离心式空气压缩机运行故障分析及处理

蒋立国

摘要：国内工业生产已经步入机械自动化时代，机械控制系统是企业内部生产调度的主要平台，满足了各类机械设备传动作业的控制需求。离心式空气压缩机是现代工业常见的一种设备，利用动能转换原理提升了设备内部的气体压力，维持着内外装置的稳定性运转。受到多方面因素的干扰，离心式空气压缩机故障率持续上升，对机械控制系统运行造成了诸多不便。本文分析了离心式空气压缩机工作原理，对其常见运行故障分析及处理方法进行总结，为机械自动化生产提供可靠的指导。

关键词：离心式空气压缩机；原理；故障分析；处理

空气压缩机是能量转换的有效控制设备，通过把电动机运转产生的机械能变为气体压力能，帮助机械设备内部系统正常地运转动作。伴随着我国空气压缩行业技术的快速发展，空气压缩机在结构布局及功能形式方面有了很大的改进，离心式空气压缩机成为了新一代空气压缩装备。由于石化工业生产对离心式压缩机原理掌握不足，实际生产控制存在着设备故障风险，详细分析离心式压缩机故障成因及处理方法，对机械设备自动化调度具有指导性作用。

1.离心式压缩机原理

从不同的角度对压缩机进行划分，其可以划分的类别是多种多样的，如图1，常按照压缩机形式分为固定式、移动式、封闭式等类别，离心式压缩机是最为常用的设备之一。

1.1.原理。离心式空气压缩机属于速度式压缩机，在用气负荷稳定时离心式空气压缩机工作稳定、可靠。离心式空气压缩机是由叶轮带动气体做高速旋转，使气体产生离心力，由于气体在叶轮里的扩压流动，从而使气体通过叶轮后的流速和压力得到提高，连续地生产出压缩空气。依据这一原理，离心式压缩机在机械传动系统中可提供足够的空气压力，促进机械部件之间的有效联动，对外部链接装置运行提供可靠的动力。

1.2.特点。对于早期使用的压缩机，离心式压缩机不仅部件结构得到了精简改良，且压缩机整体结构布局也更加贴切设备的运行功能。目前离心式压缩机采用1个或2个以上的旋转叶轮共同组装，加快了气体流动的速度，这对气体压力能控制是大有帮助的。根据使用情况，理性是空压机气体压力运转时具有稳定性特点，部件之间形成的磨损程度较轻，不会对机械零件造成过大的耗损，这些都有助于压缩机气体运转速度的提升，并且提高了排气效率。

2.离心式空气压缩机运行故障及处理

最近几年，离心式空气压缩机在化工业中的应用范围更广，这类设备不仅为本身气体压力能调控提供了保障，更是为压缩机连接设备提供了足够的气体压力能，进而带动机械传动系统的高效率运转。压缩机利用气体的连续流动，对电动机原始机械能进行转换，这一过程工作强度受机械设备工作荷载的影响。鉴于化工行业机械设备运转荷载的不断提升，离心式压缩机的故障率也有明显增加。

2.1.油压突然下降

压缩机油压突然下降原因比较复杂，与机组内部件构成存在密切的联系，处理这一故障要根据实际情况而定。一般情况下，油压下降与油泵、油管等润滑系统油管相关，处理这一故障需要做好压力测试及处理工作。例如，当油泵故障降低时，也降低了压力，应对油泵及时检查，排查故障原因；当故障与油管有关时，故障源于有关破裂而造成泄漏，具体措施为更换新油管。

2.2.气体出口流量降低

气体出口流量降低主要的原因在于过滤器和密封装置，这两种部件控制不当则会减小气体的流量，影响到压缩机装备的正常功能。故障处理方法：一是气体过滤器堵塞造成吸气量的减少是过滤器产生故障的主要原因，可以通过对气体过滤器的清洗，从而将故障排除；二是密封装置产生故障的原因在于密封间隙过大，造成泄漏，最好的解决方法是更换密封，或者按照规定对其进行调整。

2.3.冷却器出口温度过高

气体冷却器出口位置的温度大于60℃，该故障的产生与冷却器的冷却水量及其冷却管、流速、管板与管之间的配合有关。例如，管板与管之间配合松动或冷却管破裂，无法保持气体冷却器出口位置温度，使其超出允许范围；压缩机运转压力过高而增加了部件的磨损，产生了明显的温度升高现象。具体处理措施，采用胀管器把松动的管子胀紧，或将已损坏的管子两端堵塞，对冷却器的芯子进行清洗。

2.4.轴承温度过高

轴承是离心式压缩机运行故障的核心部件，决定着整台设备的运转效率，轴承温度过高是压缩机运行比较常见的故障。温度故障主要表现：轴承的进油口节流圈孔径太小，进油量不足；润滑系统油压下降或滤油器堵塞，进油量减少；冷油器的冷却水量不足，进油温度过高。根据这些故障现象，实际处理过程需检修润滑系统油泵、油管或清洗滤油器；调节冷油器冷却水的进水量；轴承的进油口节流圈孔径太小，进油量不足 适当加大节流圈孔径；检修冷油器、排除漏水故障或更换新油。

2.5.轴承振动过大

振动荷载增大了轴承的承载幅度，并且引起离心式空气压缩机结构的故障耗损，对零部件损伤有很大的危害性。轴承振动荷载超标的故障表现：转子或增速器大小齿轮的动平衡精度被破坏；轴承盖与轴瓦瓦背间的过盈量太小；齿轮啮合不良、齿轮磨损严重或损坏。对于这类故障处理，主要方式是重新校正动平衡；刮研轴承盖水平中分面或研磨调整垫片，保证过盈量为0.02～0.06mm；检查齿轮磨损情况，重新校正大小齿轮间的不平行度、中心距及啮合面积，使之符合要求。

2.6.冷却器冷却效果差

冷却器主要用于调节压缩机内部温度的稳定性，维持均衡温度以创造优越的压缩机运行环节，而冷却失效故障则影响了整台设备功能的发挥。主要故障表现：气体冷却器冷却能力下降 ；冷却管表面积污垢；冷却管破裂或管与管板间配合松动。处理冷却器故障需从多方面检查零部件，同时重点检查冷却水量，要求冷却器管中的水流速应小于2m/s ；清洗冷却器芯子 ；堵塞已损坏管的两端或用胀管器将松动的管胀紧。必要时，可以重新选用冷却器安装处理，提高压缩机实际运转的冷却效果，降低了冷却故障的发生率。

3.离心式压缩机日常维护

基于工业科技改革背景下，许多机械设备在行业生产中得到推广应用，空气压缩机负责将机械能转变为气体压力能，方便了机械自动控制系统的日常运转调控。一方面，定期检查压缩机机械系统的功能状态，通过设备调试方法检测故障隐患，提前做好运行故障的处理工作；另一方面，对轴承、冷却器等主要部件拆装检查，判断机械部件是否存在磨损、润滑等问题，及时补充润滑油以提高系统运转效率；对于一些老化的压缩机设备，必要时可更换新的设备或部件，这也是防范故障的有效方式。

结论：

离心式空气压缩机对传统压缩机结构进行了优化升级，提高了压缩机对电动机械能的转换效率，促使机械能产生更多的空气压力能，带动了化工机械设备系统的自动化控制。鉴于离心式空气压缩机的功能特点，企业选用这类设备必须要做好故障处理工作，及时解决压缩机运转时存在的故障风险，降低故障对机械设备造成的功能性损坏。除了及时处理各类故障外，还需定期对压缩机部件检查与维护，有效防范压缩机运行的故障率。

参考文献：

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