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关于大型压缩机振动的一点小思考

2020-04-20 16:43:38

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。


01

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。


02

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。


03

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。


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。


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