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《离心式空压机维修系列四》如何解决寿力离心式空压机叶轮的故障问题

文章出处:人气:-发表时间:2017-11-22 18:08【


空压机作为一种重要的动力设备,被广泛应用于化工,机械,冶金,电力,煤矿等行业。但是空压机在日常应用中,可能会受到外界的各种因素的扰乱,从而出现各种各样的故障。离心式空压机叶轮磨损便是其中的一个。由于叶轮是离心式空机对气体做功的唯一元件,因此一旦叶轮发生磨损,就会造成空压机不能正常运行。本文以寿力离心式空压机维修实际案例为主,为大家分享如何解决离心式空压机叶轮的故障问题。

    上海迪奈美动力2005十几年来一直专注于离心式空压机的维修保养服务,因此对于离心式空压机的故障问题,我们都有专业的技术工程师在第一时间为客户解决问题。

近期,迪奈美动力工程师在为客户做离心式空压机维修保养服务时,就遇到一个客户的离心式空压机出现了叶轮磨损,造成空压机停机的问题。因此迪奈美工程师依据自己专业的维修经验,立刻找到了故障原因,并及时解决了问题。具体项目实施案例,详见如下:

寿力离心式空压机维修.png

 

一、项目背景

山西某客户化工厂有四台寿力离心式空压机,主要为化工生产设备提供动力源。自该客户寿力离心式空压机开机以来,先后多次出现了叶轮裂纹和掉块等故障,严重影响了该客户工厂的正常生产。由于该客户离心式空压机叶轮出现了多次故障,并且一直得不到好的解决方案。因此在了解到迪奈美动力工程师有十几年的离心式空压机维修经验时,客户就立刻联系上海迪奈美总部,请迪奈美有关工程师和客户一起分析故障原因,以求彻底解决叶轮裂纹和掉块的问题。

在接到该客户寿力离心式空压机叶轮紧急维修服务时,迪奈美工程师立刻赶往客户现场,检查设备状况并做出离心式空压机叶轮维修保养方案。

该寿力离心式压机为双轴四级结构型式,压机的四级叶轮分别安装在两个转速不同的小齿轮轴的两端,构成高、低速两个转子。大齿轮转子通过齿轮联轴器与电机轴直接连接。各个叶轮与各自独立的蜗壳构成流道,高低速转子分别布置在大齿轮转子的两侧,轴心线互相平行,各转子的轴承都是强制润滑的滑动轴承。叶轮由轮盘、轮盖和叶片焊接而成离心式空压机叶轮进行动平衡、超速试验,然后与齿轮轴复合热套,再调整一次整体动平衡,以保证转子的平衡性。

二、寿力离心式压机叶轮故障原因分析

在了解到该客户寿力离心式空压机叶轮故障多达十几次后,迪奈美工程师从以下几点离心式空压机叶轮裂纹和掉块的原因进行分析。

2.1力分析(迪奈美温馨小提示:物体由于外因而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

离心式空压机叶轮的力分析采用有限单元法,具体分析了叶轮材料的特性和材料的耐限度。分析结果显示在叶轮轮盖断裂处的力为460MPa,最大力为650MPa;而叶轮材料的耐压强度为833MPa,极限强度为931MPa,材料的忍耐限度在此数值上加或减131MPa。由于超过大约65MPa一半放大倍率的力波动,因此导致叶轮轮盖疲劳破坏。

2.2动分析

离心式空压机叶轮通过在各种振频率下测试,结果发现第一级和第二级叶轮的振动率与齿轮的两倍频相吻合,第四级叶轮的振动频率与齿轮的一倍频相吻合。

2.3振动测试

对第一级叶轮进行振动分析。并完成了频率响应的分析。实验结果显示,第一级叶轮的固定频率接近齿轮的一倍频和两倍频。同时测定第一级叶轮固定频率的结果显示叶片断裂处的轴向方向有20~50放大倍率的频率响应,而且振动频率处于齿轮固定频率的两倍频层中。

2.4空气动力学性能分析

该客户空压机进行空气动力学性能的分析,发现该机推能较差,工作应力范围很窄,导致空压机工作在失速工况下,这样势必导致离心式空压机叶轮轮盖产生加的空气动力学振实验结果显示,叶轮轮片设计缺陷导政局部载荷较高,使气流与叶片线型过早分高。致使流体的出口角与叶片的出口角有很大偏离,加大了空压机在失速情况下的激振振幅。

寿力离心式空压机叶轮.png

 

三、寿力离心式空压机叶轮故障解决方案

在分析了离心式空压机叶轮的故障原因后,迪奈美工程师给出了以下几点解决方法。

1)减小叶轮直径,使叶轮的稳态应力达到最小;

2)优化线型结构,减小空气动力学振动;

3)改变轮盖结构,减小轮盖处振动;

4)轮盖不与齿轮喷合,也不与其他的激振频率发生共振;

5)重新设计的叶轮要达到应力状态、振动、轴向推力平衡,转子动力学、扭矩和轴向振动的合理匹配;

6)改造后的扩压器要求和新设计的叶轮相匹配。

四、寿力离心式空压机叶轮维修结果

该客户离心式空压机叶轮运行良好,没有出现频繁磨损的故障。

    空压机在运行工作过程中,维修保养是十分重要的。只有按规律定时更换空压机的相关配件,才能保证空压机的正常运行,从而为企业带来更多的效益。更多关于寿力离心式空压机叶轮寿力离心式空压机维修问题,点击免费查看>>>


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