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1、往复式压缩机故障诊断技术 第六组 第一部分 往复式压缩机常见故障及机理 ?一、热力性能故障：主要有填料函与气阀等的损坏。 ? 1、填料函的故障可使排气量降低、压比失调等。 ? 2、气阀故障可导致压比失调、排气温度增高、排气量降低等，严重时甚至可拉毛气缸导致机组报废。 ?实际生产中，现场操作人员常根据以下现象来进行诊断： ?、排气量不足：气发泄漏、活塞组件泄漏、填料泄漏、管路连接法兰垫片破损等； ?、压力不正常：压力表失常、吸气压力低、气阀泄漏、油路堵塞、水压不正常等； ?、温度异常：汽缸拉伤、水路故障、填料函故障、行位超差、气阀泄漏等。 ?二、机械功能故障： ?阀片破裂、十字头及活塞杆断裂、活
2、塞环断裂、气缸开裂、汽缸及汽缸盖破裂、曲轴断裂、连杆断裂及变形、电杆螺栓断裂、活塞卡住与开裂、机身断裂和烧瓦、电机故障等。 ?实际生产中，现场操作人员常根据以下现象来进行诊断： ?、异常振动：间隙过大、管路气流脉动、联接松动、过度磨损等； ?、异常响声：活塞故障、间隙超差、联接松动、阀组损坏等； ?、过热：气缸过热、轴承过热、活塞杆过热、十字头过热等。 第二部分 往复式压缩机振动故障分析 ?一、压缩机振动故障原因与解决方法： ?1、振动故障：往复式压缩机由于存在旋转惯性力、往复惯性力及力矩，将会引起机械及基础的振动。 ?、气缸部分： ?1.支承不良，应支承良好； 2.填料、托瓦或活塞环异常磨损
3、，轴向间隙大，应更换部件； 3.管线强制振动，应加强管线支承； ?4.气缸内侵入夹杂物，排除夹杂物； ?5.气缸与十字头滑道的同心度不正，应重找同心度； ?6.缸套定位不好或其他，连接部位存在松动； 7.气阀工作状态不好 。 ?、机体部分振动 ?1、往复惯性力和力矩没有平衡好； ?2、曲轴中心线与机身滑道中心线不垂直； ?3、对称平衡性压缩机机身的主轴承不同心； ?4、机身水平度不符合要求； ?5、运动部件连接不牢固； ?6、地脚螺栓松动 ?2、故障解决方法： ?、气缸余隙容积过大：调整气缸余隙尺寸； ?、吸气阀咬住：拆开吸气阀，清洗、修理或更换； ?、排气阀咬住：拆开排气阀，清洗、修理或更换
4、； ?、吸、排气阀不严密或活塞环漏气：清洗或更换吸、排气阀，清洗或更换活塞环； ?、排气阀阀座自阀座上跳开：拆开排气阀，进行清洗或更换； ?、吸气阀或吸气管通道截面积小：清洗过滤器，检查吸气阀和吸气管路的通道面积； ?、排气阀或吸气管道面积小：检查排气阀和排气管路的通道面积。 第三部分 压缩机气流压力脉动和管道振动分析 ?一、气流压力脉动引起的故障分析： 1、压力脉动的形成：往复式压缩机在运转过程中，由于吸气、排气是间断性的，两者交替着进行；另外，活塞运动速度随时间而变化，这种现象就会引起气流的脉动。 ?2、气柱共振: 管路系统内所容纳的气体称为气柱。因为其体具有一定的质量，可以压缩，膨胀，具
5、有一定的弹性，气柱本身就是一个类似于弹簧的振动系统。在一定的激发下会形成振动，而压缩机的吸、排气过程就是一个激发的过程。所以，气柱在接受激发后，把所形成的振动以声速向远方传播。 ?3、气流压力脉动引起的故障分析 : ? 活塞式压缩机的气流压力脉动除了可能会引起气柱共振之外，管道内的压力和速度 ?波动更会冲击弯管、异径管、控制阀、自板等处，引起管道振动。此外，管道内压力脉 ?动的波峰和波谷也会影响阀门的开关，使压缩机排气量发生变化，压缩机功率消耗增大， ?阀片寿命变短。 下面就分别简单分析下这几种情况 ?、压力脉动引起管道振动 无论在何种情况下，只要气流方向发生变化，就会产生作用在管道上的力，使
6、脉动气流的能量转化为管道振动的机械能。 ? 、压力脉动引起排气量变化 压缩机在吸气过程中吸入气缸的气体量取决十吸入行程终点的压力。当吸气管道中存在压力脉动的时候，吸入行程终点压力如果正好处十波峰状态，则吸入行程终点压力升高，吸入气量增多，因排气量也增多;如果终点压力正好处十波谷状态，则会使排气量减少。 ?、压力脉动降低气阀使用寿命： 造成气阀使用寿命缩短的原因，除了阀门和弹簧的材质不良。安装位置不正确，弹簧刚度和阀片声称高度不恰当之外，还有一个很重要的原因就是气阀的工作状态不好，其中吸、排气管道中的气流压力脉动会严重影响阀片的使用寿命 。 ?二、管道压力脉动的消减： 管道压力脉动实质上是一种周
7、期性的气流冲击波浪，消减压力脉动就是降低压力的不均匀度，减小其脉动幅度，常用措施是在管路系统中加装各种类型的消振器，譬如缓冲期、声学滤波器、孔板等。 消减压力脉动的措施有很多，常见的有以下几种 ： ?a.合理的配置气缸、附属设备及管道。 ?b.设置缓冲器。 ?c.安装孔板。 第四部分 管道机械共振的预防： 压缩机管道振动，除了气流压力脉动和气柱共振之外，还有就是管道机械振动激振力的主频率管系固有频率一致时所引起的管道机械共振。 管道机械共振可以用测试法和计算法 来诊断出来，测试法也就是用实验的方法来测得管线的自振频率，再与激振频率相比较，做出判断。计算管道固有频率则需要假定支撑条件，结果会有一定的误差，只能在配管的时候起到参考作用。 预防管道共振的方法和消减压力脉动的方法有所区别，一般用增加支承、加固支承条件或在管道上附加质量的方法来改变管道的自振频率，达到避免机械共振的目的，这种方法也可以用来检查管道振动是否是机械共振。 完
