【壓縮機網(wǎng)】近些年來(lái)，工藝螺桿壓縮機在石化行業(yè)應用中展現了很多優(yōu)點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單、機組無(wú)故障運行時(shí)間長(cháng)、能保證裝置長(cháng)周期安全穩定運行、適應介質(zhì)氣夾帶雜質(zhì)、帶液工況、不需要備機等特點(diǎn)。

　　螺桿壓縮機是靠陰、陽(yáng)轉子的嚙合運動(dòng)形成密封腔室對氣體實(shí)現壓縮進(jìn)行工作的，陰、陽(yáng)轉子均做定軸轉動(dòng)。如果它的轉子處于理論上的動(dòng)平衡狀態(tài)，并且壓縮機的安裝過(guò)程中不存在誤差，則螺桿壓縮機幾乎不存在振動(dòng)的可能。但是，安裝與加工方面的誤差總是難以避免的，因此，在實(shí)際的工作過(guò)程中螺桿壓縮機的振動(dòng)總是存在的。但是，如果安裝、加工的過(guò)程符合要求，螺桿壓縮機的振動(dòng)是比較容易控制的。

 

　　1.工藝螺桿壓縮機在化工行業(yè)的應用

 

　　與活塞壓縮機相比較，螺桿壓縮機不需要維修頻繁堵塞的氣閥（往復機需要經(jīng)常停車(chē)以更換氣閥內件），機組維護的工作量很??；與離心機相比，無(wú)需進(jìn)行喘振調節。由于這些優(yōu)點(diǎn)，螺桿壓縮機在越來(lái)越多的石油、化工、煤化工領(lǐng)域得到了應用。目前主要的應用行業(yè)如表1所示。

 

　　2.引起螺桿壓縮機振動(dòng)的原因

 

　　螺桿壓縮機優(yōu)點(diǎn)有很多，同時(shí)也有需要不斷改進(jìn)的地方，機體振動(dòng)控制即是一方面。引起螺桿壓縮機振動(dòng)的原因主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一個(gè)是安裝誤差，一個(gè)是轉子的加工誤差?？赡艿陌惭b誤差主要是電動(dòng)機輸出軸與壓縮機輸入軸的不對中。這種不對中又可以分為平行不對中、角度不對中以及平行、角度均不對中。不對中既會(huì )引起壓縮機軸的徑向振動(dòng)，也會(huì )引起壓縮機軸的軸向振動(dòng)。不對中對壓縮機的振動(dòng)影響是比較大的，并且對機器的危害也比較大，但是，正確的安裝方法可以將電機輸出軸與壓縮機輸入軸的不對中降低到最小甚至消除。壓縮機的加工誤差主要是指轉子的質(zhì)量分布不均勻，使得壓縮機在運轉過(guò)程中轉子產(chǎn)生一個(gè)不平衡力或者力偶。當轉子的動(dòng)平衡做得不夠好的時(shí)候，這種不平衡力或者力偶就會(huì )引起壓縮機較大的徑向振動(dòng)，也就是在水平平面內或者豎直平面內的振動(dòng)。此外，螺桿壓縮機采用斜齒同步齒輪也會(huì )引起壓縮機轉子軸線(xiàn)方向的振動(dòng)。

 

　　3.螺桿壓縮機振動(dòng)強度與機型的關(guān)系

 

　　通過(guò)大量的螺桿壓縮機振動(dòng)測試試驗數據可以看出，像510、630等比較大型的壓縮機組在水平、豎直以及軸向三個(gè)平面內的振動(dòng)強度一般在2～3mm/s以?xún)?，振?dòng)強度偏大的情況比較少。而255、321等小型機組的振動(dòng)強度與之相比要大的多，振動(dòng)強度可以達到4～6mm/s的機組所占的比例比較大。而且，有的機頭振動(dòng)測試試驗過(guò)后返回車(chē)間進(jìn)行檢修，經(jīng)過(guò)更換軸承、軸承座等之后重新測試，振動(dòng)強度依然偏大，與檢修之前相比幾乎沒(méi)有什么變化。這種情況下，可以排除安裝誤差對振動(dòng)的影響，因此，造成壓縮機振動(dòng)強度偏大的原因很可能是轉子動(dòng)平衡做得不夠引起的。特別是那些運行幾年后因為現場(chǎng)振動(dòng)偏大返廠(chǎng)檢修的機器，有可能在工作過(guò)程中因為磨損、銹蝕等原因造成轉子的動(dòng)平衡狀況發(fā)生變化，導致壓縮機的振動(dòng)偏大。

 

　　4.結論與展望

 

　　根據前面的分析以及大量的壓縮機振動(dòng)試驗數據可知：

 

　?。?）壓縮機的振幅與轉子的不平衡量 成正比，所以，嚴格控制壓縮機的不平衡量，是控制壓縮機水平和豎直平面內振動(dòng)的根本方法之一；

 

　?。?）電動(dòng)機輸出軸與壓縮機輸入軸良好的對中性是消除安裝誤差造成壓縮機振動(dòng)的根源；

 

　?。?）動(dòng)不平衡引起的螺桿壓縮機振幅可以近似地用m1e/m來(lái)表示，由此可知，轉子的不平衡量m1e越小，壓縮機組的總質(zhì)量越大，壓縮機的振幅越小。這也解釋了在大量的振動(dòng)測試試驗中較小的壓縮機組振動(dòng)容易偏大而較大機組的振動(dòng)相對較小的原因，由此可知，對于總質(zhì)量較小的壓縮機組，應該更注意控制轉子的動(dòng)平衡情況；

 

　?。?）對于由于振動(dòng)強度偏大而返廠(chǎng)檢修的壓縮機組，在經(jīng)過(guò)檢修、更換易損件排除安裝誤差造成的壓縮機振動(dòng)以后，就考慮是否是壓縮機轉子在長(cháng)期工作過(guò)程中動(dòng)平衡品質(zhì)發(fā)生了變化而引起其振動(dòng)強度偏大。

 

　　石化行業(yè)中，壓縮機的振動(dòng)值大小一方面關(guān)系機組噪聲等級高低，另一方面關(guān)系壓縮機轉子、軸封及軸承的壽命。因此準確地分析振動(dòng)產(chǎn)生的原因及提出減小振動(dòng)的合理措施，對降低噪聲、改善現場(chǎng)作業(yè)環(huán)境及提高壓縮機及輔助設備壽命有很大的意義。

 

　　壓縮機是石化裝置的動(dòng)力單元，地位較高，若能從振動(dòng)方面入手提高壓縮機的無(wú)故障運行時(shí)間，便也能提高整個(gè)石化裝置的生產(chǎn)時(shí)間，提高經(jīng)濟效益。此文在壓縮機出廠(chǎng)試驗數據及振動(dòng)微分方程理論的基礎上對壓縮機的振動(dòng)以及動(dòng)平衡對其振動(dòng)的影響作了概述，并使用了常規的力學(xué)模型進(jìn)行了定性的分析。同時(shí)，壓縮機振動(dòng)強度與機型大小的具體關(guān)系還需要更充分以更多的試驗數據的支持。

 

　　其次，壓縮機振動(dòng)是一門(mén)非常復雜的學(xué)問(wèn)，精確的理論分析以及動(dòng)平衡對壓縮機振動(dòng)影響的定量計算尚需進(jìn)一步的深入研究。另外，在工作過(guò)程中壓縮機是靠相互嚙合的陰、陽(yáng)兩根轉子的定軸轉動(dòng)形成密封腔室來(lái)完成對氣體的壓縮的，其實(shí)際的振動(dòng)模型要比單自由度的質(zhì)量、彈簧、阻尼系統復雜得多，精確的理論分析還需要建立更為準確的數學(xué)模型。