透平压缩机振动

360 · 发表于 2012-7-8 15:02:20

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透平压缩机振动超标的原因有哪些？如何消除？

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轴承是引起振动的关键所在，透平机的轴承（尤其是齿轮式压缩机）是解决三轴平行（水平方向和垂直方向）和轴交*度的根本。轴承若选得不当，会造成整机振动激烈，齿轮使用寿命缩短。同时瓦背与轴承座接触面的保证和轴瓦与压盖过盈量的恰到好处，也起着重要的保证作用。轴与轴瓦的接触，并不是传统上的认识，并非要达到60%。理论和实践证明，轴和轴瓦应是接触一条线，才能形成供液体润滑的油楔，但前后接触必须均匀。
　轴承传统刮削工作效率低，质量行不到保证，检修工人劳动强度在，本科生低。我们大胆采用不刮削或少刮削轴瓦，也就是说从整体提高加工精度，使椭圆轴承大机床上加工成型，从而保证了透平机轴承的牲要求，也是消除油膜半波涡动的最好办法。可怕的半波涡动消除，机组安全、稳定、长期运行得到了保证，从而保证生产，降低备件消耗，大大减少检修工时。

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具有高速旋转叶轮的动力式压缩机。它依靠旋转叶轮与气流间的相互作用力来提高气体压力，同时使气流产生加速度而获得动能，然后气流在扩压器中减速，将动能转化为压力能，进一步提高压力。在压缩过程中气体流动是连续的。透平压缩机是在通风机的基础上发展起来的。它广泛用于各种工艺过程中输送空气和各种气体，并提高其压力。
透平压缩机的振动是压缩机设计制造、安装和运行管理的综合反映。也就是说，导致或影响透平压缩机正常运行的内部和外部因素有很多，而众多因素反映出的就是振动。振动的原因设备检修找正安装后启动，由于机组启动电流大，瞬间扭力也很大，造成电动机有微量位移，机器在对中后走调的情况下运行，振动就会很大。空气中带有腐蚀性气体的冷凝水造成转子、气封、扩压器、碳钢空气管道等腐蚀十分严重，产生空气涡流的振动。管道氧化物的被冲刷造成转子平衡破坏，振动激烈，会导致设备损坏。频繁开停车对机组振动也有影响。由于生产平衡或机、电、仪故障，压缩机被迫一年中开停多次。停车时会把积在转子上的尘土或其他氧化物不均衡的脱落，破坏转子的平衡……

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1　原先在安装时电动机和大齿轮的同轴度完全根据设计要求来校正。由于机组启动电流大，瞬间扭力也很大，造成电动机有移位感。根据气温，设计要求安装时径向轴向误差允许在±0.02mm，我们严格照办。机组运行一段时间后再测，明显测得轴向无变动，而径向的水平方向走动了0.18～0.20mm左右。这说明机器在对中后走调的情况下运行，振动就会很大。

　　1.2　空气中带有腐蚀性气体的冷凝水造成转子（尤其是3～4级）、气封、扩压器、碳钢空气管道等腐蚀十分严重，产生空气涡流的振动。管道氧化物的被冲刷造成子平衡百战不殆，振动激烈，因此而被迫停车，此类事故已发生两次。
1.3　频繁开停车对机组振动也有影响。由于客观条件不允许或机械故障被迫一年中开停多次，使转子平衡被破坏。停车时会把积在转子上的尘土或其他氧化物不均衡地脱落，破坏了转子的平衡。* g1 g) N9 Q B4 v

2、检修后的振动
　　2.1　齿轮偏载造成工频振动。透平机的转速很高，1～2级转速为15200rpm，3～4级为19200rpm，因而齿轮的精度要求也很高。保持较高的齿轮接触面很重要，在静态下检查齿轮接触面无法得到动态的实际接触情况，我们的做法是在静态下使接触面不低于85%。其中一台机组在检修时发现齿轮接触面差，一只新齿轮只运行两个多月就严重点蚀和大齿面剥落（一只大齿现价30万元左右）。机组振动很大，齿轮的损坏就呈恶性循环，难以挽救。4 h2 Q& L' y( B&
　　2.2　油膜涡动引起的低频振动。轴承中的油膜在转轴和轴承间运行起着盗运和润滑作用，如轴承稳定性不好，会导致油膜半速涡动。我三透平机转速为19200，约在10000左右产生低频振动。低频振动产生与转子工作转速不合拍的激振力，对转子和轴寿命的影响程度超过工频振动的影响，它使转子振动总量增大，这历来被人们所禁忌。如低频值是工频值的105时，就应引起重视。我们原有的机器低频值大于工频值的5%，已造成严重后果。轴瓦的锡基合金多次剥落（其实是撞落），被迫停机。2级转子振裂落掉一块（累计运行了13442小时），约1.5mm2,3～4级转子轴头振断裂（累计运行11000小时）。更换两根转子要工几十万无，还直接影响生产。
二、消减振动的措施
　　1.　采用不刮削或少刮削轴瓦　轴承是引起振动的关键所在，透平机的轴承（尤其是齿轮式压缩机）是解决三轴平行（水平方向和垂直方向）和轴交*度的根本。轴承若选得不当，会造成整机振动激烈，齿轮使用寿命缩短。同时瓦背与轴承座接触面的保证和轴瓦与压盖过盈量的恰到好处，也起着重要的保证作用。轴与轴瓦的接触，并不是传统上的认识，并非要达到60%。理论和实践证明，轴和轴瓦应是接触一条线，才能形成供液体润滑的油楔，但前后接触必须均匀。

　　轴承传统刮削工作效率低，质量行不到保证，检修工人劳动强度在，本科生低。我们大胆采用不刮削或少刮削轴瓦，也就是说从整体提高加工精度，使椭圆轴承大机床上加工成型，从而保证了透平机轴承的牲要求，也是消除油膜半波涡动的最好办法。可怕的半波涡动消除，机组安全、稳定、长期运行得到了保证，从而保证生产，降低备件消耗，大大减少检修工时。

　　2.　操作管理对振动的控制
　透平机一般情况开车时各指标正常，振动值不大，在长周期运行中变化不会太大，也不太可能造成机组的振动加大。但油温控制不理想，也会造成机组振动加大，出现异常。油温作为开车联锁的条件之一，在正常运行中，油温的稳定也能保证机组安全、稳定、长期运行。
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　　油温度控制在40℃左右为最理想状态，因为回油温度一般在50～55℃，通过冷却可达到理想的油温，帮操作工要根据天气的冷热，早晨、中午、傍晚、半夜不断地调整油温，稳定油温，这样可对机组减少工频和低频振动。

三、监察分析
　1994年12月，我们对三台H200透平压缩机配置了微机监测和诊断系统，在线动态监测机组的温度、压力、振动、流量等参数，用计算机才行数据采集和数据处理，实现了机组运行监测、信号处理、故障诊断以及机组历史资料管理等功能。

　　1.　动态监察系统功能

　　机组运行监察，对空压机模拟测点信号，进行计算机实时监测，并有集中参数显示、小型显示、模拟图显示。
　　2.　机组故障诊断
　　在频谱分析的基础上，利用模糊数学方法，根据其他信号变化的牲，对机组故障进行诊断。可诊断的常见故障为：转子不平衡，轴承座松动，箱体、支座松动，油膜涡动，油膜振荡，气流脉动等。

　　3.　机组历史资料的管理与检索
　　对机组历史数据保存一个报警事件，可保存十次报警事件前五分钟的追忆数据。可保存一个朋内每天每个通道每一小时的数据，并都可打印、制表、输出。

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压缩机的异常振动和异常噪音
（1）机组找正精度被破坏不对中  应重新找正
（2）转子不平衡  检查振动情况。
（3）转子叶轮的摩擦与损坏检查修复与更换
（4）主轴弯曲检查主轴是否弯曲，校正直轴
（5）联油器的故障或不平衡检查连轴器并拆下，检查动平衡情况，加以修复
（6）轴承不正常检查轴承径向间隙，并进行调整，检查轴承盖与轴承瓦之间的过盈量，如过小则应加大；若轴承合金损坏，则换瓦
（7）密封不良密封片摩擦，振动图线不规律，启动或听机时能听到金属磨声修复或更换密封环
（8）齿轮增速器齿轮齿合不良检查齿轮增速器齿轮齿合情况，若振动较小，但振动频率高，是齿数的倍数
（9）地脚螺栓松动，地基不坚修补地基，把紧地脚螺栓.
（10）油压、油温不正常检查各油系统的油压、油温和工作情况，发现异常进行调整；若油温低则加热润滑油
（11）油中有污垢，不清洁，使轴承发生磨损检查油质，加强过滤，定期换油。检查轴承，必要时给以更换
（12）机内侵入或附着夹杂物检查转子和气缸气流通道，清除杂物
（13）机内侵入冷凝水检查压缩机内部，清除冷凝水
（14）压缩机喘振  查压缩机运行时是否远离喘振点，检查防喘振装置是否正常工作
（15）气体管道对机壳有附加应力  气体管路应很好固定，防止有过大的应力作用在压缩机上；管路应有足够的弹性补偿，以应付热膨胀
（16）压缩机附近有机器工作将它的基础、机座相互分离，并增加连结管的弹性
（17）压缩机负荷急剧变化调节节流阀开度
（18）部件松动紧固零部件，增加防松设施
压缩机喘振
（1）工况点落入喘振区或距离喘振边界太近检查压缩机运行工况点在特性曲线上的位置，如距喘振边界太近或落入喘振区，应及时脱离并消除喘振
（2）裕度设定不够预先设定好的各种工况下的防喘度应控制在1.03-1.05左右，不可过小
（3）流量不足进气阀开度不够，滤芯太脏或结冰，进气通道阻塞，入口气源减少或切断
（4）机出口气体系统压力超高压缩机停机时气体未放空或未回流，出口止逆阀损坏。
（5）变化时放空阀或回流阀未及时打开进口流量减少，应查明特性线，及时打开防喘的放

[压缩机] 透平压缩机振动

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