离心式空气压缩机的维护保养

2021-07-02王世辉

氯碱工业 2021年12期

王世辉

(唐山三友氯碱有限责任公司,河北唐山 063305)

在化工企业中，为了提高设备的自动化程度以及安全生产，需要压缩空气作为自动类仪表元器件的动力源；尤其在危险介质的反应容器内，对介质进行置换过程中，需要大量的氮气作为保护气，以及在其他工作场合，压缩空气都起着至关重要的作用。而作为压缩空气的生产设备，离心式空气压缩机的长周期稳定运行，对企业的安全生产至关重要。

1 离心式空气压缩机

1.1 空气压缩机的工作原理

离心式空气压缩机为速度型空气压缩机，电动机转速为2 980 r/min,通过齿轮的传动比，提高末级叶轮的转速，通过高转速所产生的离心力，达到对空气增压的目的。空气经过进气过滤器过滤后，自进口导叶进入压缩机，经过压缩的空气进入空气冷却器进行冷却，压缩空气中的水分通过疏水器排出，冷却后的空气经过止回阀进入供气管网。

1.2 空气压缩机的结构特点

唐山三友氯碱有限责任公司所使用的离心式空气压缩机是一种内置齿轮增速系统的高速三级透平压缩机,包括压缩机主体、主电动机、润滑系统、进气过滤器、中冷器、后冷器和安装在同一机体上的控制面板等部分。其中，一级、二级叶轮安装在同一齿轮上，三级压缩安装在高速齿轮上。辅助油泵将润滑油从油箱抽出并供给水冷壳管型油冷却器，在油冷却器中润滑油被冷却后进入油过滤器，通过10 μm过滤精度的滤芯进行过滤，之后润滑油送至压缩机，通过主油泵，对每个轴承和齿轮供油，其中，轴承为滑动轴承。空气冷却器及油冷却器为列管式冷却器，对压缩空气及润滑油进行降温。

空气过滤器滤芯为自洁式滤芯，阵列式排布，当空气滤芯压差达到设定值时，会自动对滤芯进行反吹，从而延长滤芯的使用寿命，减少停机更换滤芯的频率(每2年更换1次)。

润滑油采用通用的美孚壳牌46#齿轮油，采购价格低，更换频率为每2年1次。油滤滤芯和润滑油为同样的更换周期，如果润滑油压差达到报警值时，以报警值为准。

空气滤芯、润滑油以及油滤滤芯运行周期较长，为离心式空气压缩机长周期稳定运行奠定了基础。

2 空气压缩机的维护保养

2.1 进气管路系统存在的问题

在运行过程中，受天气及周围环境的影响，空气压缩机空气滤芯无法将空气中的粉尘全部进行过滤，空气中的粉尘会附着于进气管路的管壁上，且空气中的水分也会对管路造成腐蚀，管路腐蚀后所产生的锈渣会损坏进口导叶及叶轮(如图1所示)。针对该情况，对进气管路进行材质升级，将原来的碳钢管道更换为不锈钢管道，并对管道内部喷涂防腐层(如图2所示)。

图1 原碳钢管路

图2 不锈钢管路喷涂防锈层

采取以上措施后，压缩机进气管路的抗腐蚀性得到极大的增强，在每年一次的维护过程中发现，管路腐蚀情况得到极大的改善。

2.2 压缩机进气导叶存在的问题

空气压缩机的进气导叶对机组载位的调节起着至关重要的作用，但在机组长期运行过程中，导叶表面会堆积灰尘(如图3)，如果导叶上的灰尘长期得不到清理，将影响机组载位的调节，直接影响机组的出气量。故按1年1次的频率，对机组进口导叶进行清理，清理后效果如图4所示。

图3 灰尘堆积的导叶表面

图4 清理灰尘后的导叶表面

2.3 压缩机叶轮及扩压器存在的问题

在运行过程中，空气中的灰尘会堆积在压缩机叶轮表面(如图5所示)，同时在气流的长期冲刷下，叶轮边缘也会产生磨损(如图6所示)，降低机组的出气量，影响机组的工作效率；另外，叶轮四周的扩压器也会产生磨损(如图7所示)。扩压器的作用就是对叶轮产生的高速气体进行降速提压，而扩压器磨损后，将影响机组的出口压力。

图5 灰尘堆积的叶轮表面

应按照1年1次的频率对叶轮进行清理(清理后如图8所示)；如果叶轮边缘磨损过于严重，则应更换叶轮。同时，对扩压器进行清理并喷涂防腐层，防腐层需耐高温，喷涂后的效果如图9所示；如果扩压器磨损过于严重，则应更换扩压器。

图8 清理灰尘后的叶轮表面

图9 扩压器喷涂防腐层后的效果

2.4 空气冷却系统存在的问题

采用三级空气冷却器对压缩后的高温气体进行冷却，随着压缩空气的冷却，空气中的水分分离出来，冷却器中分离出来的水会对换热器及换热器腔体产生腐蚀(如图10所示)，腐蚀所产生的锈渣会随着气流进入下一级叶轮中，从而对叶轮产生磨损，进而影响机组的使用寿命，因此，须按照1年1次的频率，清理冷却器腔体，并喷涂防锈层。