的間隙可達(dá)10mm,其中轉(zhuǎn)子上的密封齒基本上比較完好，嵌在隔板上的段間環(huán)已損壞嚴(yán)重，止推軸承瓦面磨損值超標(biāo)。3原因分析空壓機(jī)前采用空氣過濾器，在進(jìn)口空氣干燥潔凈的情況下，空壓機(jī)內(nèi)通常不會(huì)結(jié)垢。中冷器漏水主要是因?yàn)槔鋮s水質(zhì)控制不嚴(yán)，長(zhǎng)期腐蝕列管，開停車比較頻繁，冷卻水管受劇烈振動(dòng)而磨損，再加上各級(jí)中冷器密封墊老化失效失去密封能力，從而造成各級(jí)中冷器都有漏水。蘭州地區(qū)空氣質(zhì)量差，空壓機(jī)空氣過濾器更換比較頻繁，就使大量灰塵被帶入壓縮機(jī)。由于壓縮使空氣溫度升高，并使漏入的一些水份蒸發(fā)成過濕蒸氣和灰塵形成“渾濁的”氣液混合物并在空壓機(jī)中流動(dòng)，緩慢地腐蝕接觸到的金屬。雖然大部分氣液混合物被帶走，但仍有少量在流道的金屬表面經(jīng)蒸發(fā)而凝固聚集起來。隨著時(shí)間的推移，沉積物越積越多，最終形成了塵垢。從解體的壓縮機(jī)中可看出，各級(jí)中冷器都有腐蝕，局部結(jié)垢堵塞，葉輪、擴(kuò)壓器結(jié)垢比較嚴(yán)重。粘附在葉輪上的塵垢，由于結(jié)垢不均,使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了動(dòng)不平衡。在運(yùn)行過程中，這種動(dòng)不平衡產(chǎn)生的離心力，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速同頻率的渦動(dòng)，造成轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，久而久之，級(jí)間密封就被損壞。另外，中冷器泄漏使冷卻水被氣流夾帶進(jìn)入葉輪、擴(kuò)壓器及蝸殼內(nèi)，造成葉輪少量帶水工作。液體顆粒在氣體夾帶下獲得速度和壓力能，這種具有速度和壓力能的液體顆粒，對(duì)級(jí)間密封的密封齒產(chǎn)生很大沖擊力，密封齒在沖擊力的連續(xù)作用下，使級(jí)間密封間隙變大，加重了級(jí)間密封的泄漏。嚴(yán)重的級(jí)間密封泄漏，造成級(jí)間竄氣，使壓縮機(jī)能量損失增加，級(jí)的效率和壓縮機(jī)效率下降，排氣量減少。氣體通道內(nèi)的結(jié)垢，會(huì)使有效通流截面變窄，流動(dòng)阻力增加，排氣量下降。對(duì)葉輪、擴(kuò)壓器來說，過多的塵垢還會(huì)在一定程度上改變氣流的流動(dòng)速度和方向，使葉片進(jìn)口氣流方向與葉片進(jìn)口安裝角之間產(chǎn)生正沖角，在葉片的非工作面上出現(xiàn)邊界層分離，導(dǎo)致氣流對(duì)葉片的沖擊，使壓縮機(jī)的效率和排氣量下降。級(jí)間密封的嚴(yán)重泄漏，還會(huì)使止推軸承負(fù)荷增加。對(duì)一個(gè)多級(jí)離心式壓縮機(jī)來說，中間葉輪輪蓋側(cè)與軸盤間隙中氣體流動(dòng)情況不同，兩側(cè)的壓力分布也不同（如圖1）。下一級(jí)比上一級(jí)的氣體壓力高，流速低，所以在軸盤間隙中，氣體由內(nèi)徑往外徑方向流動(dòng)，而在輪盤側(cè)間隙中，氣體由外徑向內(nèi)徑方向流動(dòng)。這樣，在輪蓋側(cè)間隙中，由于外徑處的氣體具有較大的周速，當(dāng)它流向內(nèi)徑時(shí)，將使間隙中氣體周速升高，因而壓力下降；在軸盤間隙中，由于氣流流動(dòng)方向不同，情況則相反，將使間隙中氣體流速降低，壓力升高。另外，因?yàn)檩喩w側(cè)間隙中氣體流動(dòng)較快，所以流動(dòng)損失也較大，使壓力降得更低。特別對(duì)多級(jí)壓縮機(jī)來說，軸向力增大得更多，這樣必然增大止推軸承的負(fù)荷，導(dǎo)致止推軸承磨損嚴(yán)重，從而使軸向位移過大。圖1葉輪兩側(cè)間隙中氣體流動(dòng)情況綜合上述分析可知:RIK100型離心式壓縮機(jī)存在的根本問題是中冷器漏水,導(dǎo)致氣體通道結(jié)垢,級(jí)間密封損壞，壓縮機(jī)排氣量不足；級(jí)間密封的損壞還會(huì)使止推軸承負(fù)荷增加，軸位移增加。4處理方法及運(yùn)行效果為保持機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行，針對(duì)上述存在的問題，采取了處理措施：（1） 鑒于中冷器腐蝕比較嚴(yán)重，將其中冷器及密封墊全部更換；（2） 更換止推