离心式煤气加压机的振动故障分析及处理

李虹

摘 要：针对离心式煤气加压机在工作运转过程当中所产生剧烈振动的现象，着手从煤气加压机设备的检查维修以及运作方式等方面采取相关措施，使其改良和优化，在很大程度上提高了离心式煤气加压机的工作时长，让有关工厂岗位的生产以及生产过程当中首要的安全问题得到了保障，与此同时，也与国际接轨，体现了节能降耗的理念，提高工作效率。

关键词：煤气加压机；振动故障；故障诊断处理；振动频率

引言

河北钢铁集团宣钢公司的动力厂燃气车间煤气综合管理站是一家成立于2010年10月的大型集煤气储存、加压、净化、混配、输送为一体的综合型煤气岗位、其至今已运行4年。发展阶段中随着公司生产需要，该组的设备陆续投产运行，到目前该组加压机主要对150t炉区的转炉煤气的回收、1#高炉热风炉所用转炉煤气的加压以及外供、二棒、三棒和一高线混合煤气的加压及外供工作所负责。据了解，该组转炉煤气的加压机为双吸入、双支撑离心式电动机经联轴器驱动鼓风机。其主要作为转炉煤气外供加压的输出。数据了解得知，其在转炉煤气外供过程中起着重要的作用。转炉煤气加压机用于将15万立方米转炉煤气柜的转炉煤气加压到一定数值，一部分送混气站与加压后的焦炉煤气、高炉煤气混合，另一部分送往1#高炉热风炉。

1 离心式煤气加压机概述与原理

通常情况下，煤气加压机分为离心式（涡轮式）和回转式两种，其中回转式又分为滑板式和罗茨式两种。根据收集数据以及了解知识，接下来我们将对离心式煤气加压机工作原理和结构进行一个详细的探讨。离心机内部的结构以及它的工作原理相比于其他机械而言属于比较简单的类型，其运行原理是当离心机内部的旋转叶轮工作的时候，产生离心力的随着旋转叶轮的转动而逐渐上升，当煤气顺切线方向通过的时候，煤气的流动速度也随之增加。从物理学上来讲，此过程中是将机械能转化为动能，所以也就增加了煤气的动能。在一部分煤气从叶片通过之后，就会源源不断的得到补充，通过旋转叶片加速的煤气不断地流过叶片，当煤气进入输送管之后，等能地受到一个净压力，这样对排出总管的煤气压力有所提高，从而可以输送到更远的地区，为所有人民使用。

上文提及煤气加压机分为两种，通过数据了解得知，离心式煤气加压机和一般的空气鼓风机的区别主要在于主轴的密封上。离心式煤气加压机为了保证使用安全而使用了迷宫式密封，并且于密封内注满黄油，并且另外使用了循环装置。而多级叶轮加压机和单级叶轮加压机的工作原理以及它們的内部结构都是一致的，区别仅仅是多级叶轮加压机是经过一次又一次的加压，使得煤气可以获得更高的动能，所以可以输出更高的静压力，更能很好的去适应加热窑炉对于压力的工艺技术要求。

2 振动故障产生的原因

通过技术人员专业的现场勘察以及对煤气加压机工作时的数据进行分析比对，加压机故障主要是因为工作过程中产生了较大的振动，其中的滚动轴承不堪重负产生损坏，从而大大缩减了煤气加压机的工作寿命，这个问题占到了全部故障的90%。而一旦滚动轴承损坏之后，将会导致各种连锁反应，比如煤气加压机的剧烈振动和噪声等等，倘若不及时更换新零件，那就会对煤气加压机造成更加不可弥补的损坏。根据作者的工作经验，下面一一列举出可能导致离心式煤气加压机损坏的原因，并做简要的分析。

2.1 加压机内部叶轮灰尘堆积过多

煤气加压机内部流通的毕竟是煤气，中间肯定多多少少会有一些杂质，长时间下来慢慢积累了很多灰尘，这种情况既会使加压机的通流能力大打折扣，同时也会因叶轮上灰尘分布的不均导致叶轮旋转的时候每个方位所受到的离心力不一样，使其产生很大的偏心距离。而离心力的作用就自然的会使轴承产生超乎寻常的振动，严重的话可以导致损坏在一段较短的时间内。

2.2 轴承装配不合适

滚动轴承在装配过程中需要进行细致的清洗检查和安装以及调整间隙等工作。一般情况下，轴承加热的时候温度不能超过100度。但是目前几乎都是采用电加热器来装配轴承，到了指定温度之后就会自动停止加热。此外，轴承的间隙也是一个主要的问题，滚动轴承的间隙分径向和轴向间隙，间隙是保证滚动体的正常运转、润滑以及热膨胀的补偿量。而滚动轴承间隙的大小是否合适，将会直接影响轴承的工作寿命，最终也会直接影响到设备的运转。也正因为如此，间隙的调整就显得格外重要。

2.3 使用过程中有喘振现象

煤气加压机在使用过程中，如果使处于非设计工作状况下运转，很可能就会出现整个煤气加压机的管网系统中的气流按一定的频率周期性地振荡，在这个时候煤气加压机的气动参数，比如气流大小以及气动压力将会产生很大的纵向脉动，从而导致了整个机组产生了剧烈的振动，还会伴随着一种异常的噪声，这种现象就可以称之为喘振。煤气加压机喘振主要有两方面的原因：一方面是由于加压机流量很小；而另外一方面是输送管网的阻力系数偏大。

2.4 使用过程中频繁的开关机

离心式煤气加压机高频率的开、管的原因有以下的几种情况：一般在实际生产中，能源的调度中心为了调节管网压力以及对流量的控制，为确保气柜的安全运行，可能就会频繁的（一般一天一次）下达开、关煤气加压机的命令。一般情况煤气加压机的电机属于硬启动，但是如果加压机频繁开、关就会导致以下情况的发生，例如：（1）电机对加压机会产生很大的冲击载荷，使加压机上的各类结构件受损。（2）在加压机受到冲击载荷的情况下，附着在加压机叶轮上的积灰有可能产生局部剥落，使叶轮产生动不平衡。（3）在启动的瞬间，滚动轴承的油膜还没有完全建立，对轴承也容易造成损坏。

3 振动故障的解决方法

针对上文出现的几种可能导致离心式煤气加压机出现振动故障的原因，在条件允许的范围内可以采用下面的一些有效措施来预防产生的问题。

3.1 消除积灰

首先是在减少叶轮积灰这个方面，要想解决问题，首先应该从问题的根源做起，想要减少灰尘的数量，可以采取一定的措施来降低转炉煤气的灰尘含量。定期及时的对电除尘进行清洁工作，当电除尘器放电的频率超过一定限度之后，应该停用电除尘器，并对其进行彻底的清洁工作。其次也可以改善旋转叶轮的形状，这样可以是灰尘不是很容易落在叶片上；当叶片上的积灰到达一定厚度，应该将其拆卸进行清洁。

3.2 消除喘振

而在消除喘振这方面，可以采取控制煤气加压机的进口流量，当用气量不能满足最低流量的要求的时候，也仍然要保证煤气的流量，多余的流量可以流回阀门气柜。其次还可以在煤气加压机的进出口各添加一个闸阀。

3.3 避免频繁开关机

在减少煤气加压机开、关次数方面，可以采取这么几个措施：开关煤气加压机的时候要经过车间同意。其次与能源调度中心做好沟通工作，减少开关次数。特殊情况下可以增加运行多台加煤气压机，多个气柜柜容可通过阀门调节，这样避免了经常开、关机的现象，同时也避免了因气柜或冷轧加压站加压机的突然增量而造成机前压力的波动，导致加压机机前压力低自动停机的情况发生。

4 结束语

离心式煤气加压机在日常使用当中需要定期进行维护，改善空气的吸入系统，定期清理旋转叶轮上面的灰尘避免旋转过程中不稳定，合理配置轴承，安装适当。在输送煤气的时候，尽可能精确的控制煤气流量，稳定的输送气流，尽量减少煤气加压机关机又重启的次数。以上是作者的粗浅之见，由于作者的知识水平有限，文中如有不到之处，还望专业人士不吝赐教。

参考文献

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[2]吕子祥，郭秀新，伍雄斌.泰钢煤气混合控制系统的改造[J].山东冶金，2011（03）：5-7.