離心式空氣壓縮機運行故障分析及處理

蔣立國

摘要：國內工業生產已經步入機械自動化時代，機械控制系統是企業內部生產調度的主要平臺，滿足了各類機械設備傳動作業的控制需求。離心式空氣壓縮機是現代工業常見的一種設備，利用動能轉換原理提升了設備內部的氣體壓力，維持著內外裝置的穩定性運轉。受到多方面因素的干擾，離心式空氣壓縮機故障率持續上升，對機械控制系統運行造成了諸多不便。本文分析了離心式空氣壓縮機工作原理，對其常見運行故障分析及處理方法進行總結，為機械自動化生產提供可靠的指導。

關鍵詞：離心式空氣壓縮機；原理；故障分析；處理

空氣壓縮機是能量轉換的有效控制設備，通過把電動機運轉產生的機械能變為氣體壓力能，幫助機械設備內部系統正常地運轉動作。伴隨著我國空氣壓縮行業技術的快速發展，空氣壓縮機在結構布局及功能形式方面有了很大的改進，離心式空氣壓縮機成為了新一代空氣壓縮裝備。由于石化工業生產對離心式壓縮機原理掌握不足，實際生產控制存在著設備故障風險，詳細分析離心式壓縮機故障成因及處理方法，對機械設備自動化調度具有指導性作用。

1.離心式壓縮機原理

從不同的角度對壓縮機進行劃分，其可以劃分的類別是多種多樣的，如圖1，常按照壓縮機形式分為固定式、移動式、封閉式等類別，離心式壓縮機是最為常用的設備之一。

1.1.原理。離心式空氣壓縮機屬于速度式壓縮機，在用氣負荷穩定時離心式空氣壓縮機工作穩定、可靠。離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動氣體做高速旋轉，使氣體產生離心力，由于氣體在葉輪里的擴壓流動，從而使氣體通過葉輪后的流速和壓力得到提高，連續地生產出壓縮空氣。依據這一原理，離心式壓縮機在機械傳動系統中可提供足夠的空氣壓力，促進機械部件之間的有效聯動，對外部鏈接裝置運行提供可靠的動力。

1.2.特點。對于早期使用的壓縮機，離心式壓縮機不僅部件結構得到了精簡改良，且壓縮機整體結構布局也更加貼切設備的運行功能。目前離心式壓縮機采用1個或2個以上的旋轉葉輪共同組裝，加快了氣體流動的速度，這對氣體壓力能控制是大有幫助的。根據使用情況，理性是空壓機氣體壓力運轉時具有穩定性特點，部件之間形成的磨損程度較輕，不會對機械零件造成過大的耗損，這些都有助于壓縮機氣體運轉速度的提升，并且提高了排氣效率。

2.離心式空氣壓縮機運行故障及處理

最近幾年，離心式空氣壓縮機在化工業中的應用范圍更廣，這類設備不僅為本身氣體壓力能調控提供了保障，更是為壓縮機連接設備提供了足夠的氣體壓力能，進而帶動機械傳動系統的高效率運轉。壓縮機利用氣體的連續流動，對電動機原始機械能進行轉換，這一過程工作強度受機械設備工作荷載的影響。鑒于化工行業機械設備運轉荷載的不斷提升，離心式壓縮機的故障率也有明顯增加。

2.1.油壓突然下降

壓縮機油壓突然下降原因比較復雜，與機組內部件構成存在密切的聯系，處理這一故障要根據實際情況而定。一般情況下，油壓下降與油泵、油管等潤滑系統油管相關，處理這一故障需要做好壓力測試及處理工作。例如，當油泵故障降低時，也降低了壓力，應對油泵及時檢查，排查故障原因；當故障與油管有關時，故障源于有關破裂而造成泄漏，具體措施為更換新油管。

2.2.氣體出口流量降低

氣體出口流量降低主要的原因在于過濾器和密封裝置，這兩種部件控制不當則會減小氣體的流量，影響到壓縮機裝備的正常功能。故障處理方法：一是氣體過濾器堵塞造成吸氣量的減少是過濾器產生故障的主要原因，可以通過對氣體過濾器的清洗，從而將故障排除；二是密封裝置產生故障的原因在于密封間隙過大，造成泄漏，最好的解決方法是更換密封，或者按照規定對其進行調整。

2.3.冷卻器出口溫度過高

氣體冷卻器出口位置的溫度大于60℃，該故障的產生與冷卻器的冷卻水量及其冷卻管、流速、管板與管之間的配合有關。例如，管板與管之間配合松動或冷卻管破裂，無法保持氣體冷卻器出口位置溫度，使其超出允許范圍；壓縮機運轉壓力過高而增加了部件的磨損，產生了明顯的溫度升高現象。具體處理措施，采用脹管器把松動的管子脹緊，或將已損壞的管子兩端堵塞，對冷卻器的芯子進行清洗。

2.4.軸承溫度過高

軸承是離心式壓縮機運行故障的核心部件，決定著整臺設備的運轉效率，軸承溫度過高是壓縮機運行比較常見的故障。溫度故障主要表現：軸承的進油口節流圈孔徑太小，進油量不足；潤滑系統油壓下降或濾油器堵塞，進油量減少；冷油器的冷卻水量不足，進油溫度過高。根據這些故障現象，實際處理過程需檢修潤滑系統油泵、油管或清洗濾油器；調節冷油器冷卻水的進水量；軸承的進油口節流圈孔徑太小，進油量不足 適當加大節流圈孔徑；檢修冷油器、排除漏水故障或更換新油。

2.5.軸承振動過大

振動荷載增大了軸承的承載幅度，并且引起離心式空氣壓縮機結構的故障耗損，對零部件損傷有很大的危害性。軸承振動荷載超標的故障表現：轉子或增速器大小齒輪的動平衡精度被破壞；軸承蓋與軸瓦瓦背間的過盈量太小；齒輪嚙合不良、齒輪磨損嚴重或損壞。對于這類故障處理，主要方式是重新校正動平衡；刮研軸承蓋水平中分面或研磨調整墊片，保證過盈量為0.02～0.06mm；檢查齒輪磨損情況，重新校正大小齒輪間的不平行度、中心距及嚙合面積，使之符合要求。

2.6.冷卻器冷卻效果差

冷卻器主要用于調節壓縮機內部溫度的穩定性，維持均衡溫度以創造優越的壓縮機運行環節，而冷卻失效故障則影響了整臺設備功能的發揮。主要故障表現：氣體冷卻器冷卻能力下降 ；冷卻管表面積污垢；冷卻管破裂或管與管板間配合松動。處理冷卻器故障需從多方面檢查零部件，同時重點檢查冷卻水量，要求冷卻器管中的水流速應小于2m/s ；清洗冷卻器芯子 ；堵塞已損壞管的兩端或用脹管器將松動的管脹緊。必要時，可以重新選用冷卻器安裝處理，提高壓縮機實際運轉的冷卻效果，降低了冷卻故障的發生率。

3.離心式壓縮機日常維護

基于工業科技改革背景下，許多機械設備在行業生產中得到推廣應用，空氣壓縮機負責將機械能轉變為氣體壓力能，方便了機械自動控制系統的日常運轉調控。一方面，定期檢查壓縮機機械系統的功能狀態，通過設備調試方法檢測故障隱患，提前做好運行故障的處理工作；另一方面，對軸承、冷卻器等主要部件拆裝檢查，判斷機械部件是否存在磨損、潤滑等問題，及時補充潤滑油以提高系統運轉效率；對于一些老化的壓縮機設備，必要時可更換新的設備或部件，這也是防范故障的有效方式。

結論：

離心式空氣壓縮機對傳統壓縮機結構進行了優化升級，提高了壓縮機對電動機械能的轉換效率，促使機械能產生更多的空氣壓力能，帶動了化工機械設備系統的自動化控制。鑒于離心式空氣壓縮機的功能特點，企業選用這類設備必須要做好故障處理工作，及時解決壓縮機運轉時存在的故障風險，降低故障對機械設備造成的功能性損壞。除了及時處理各類故障外，還需定期對壓縮機部件檢查與維護，有效防范壓縮機運行的故障率。

參考文獻：

[1]李玉忠.空壓機使用時容易出現的錯誤及螺桿式空壓機常見故障的處理[J].黑龍江科技信息.2011（23）

[2]范士敏.P-GB103離心式壓縮機油系統常見故障及其處理[J].科技情報開發與經濟.2011（23）

[3]趙志強，鄒會彥，張蒙生.無油螺桿空壓機潤滑油含水的成因分析及改進[J].潤滑與密封.2011（03）