離心式空氣壓縮機的維護保養

王世輝

(唐山三友氯堿有限責任公司,河北 唐山 063305)

在化工企業中，為了提高設備的自動化程度以及安全生產，需要壓縮空氣作為自動類儀表元器件的動力源；尤其在危險介質的反應容器內，對介質進行置換過程中，需要大量的氮氣作為保護氣，以及在其他工作場合，壓縮空氣都起著至關重要的作用。而作為壓縮空氣的生產設備，離心式空氣壓縮機的長周期穩定運行，對企業的安全生產至關重要。

1 離心式空氣壓縮機

1.1 空氣壓縮機的工作原理

離心式空氣壓縮機為速度型空氣壓縮機，電動機轉速為2 980 r/min,通過齒輪的傳動比，提高末級葉輪的轉速，通過高轉速所產生的離心力，達到對空氣增壓的目的。空氣經過進氣過濾器過濾后，自進口導葉進入壓縮機，經過壓縮的空氣進入空氣冷卻器進行冷卻，壓縮空氣中的水分通過疏水器排出，冷卻后的空氣經過止回閥進入供氣管網。

1.2 空氣壓縮機的結構特點

唐山三友氯堿有限責任公司所使用的離心式空氣壓縮機是一種內置齒輪增速系統的高速三級透平壓縮機,包括壓縮機主體、主電動機、潤滑系統、進氣過濾器、中冷器、后冷器和安裝在同一機體上的控制面板等部分。其中，一級、二級葉輪安裝在同一齒輪上，三級壓縮安裝在高速齒輪上。輔助油泵將潤滑油從油箱抽出并供給水冷殼管型油冷卻器，在油冷卻器中潤滑油被冷卻后進入油過濾器，通過10 μm過濾精度的濾芯進行過濾，之后潤滑油送至壓縮機，通過主油泵，對每個軸承和齒輪供油，其中，軸承為滑動軸承。空氣冷卻器及油冷卻器為列管式冷卻器，對壓縮空氣及潤滑油進行降溫。

空氣過濾器濾芯為自潔式濾芯，陣列式排布，當空氣濾芯壓差達到設定值時，會自動對濾芯進行反吹，從而延長濾芯的使用壽命，減少停機更換濾芯的頻率(每2年更換1次)。

潤滑油采用通用的美孚殼牌46#齒輪油，采購價格低，更換頻率為每2年1次。油濾濾芯和潤滑油為同樣的更換周期，如果潤滑油壓差達到報警值時，以報警值為準。

空氣濾芯、潤滑油以及油濾濾芯運行周期較長，為離心式空氣壓縮機長周期穩定運行奠定了基礎。

2 空氣壓縮機的維護保養

2.1 進氣管路系統存在的問題

在運行過程中，受天氣及周圍環境的影響，空氣壓縮機空氣濾芯無法將空氣中的粉塵全部進行過濾，空氣中的粉塵會附著于進氣管路的管壁上，且空氣中的水分也會對管路造成腐蝕，管路腐蝕后所產生的銹渣會損壞進口導葉及葉輪(如圖1所示)。針對該情況，對進氣管路進行材質升級，將原來的碳鋼管道更換為不銹鋼管道，并對管道內部噴涂防腐層(如圖2所示)。

圖1 原碳鋼管路

圖2 不銹鋼管路噴涂防銹層

采取以上措施后，壓縮機進氣管路的抗腐蝕性得到極大的增強，在每年一次的維護過程中發現，管路腐蝕情況得到極大的改善。

2.2 壓縮機進氣導葉存在的問題

空氣壓縮機的進氣導葉對機組載位的調節起著至關重要的作用，但在機組長期運行過程中，導葉表面會堆積灰塵(如圖3)，如果導葉上的灰塵長期得不到清理，將影響機組載位的調節，直接影響機組的出氣量。故按1年1次的頻率，對機組進口導葉進行清理，清理后效果如圖4所示。

圖3 灰塵堆積的導葉表面

圖4 清理灰塵后的導葉表面

2.3 壓縮機葉輪及擴壓器存在的問題

在運行過程中，空氣中的灰塵會堆積在壓縮機葉輪表面(如圖5所示)，同時在氣流的長期沖刷下，葉輪邊緣也會產生磨損(如圖6所示)，降低機組的出氣量，影響機組的工作效率；另外，葉輪四周的擴壓器也會產生磨損(如圖7所示)。擴壓器的作用就是對葉輪產生的高速氣體進行降速提壓，而擴壓器磨損后，將影響機組的出口壓力。

圖5 灰塵堆積的葉輪表面

應按照1年1次的頻率對葉輪進行清理(清理后如圖8所示)；如果葉輪邊緣磨損過于嚴重，則應更換葉輪。同時，對擴壓器進行清理并噴涂防腐層，防腐層需耐高溫，噴涂后的效果如圖9所示；如果擴壓器磨損過于嚴重，則應更換擴壓器。

圖8 清理灰塵后的葉輪表面

圖9 擴壓器噴涂防腐層后的效果

2.4 空氣冷卻系統存在的問題

采用三級空氣冷卻器對壓縮后的高溫氣體進行冷卻，隨著壓縮空氣的冷卻，空氣中的水分分離出來，冷卻器中分離出來的水會對換熱器及換熱器腔體產生腐蝕(如圖10所示)，腐蝕所產生的銹渣會隨著氣流進入下一級葉輪中，從而對葉輪產生磨損，進而影響機組的使用壽命，因此，須按照1年1次的頻率，清理冷卻器腔體，并噴涂防銹層。

圖10 換熱器腐蝕情況

3 結語

以上問題均屬于年度維護保養的范疇，維護難度小，維護費用低，車間級檢修力量便可進行。如果對以上問題處理及時得當，會延長空氣壓縮機葉輪、進口導葉以及擴壓器的使用壽命，降低設備的使用成本。