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          壓縮機有關運行問題探究

             【壓縮機網】狀態分析、縮機振動等幾大常見問題進行粗淺分析和探究。
           
            1.壓縮機的原始工況
            按照壓縮機有關標準的規定,業主購買到的壓縮機應在制造廠進行出廠前測試,性能數據達到標準規定方可出廠。該壓縮機的出廠試驗數據一般可以作為該壓縮機的原始工況參考數據。
            壓縮機制造商和業主對此規定,應該不會有異議。但是在實際操作中問題卻不少,我們先不說壓縮機行業如何如何,就連波音737MAX飛機、寶馬汽車、日本的諸多產品等等也都出現過質量問題,包括數據造假。
            當壓縮機業主買到制造商的提供的產品時,誰能保證該產品符合標準規定?
            作者曾經在一個壓縮機制造商公司服務過,并提出該壓縮機產品起碼應該有一個產品標準。當時,制造商同意作者的意見,并委托作者起草產品標準。作者參照壓縮機行業的有關產品標準,鄭重其事的起草了一個產品標準,并在生產中試行,結果發現比功率和振動指標與標準有差距,檢測結果是半數的壓縮機均不達標,而未能出廠。作者也參與對此進行攻關,由于壓縮機主機是外購產品,雖然經過多次測試和分析,但情況并不理想。
            除了這些以外,有些情況會比較復雜,如壓縮機狀態發生變化。
            例如:壓縮機的安裝不符合制造廠規定,使壓縮機性能發生變化;壓縮機閑置期過長,或運輸儲存過程中壓縮機也會發生變化等。
            新投用的壓縮機若不符合標準規定,就可能成為“帶病”運轉的壓縮機,以后的責任就很難講得清楚。
            壓縮機開機試驗測得的數據可以視為該壓縮機的原始工況。
            使用中實際的運行工況當以原始工況作為參照,判斷壓縮機工況是否正常。若發生性能衰減、超溫、振動偏大、電流過大等偏離情況,應視為壓縮機狀態發生變化,宜及時分析,判斷,并決定是否采取措施。
            假如,由于制造商或業主的原因,對壓縮機的原始工況加以虛標隱瞞,那么,就會使壓縮機以后的正確運行缺乏對照,難以判斷壓縮機運行是否正常,畢竟,僅憑經驗顯然是不夠的。
            壓縮機的后期表現,與此因素不可能不無關系。壓縮機的原始工況的好壞與壓縮機的設計制造關系甚大。
            例如:同樣是透平循環壓縮機,在化肥廠的軸承壽命只有3個月或半年;而與之結構尺寸相近的煉油廠的透平循環氫壓縮機情況卻非同一般,其軸承壽命則高達20000小時以上。
            作者1999年在天津塘沽一個公司工作時,看到一個生產叉車零部件的外資企業,門口堆放了好大一堆某品牌的軸承包裝箱,看得出他們的產品全部采用某品牌軸承。
            再舉幾個例子:1990年,作者到洛陽軸承廠洽談業務,洛軸的技術人員就說,某品牌的塑料保持架的壽命比我們的銅保持架的壽命還高。又過了幾年,北京冶金研究院攻破了該品牌軸承壽命的關鍵,發現該品牌的軸承鋼不上磁,軸承在工作狀態滾動零件不會聚集磨屑。據了解,北京冶金研究院已研制出了國產的類似軸承鋼。2013年作者在參觀上海壓縮機展會時,順便看了一下上文提到的某品牌的展位,看到他們的塑料墊片是用加工中心車成的,軸承的密封性很好。
            舉這幾個例子是想說明:壓縮機的原始工況在很大程度上取決于制造商的技術、質量和質量保證能力。用戶對壓縮機制造商的信任程度、理解程度也與壓縮機原始工況息息相關。當然壓縮機的原始工況也與用戶自身的技術水平有關。
            產品的競爭力越來越多的取決產品的真實原始工況,而并非廣告所展示的工況(包括影像、說辭)。
            聰明的業主在購買產品時,更多的是權衡諸如:能效、長期的性價比(包括性能衰減率、工況穩定性等后期成本)和人工成本等因素后,方才決定采購方向,而并非憑一時之粗淺感覺,貿然決斷。
            一般情況下,壓縮機會有一個“性能高峰”,這個高峰是在始運行500小時左右,從事壓縮機新產品試制的工作者可能深有體會。這個“性能高峰”數據不宜做為原始工況,否則的話,以后很難達到這個數據。
            新產品都有一個“磨合”期。頂尖的機械產品制造商會采用非一般手段,加快“磨合”,或采用“磨合劑”使“性能高峰”提前來到,并保持較長時段。
           
            2.壓縮機的狀態分析
            壓縮機的狀態怎么樣,怎么客觀的評價,是有必要研究的。否則,就很難保證壓縮機經濟、合理、安全的運行。
            這里舉一個例子,2006年,作者到濰坊的一個化工廠看他們的空氣壓縮機的運行狀況。該廠有5臺無油螺桿壓縮機運行了不到3年。當作者走到#3號機時,發現噪聲較大,作者告訴他們的設備處長,這臺壓縮機需要進行分析和保養。但他們自以為財大氣粗,不大在意。兩個月后,作者問及該設備處長關于#3號機情況時,他說,該機因噪聲太大,已花費18萬元委托壓縮機廠返廠修理。
            其實,在壓縮機實際運行中,其狀態是處于不斷變化中的,狀態監測的作用是要作若干條顯示狀態變化不同參數的曲線。觀察壓縮機運行曲線的平穩程度,發現曲線偏離程度大的情況,應予以注意,根據偏離的程度和幅度,不失時機地盡可能早的,而且較為準確的預先判斷最佳的維修時間和維修所需配件,材料,人員,使壓縮機一直處于可控狀態。
            當然,人們也許認為事情并不用這么復雜,僅靠普通的運行管理也能應付壓縮機的運行,過去不就是這么做的嗎?這必然對壓縮機狀態糊里糊涂,沒出事前也沒有辦法提前發現。
            對不同的壓縮機,應該有不同的狀態控制和預先維修方法,逐步做到更佳科學化。
           
            3.壓縮機的狀態控制和預先維修問題
            作者在2008年,曾做過一些這方面的探討,設計了諸多的文件、方法與表格,并與有關化工企業技術人員和有關領導進行過磋商。但由于時機尚未到來,只能停留于2008年的層面。對于這方面的情況,作者打算有可能的話在后面幾期專題進行闡述。
           
            4.壓縮機狀態控制進入智能化
            壓縮機的智能控制器和配套的傳感器,變送器等會定期發送壓縮機性能參數和狀態參數,由物聯網進行收集和發送,進行間斷或不間斷的計算包括圖示;預測計算并與專家經驗數據對比分析達到壓縮機狀態控制和預先提醒和警示,并提出科學可行的預先處理方案及控制。通過協議,用戶、制造商、服務商可以共享壓縮機狀態控制數據,對壓縮機進行監控,并通過計算發送有關對壓縮機的提醒和建議,包括預先維修的最佳時機,維修工作所需備品、備件的準備計劃和質量提醒等。
            具有學習功能的機器人加上攝像頭和溫度,壓力,流量,振動可代替壓縮機管理壓縮機運行,不會偷懶,不會因疲勞疏于觀察操作,特別適用于比特殊環境“有毒、高溫、危險”工況下的壓縮機運行,是一種“特低工資”,可靠,高效,后期費用低的“管理者”。
           
            5.壓縮機的振動
            壓縮機的振動對環境的影響越來越引起人們的重視,大型壓縮機的振動更尤為人們日益關注。
            a 振動對壓縮機的影響日益顯得重要
            人們也在逐漸的轉變和強化對振動影響的意識。
            壓縮機振動偏大肯定是不好的,同樣規格的不同制造商的壓縮機,由于參數選擇的差異和工藝精湛的程度不同,必然反應出所制造壓縮機振動的大小也不同。
            壓縮機振動大時,不僅壓縮機本身振動大,人們也會感覺到壓縮機附近地面(包括樓板)都在振動,人們走在上面時,甚至感覺到腳麻。
            這種振動也會使壓縮機的級間輔機產生劇烈振動,甚至使輔機設備產生振裂,各種M50的化肥氮氫壓縮機均具有同感。
            壓縮機的振動大小與壓縮機的大小無關,其振動大小是由壓縮機的設計,試驗研究和制造精度決定的,取決于壓縮機制造商的綜合技術能力。
            1977年,青島黃島開始建設,作者和黃龍厚先生等設計組幾位同事到黃島觀看(飛行者)螺桿空壓機,在一公里外就聽到壓縮機的隆隆聲。近看,螺桿空氣壓縮機雖在運行,但機器發出的噪聲卻震耳欲聾。
            對于壓縮機的列數,人們有不同看法。7HHE2VG機組之7列壓縮機及其類似的大型7M壓縮機之三列部分的二階慣性力不能得到平衡,因而相對振動偏大。楊紹侃老師曾經與作者交流過7M壓縮機的振動情況,楊老師對此也有同感。我說:您是教我們“壓縮機原理”的老師,大的奇數列的對稱平衡型壓縮機搞得好的話,一階慣性力基本可以得到完全平衡,而二階慣性力是無法完全平衡的,楊老師也頗有同感。我們知道新比隆有多至10列對稱平衡型壓縮機,但卻沒有奇數列的對稱平衡型壓縮機。
            作者也曾經對HENDESEN的中型W型高壓氮氣壓縮機進行過振動測試,該壓縮機裝置在一個H型鋼組焊的底座上,作者測試過該壓縮機的空載和負荷狀態下的軸心位置振動,發現他們的壓縮機振動非常小,比國產同類型和相似類型壓縮機的振動小得多。由于原始振動小,所以在啟動過程中,跨越一階共振區特別快,相對來說易損零部件壽命也好的多。
            壓縮機的振動大小也決定著壓縮機后時代工況的優劣。
            對于像動車,高鐵,醫療,實驗室等環境來說,振動限值就更為重要。
            b 振動檢測的作用
            振動檢測的作用在逐步顯現,過去由于振動傳感器和處理器很貴,人們不得不僅僅在透平壓縮機(價格高、轉速高、危險性較大)上配置振動傳感器和處理器。現在看來,由于振動傳感器和處理器的相對價格在下降。像干螺桿這樣的壓縮機,較大的噴油螺桿壓縮機,和在工藝過程重要性高的壓縮機,配備振動傳感器和處理器的情況也已普及,其價值已越來越顯得有必要和不宜或缺。
            相對來說,壓縮機的振動監測作用較大,會減少壓縮機振動過大而導致出現大的其它故障,減少由此因素造成壓縮機的損壞和其它惡性事故,以及減少影響工藝過程的故障。
            c 壓縮機振動牽扯到多方面的技術
            作者計算過地抗力與一般動力用空壓機的自振頻率,發現1000rpm在大多數情況下是一個共振點......降低或抬升壓縮機主軸轉速是有易的。
            減小壓縮機的振動有時也并非易事,有時會百思不得其解。究竟,振動學是人們不容易涉獵的比較近代的技術理論,這就要求人們從壓縮機設計、工藝控制、平衡技術、檢測技術、質量保證,甚至對比試驗等多方面研究分析,才有可能取得進展。
            曾經有次齊魯二化肥開車時,由于日方操作手是一個剛畢業的大學生,在啟動主離心壓縮機通過第一共振點時發生遲疑,導致大型離心氮氫壓縮機主軸振彎,不得不更換主軸和軸承。
            當然,解決壓縮機振動需要大量艱辛工作的付出,有時會夜以繼日,夜不能寐,冥思苦想,但也不能排除靈感、巧遇、偶然機遇等事件或偶然因素對解決振動的撬動作用。
           

          來源:本站原創

          標簽: 壓縮機運行有關  

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