SVK40離心壓縮機(jī)開(kāi)車超電流原因分析及故障處理

一、前言

　　沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司于1993年從德國(guó)德瑪格公司引進(jìn)的小流量組裝式VK8離心壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了SVK(G)系列離心壓縮機(jī)產(chǎn)品， 組裝式離心壓縮機(jī)主要輸送空氣和氮?dú)�，流�? 000～250 000m3/h，壓縮機(jī)包括1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)和5級(jí)，壓縮比為1.5～40，公司應(yīng)用該技術(shù)設(shè)計(jì)制造了300多臺(tái)組裝式壓縮機(jī)，不僅在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有一席之地，而且部分產(chǎn)品已經(jīng)銷售到國(guó)外。

　　本文介紹的SVK40-2S組裝式壓縮機(jī)是公司為山東某制藥廠研制的離心壓縮機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)車時(shí)出現(xiàn)了超電流現(xiàn)象，對(duì)此現(xiàn)象的原因進(jìn)行了詳細(xì)分析。

二、SVK40-2S組裝式壓縮機(jī)機(jī)組出現(xiàn)故障無(wú)法正常開(kāi)車

　　根據(jù)山東某制藥廠供貨合同需求，由沈鼓承擔(dān)該SVK40-2S離心壓縮機(jī)設(shè)計(jì)及制造工作，壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)參數(shù)

　　壓縮機(jī)在廠內(nèi)進(jìn)行了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)和性能試驗(yàn)，合格后交付用戶。在2011年12月31日突然收到用戶現(xiàn)場(chǎng)的反饋，2011年12月29日機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)可以正常起車，導(dǎo)葉處于微開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)振動(dòng)、軸承溫度等一切正常，但是當(dāng)導(dǎo)葉開(kāi)到30°時(shí)出現(xiàn)超電流現(xiàn)象，此時(shí)流量顯示不夠，壓力遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)值，功率卻已經(jīng)超出設(shè)計(jì)值。用戶最初懷疑是流量計(jì)質(zhì)量問(wèn)題，由用戶與流量計(jì)廠家溝通，流量計(jì)廠家做過(guò)試驗(yàn)后證實(shí)流量計(jì)質(zhì)量合格，鑒于此情況用戶提出盡快分析原因，解決問(wèn)題。

三、SVK40-2S組裝式壓縮機(jī)故障原因分析與診斷

　　由于壓縮機(jī)出廠前進(jìn)行過(guò)廠內(nèi)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)和性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格，判定并非由于氣動(dòng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因所致，通過(guò)查閱相關(guān)資料并結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步判定造成此故障的原因可能出在壓縮機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)葉上。

　　由離心壓縮機(jī)原理可知，進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)是一種改變工作輪前進(jìn)口導(dǎo)葉的角度使氣流產(chǎn)生預(yù)選的調(diào)節(jié)方法，進(jìn)口導(dǎo)葉繞本身的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)后是進(jìn)入工作輪的氣流與工作輪旋轉(zhuǎn)方向一致的旋繞成為正旋繞，產(chǎn)生與工作輪安裝方向相反的旋繞稱為負(fù)旋繞。

　　通過(guò)壓縮機(jī)的預(yù)期性能曲線(見(jiàn)圖1)可以看出，當(dāng)正旋繞增加時(shí)，性能曲線下移，如果壓縮機(jī)的流量或壓縮比需要減小，即可采用正旋繞來(lái)調(diào)節(jié);當(dāng)負(fù)旋繞增大時(shí)，性能曲線上移，當(dāng)需要增大壓縮機(jī)的流量或壓縮比時(shí)可采用負(fù)旋繞來(lái)調(diào)節(jié)。這種方法不會(huì)像進(jìn)出氣節(jié)流調(diào)節(jié)那樣產(chǎn)生較大的附加損失，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，一直以來(lái)都被應(yīng)用在SVK(G)系列壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)中，但是負(fù)旋繞角度大的時(shí)候，機(jī)組效率較低，正常機(jī)組運(yùn)行時(shí)這種情況是不會(huì)發(fā)生的。

圖1 壓縮機(jī)預(yù)期性能曲線

　　與用戶聯(lián)系，用戶采集現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)口導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)過(guò)程信息反饋如下：現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)葉全關(guān)時(shí)如圖2所示，現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)葉+30°時(shí)如圖3所示，現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)葉+80°時(shí)如圖4所示，而設(shè)計(jì)的導(dǎo)葉正確的旋轉(zhuǎn)方向如圖5所示。通過(guò)以上對(duì)比，可推斷出進(jìn)口導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤是造成此次超電流故障的原因。

圖2 導(dǎo)葉全關(guān)　圖3 導(dǎo)葉+30° 　圖4 導(dǎo)葉+80°

圖5 導(dǎo)葉設(shè)計(jì)圖

四、結(jié)語(yǔ)

　　該壓縮機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉由角行程的氣動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)葉有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種可能的旋轉(zhuǎn)方向，在進(jìn)行壓縮機(jī)廠內(nèi)性能試驗(yàn)時(shí)未采用產(chǎn)品本身氣動(dòng)執(zhí)行器，而采用電動(dòng)執(zhí)行器，導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)方向正確，性能合格。將用戶現(xiàn)場(chǎng)氣動(dòng)執(zhí)行器與設(shè)計(jì)訂貨單進(jìn)行核對(duì)，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行器廠家在設(shè)計(jì)執(zhí)行器時(shí)初始位置設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，使導(dǎo)葉一開(kāi)始就處于負(fù)預(yù)旋位置，導(dǎo)葉行程一直處于負(fù)預(yù)旋區(qū)間運(yùn)行，而此時(shí)機(jī)組效率低，導(dǎo)致開(kāi)車超電流的發(fā)生。聯(lián)系氣動(dòng)執(zhí)行器廠家派人進(jìn)行整改，將氣動(dòng)執(zhí)行器的初始位置和運(yùn)動(dòng)方向調(diào)整正確，整改后的導(dǎo)葉初始方向(見(jiàn)圖6)，機(jī)組再次開(kāi)車，流量、壓力、溫度及振動(dòng)均符合設(shè)計(jì)要求，機(jī)組開(kāi)車成功，用戶非常滿意。

圖6 正確的導(dǎo)葉

　　借鑒此次故障處理的經(jīng)驗(yàn)，將采用角行程氣動(dòng)執(zhí)行器的機(jī)組都進(jìn)行了排查，發(fā)現(xiàn)其中幾臺(tái)氣動(dòng)執(zhí)行器存在同樣的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤及時(shí)加以糾正，取得了令人滿意的效果。