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压缩机有关运行问题探究

   【压缩机网】状态分析、缩机振动等几大常见问题进行粗浅分析和探究。
 
  1.压缩机的原始工况
  按照压缩机有关标准的规定,业主购买到的压缩机应在制造厂进行出厂前测试,性能数据达到标准规定方可出厂。该压缩机的出厂试验数据一般可以作为该压缩机的原始工况参考数据。
  压缩机制造商和业主对此规定,应该不会有异议。但是在实际操作中问题却不少,我们先不说压缩机行业如何如何,就连波音737MAX飞机、宝马汽车、日本的诸多产品等等也都出现过质量问题,包括数据造假。
  当压缩机业主买到制造商的提供的产品时,谁能保证该产品符合标准规定?
  作者曾经在一个压缩机制造商公司服务过,并提出该压缩机产品起码应该有一个产品标准。当时,制造商同意作者的意见,并委托作者起草产品标准。作者参照压缩机行业的有关产品标准,郑重其事的起草了一个产品标准,并在生产中试行,结果发现比功率和振动指标与标准有差距,检测结果是半数的压缩机均不达标,而未能出厂。作者也参与对此进行攻关,由于压缩机主机是外购产品,虽然经过多次测试和分析,但情况并不理想。
  除了这些以外,有些情况会比较复杂,如压缩机状态发生变化。
  例如:压缩机的安装不符合制造厂规定,使压缩机性能发生变化;压缩机闲置期过长,或运输储存过程中压缩机也会发生变化等。
  新投用的压缩机若不符合标准规定,就可能成为“带病”运转的压缩机,以后的责任就很难讲得清楚。
  压缩机开机试验测得的数据可以视为该压缩机的原始工况。
  使用中实际的运行工况当以原始工况作为参照,判断压缩机工况是否正常。若发生性能衰减、超温、振动偏大、电流过大等偏离情况,应视为压缩机状态发生变化,宜及时分析,判断,并决定是否采取措施。
  假如,由于制造商或业主的原因,对压缩机的原始工况加以虚标隐瞒,那么,就会使压缩机以后的正确运行缺乏对照,难以判断压缩机运行是否正常,毕竟,仅凭经验显然是不够的。
  压缩机的后期表现,与此因素不可能不无关系。压缩机的原始工况的好坏与压缩机的设计制造关系甚大。
  例如:同样是透平循环压缩机,在化肥厂的轴承寿命只有3个月或半年;而与之结构尺寸相近的炼油厂的透平循环氢压缩机情况却非同一般,其轴承寿命则高达20000小时以上。
  作者1999年在天津塘沽一个公司工作时,看到一个生产叉车零部件的外资企业,门口堆放了好大一堆某品牌的轴承包装箱,看得出他们的产品全部采用某品牌轴承。
  再举几个例子:1990年,作者到洛阳轴承厂洽谈业务,洛轴的技术人员就说,某品牌的塑料保持架的寿命比我们的铜保持架的寿命还高。又过了几年,北京冶金研究院攻破了该品牌轴承寿命的关键,发现该品牌的轴承钢不上磁,轴承在工作状态滚动零件不会聚集磨屑。据了解,北京冶金研究院已研制出了国产的类似轴承钢。2013年作者在参观上海压缩机展会时,顺便看了一下上文提到的某品牌的展位,看到他们的塑料垫片是用加工中心车成的,轴承的密封性很好。
  举这几个例子是想说明:压缩机的原始工况在很大程度上取决于制造商的技术、质量和质量保证能力。用户对压缩机制造商的信任程度、理解程度也与压缩机原始工况息息相关。当然压缩机的原始工况也与用户自身的技术水平有关。
  产品的竞争力越来越多的取决产品的真实原始工况,而并非广告所展示的工况(包括影像、说辞)。
  聪明的业主在购买产品时,更多的是权衡诸如:能效、长期的性价比(包括性能衰减率、工况稳定性等后期成本)和人工成本等因素后,方才决定采购方向,而并非凭一时之粗浅感觉,贸然决断。
  一般情况下,压缩机会有一个“性能高峰”,这个高峰是在始运行500小时左右,从事压缩机新产品试制的工作者可能深有体会。这个“性能高峰”数据不宜做为原始工况,否则的话,以后很难达到这个数据。
  新产品都有一个“磨合”期。顶尖的机械产品制造商会采用非一般手段,加快“磨合”,或采用“磨合剂”使“性能高峰”提前来到,并保持较长时段。
 
  2.压缩机的状态分析
  压缩机的状态怎么样,怎么客观的评价,是有必要研究的。否则,就很难保证压缩机经济、合理、安全的运行。
  这里举一个例子,2006年,作者到潍坊的一个化工厂看他们的空气压缩机的运行状况。该厂有5台无油螺杆压缩机运行了不到3年。当作者走到#3号机时,发现噪声较大,作者告诉他们的设备处长,这台压缩机需要进行分析和保养。但他们自以为财大气粗,不大在意。两个月后,作者问及该设备处长关于#3号机情况时,他说,该机因噪声太大,已花费18万元委托压缩机厂返厂修理。
  其实,在压缩机实际运行中,其状态是处于不断变化中的,状态监测的作用是要作若干条显示状态变化不同参数的曲线。观察压缩机运行曲线的平稳程度,发现曲线偏离程度大的情况,应予以注意,根据偏离的程度和幅度,不失时机地尽可能早的,而且较为准确的预先判断最佳的维修时间和维修所需配件,材料,人员,使压缩机一直处于可控状态。
  当然,人们也许认为事情并不用这么复杂,仅靠普通的运行管理也能应付压缩机的运行,过去不就是这么做的吗?这必然对压缩机状态糊里糊涂,没出事前也没有办法提前发现。
  对不同的压缩机,应该有不同的状态控制和预先维修方法,逐步做到更佳科学化。
 
  3.压缩机的状态控制和预先维修问题
  作者在2008年,曾做过一些这方面的探讨,设计了诸多的文件、方法与表格,并与有关化工企业技术人员和有关领导进行过磋商。但由于时机尚未到来,只能停留于2008年的层面。对于这方面的情况,作者打算有可能的话在后面几期专题进行阐述。
 
  4.压缩机状态控制进入智能化
  压缩机的智能控制器和配套的传感器,变送器等会定期发送压缩机性能参数和状态参数,由物联网进行收集和发送,进行间断或不间断的计算包括图示;预测计算并与专家经验数据对比分析达到压缩机状态控制和预先提醒和警示,并提出科学可行的预先处理方案及控制。通过协议,用户、制造商、服务商可以共享压缩机状态控制数据,对压缩机进行监控,并通过计算发送有关对压缩机的提醒和建议,包括预先维修的最佳时机,维修工作所需备品、备件的准备计划和质量提醒等。
  具有学习功能的机器人加上摄像头和温度,压力,流量,振动可代替压缩机管理压缩机运行,不会偷懒,不会因疲劳疏于观察操作,特别适用于比特殊环境“有毒、高温、危险”工况下的压缩机运行,是一种“特低工资”,可靠,高效,后期费用低的“管理者”。
 
  5.压缩机的振动
  压缩机的振动对环境的影响越来越引起人们的重视,大型压缩机的振动更尤为人们日益关注。
  a 振动对压缩机的影响日益显得重要
  人们也在逐渐的转变和强化对振动影响的意识。
  压缩机振动偏大肯定是不好的,同样规格的不同制造商的压缩机,由于参数选择的差异和工艺精湛的程度不同,必然反应出所制造压缩机振动的大小也不同。
  压缩机振动大时,不仅压缩机本身振动大,人们也会感觉到压缩机附近地面(包括楼板)都在振动,人们走在上面时,甚至感觉到脚麻。
  这种振动也会使压缩机的级间辅机产生剧烈振动,甚至使辅机设备产生振裂,各种M50的化肥氮氢压缩机均具有同感。
  压缩机的振动大小与压缩机的大小无关,其振动大小是由压缩机的设计,试验研究和制造精度决定的,取决于压缩机制造商的综合技术能力。
  1977年,青岛黄岛开始建设,作者和黄龙厚先生等设计组几位同事到黄岛观看(飞行者)螺杆空压机,在一公里外就听到压缩机的隆隆声。近看,螺杆空气压缩机虽在运行,但机器发出的噪声却震耳欲聋。
  对于压缩机的列数,人们有不同看法。7HHE2VG机组之7列压缩机及其类似的大型7M压缩机之三列部分的二阶惯性力不能得到平衡,因而相对振动偏大。杨绍侃老师曾经与作者交流过7M压缩机的振动情况,杨老师对此也有同感。我说:您是教我们“压缩机原理”的老师,大的奇数列的对称平衡型压缩机搞得好的话,一阶惯性力基本可以得到完全平衡,而二阶惯性力是无法完全平衡的,杨老师也颇有同感。我们知道新比隆有多至10列对称平衡型压缩机,但却没有奇数列的对称平衡型压缩机。
  作者也曾经对HENDESEN的中型W型高压氮气压缩机进行过振动测试,该压缩机装置在一个H型钢组焊的底座上,作者测试过该压缩机的空载和负荷状态下的轴心位置振动,发现他们的压缩机振动非常小,比国产同类型和相似类型压缩机的振动小得多。由于原始振动小,所以在启动过程中,跨越一阶共振区特别快,相对来说易损零部件寿命也好的多。
  压缩机的振动大小也决定着压缩机后时代工况的优劣。
  对于像动车,高铁,医疗,实验室等环境来说,振动限值就更为重要。
  b 振动检测的作用
  振动检测的作用在逐步显现,过去由于振动传感器和处理器很贵,人们不得不仅仅在透平压缩机(价格高、转速高、危险性较大)上配置振动传感器和处理器。现在看来,由于振动传感器和处理器的相对价格在下降。像干螺杆这样的压缩机,较大的喷油螺杆压缩机,和在工艺过程重要性高的压缩机,配备振动传感器和处理器的情况也已普及,其价值已越来越显得有必要和不宜或缺。
  相对来说,压缩机的振动监测作用较大,会减少压缩机振动过大而导致出现大的其它故障,减少由此因素造成压缩机的损坏和其它恶性事故,以及减少影响工艺过程的故障。
  c 压缩机振动牵扯到多方面的技术
  作者计算过地抗力与一般动力用空压机的自振频率,发现1000rpm在大多数情况下是一个共振点......降低或抬升压缩机主轴转速是有易的。
  减小压缩机的振动有时也并非易事,有时会百思不得其解。究竟,振动学是人们不容易涉猎的比较近代的技术理论,这就要求人们从压缩机设计、工艺控制、平衡技术、检测技术、质量保证,甚至对比试验等多方面研究分析,才有可能取得进展。
  曾经有次齐鲁二化肥开车时,由于日方操作手是一个刚毕业的大学生,在启动主离心压缩机通过第一共振点时发生迟疑,导致大型离心氮氢压缩机主轴振弯,不得不更换主轴和轴承。
  当然,解决压缩机振动需要大量艰辛工作的付出,有时会夜以继日,夜不能寐,冥思苦想,但也不能排除灵感、巧遇、偶然机遇等事件或偶然因素对解决振动的撬动作用。
 

来源:本站原创

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