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螺桿壓縮機的振動故障分析與治理
1. 消除流體振動
管道與自由聲場的傳播有所不同, 管道將聲波約束在內部可以傳得很遠。螺桿制冷機的流體噪聲包括了進氣、排氣、彎頭、三通等局部阻力噪聲和直管道中的噪聲。消除流體振動所產生的噪聲可拆卸管道并安裝適當的消聲器, 但將改變機組的設計阻力, 影響正常運行, 而且流動噪聲比其它部分的振動噪聲要小得多, 因此效果并不明顯。
2. 聯軸器對中
開啟式螺桿制冷機電機和壓縮機以聯軸器連接, 轉子本身還有軸承支承。機器在安裝和運行過程中因多種原因可能引起轉子不對中, 導致聯軸器偏轉、機器振動、軸承磨損和油膜失穩。頻譜分析發現工頻幅值高, 有可能是角度不對中。用激光對中儀調整同心度和水平度后, 工頻幅值略有下降,但噪聲下降并不明顯, 說明機組噪聲來源十分復雜, 除了流體激振、轉子不對中之外, 機組設計、加工、制造帶來的問題才是噪聲和振動的根本原因。
3. 軸承
螺桿壓縮機運轉時, 由于轉子在排氣端受到的軸向推力遠大于吸氣端的軸向力, 為了平衡此推力, 通常采用軸向推力軸承。拆卸軸承后發現排氣側軸向定位軸承間隙大, 使得轉子在嚙合時發生氣阻, 引起異響。解決的辦法是矯正陰陽轉子加工缺陷, 降低粗糙度。另外, 轉子排氣端的氣封部位出現嚴重腐蝕沖刷現象, 外部金屬保護層脫落, 可清洗轉子并重新噴鍍處理。
4. 加固基礎和消除共振
加固壓縮機附近的地腳鋼架, 并重新對中找正。在入口管道和波形管法蘭的連接處配重5kg,以改變機組固有頻率。采取上述減振措施后, 機組噪聲值由原來的105dB 降至102dB, 減少了3dB。由于機組周圍的冷卻水管道和油分離器等背景噪聲的影響, 使得機房內的環境未得到明顯改善, 需進一步進行噪聲治理。
5、結論
5.1. 由于采用狀態監測與故障診斷技術, 機組的拆卸有的放矢, 停機檢修只需數小時, 與以往維修需要的30 天左右相比較, 大大減少了停機損失,具有可觀的經濟效益;
5.2. 對螺桿壓縮機的振動分析發現, 壓縮機產生劇烈振動的主要原因是自身的設計缺陷和加工誤差。但對振動幅值大的壓縮機進行對中處理、清理軸承、加固基礎、改變固有頻率, 可消除安全隱患, 提高機組效率。
