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螺杆压缩机的振动故障分析与治理
1. 消除流体振动
管道与自由声场的传播有所不同, 管道将声波约束在内部可以传得很远。螺杆制冷机的流体噪声包括了进气、排气、弯头、三通等局部阻力噪声和直管道中的噪声。消除流体振动所产生的噪声可拆卸管道并安装适当的消声器, 但将改变机组的设计阻力, 影响正常运行, 而且流动噪声比其它部分的振动噪声要小得多, 因此效果并不明显。
2. 联轴器对中
开启式螺杆制冷机电机和压缩机以联轴器连接, 转子本身还有轴承支承。机器在安装和运行过程中因多种原因可能引起转子不对中, 导致联轴器偏转、机器振动、轴承磨损和油膜失稳。频谱分析发现工频幅值高, 有可能是角度不对中。用激光对中仪调整同心度和水平度后, 工频幅值略有下降,但噪声下降并不明显, 说明机组噪声来源十分复杂, 除了流体激振、转子不对中之外, 机组设计、加工、制造带来的问题才是噪声和振动的根本原因。
3. 轴承
螺杆压缩机运转时, 由于转子在排气端受到的轴向推力远大于吸气端的轴向力, 为了平衡此推力, 通常采用轴向推力轴承。拆卸轴承后发现排气侧轴向定位轴承间隙大, 使得转子在啮合时发生气阻, 引起异响。解决的办法是矫正阴阳转子加工缺陷, 降低粗糙度。另外, 转子排气端的气封部位出现严重腐蚀冲刷现象, 外部金属保护层脱落, 可清洗转子并重新喷镀处理。
4. 加固基础和消除共振
加固压缩机附近的地脚钢架, 并重新对中找正。在入口管道和波形管法兰的连接处配重5kg,以改变机组固有频率。采取上述减振措施后, 机组噪声值由原来的105dB 降至102dB, 减少了3dB。由于机组周围的冷却水管道和油分离器等背景噪声的影响, 使得机房内的环境未得到明显改善, 需进一步进行噪声治理。
5、结论
5.1. 由于采用状态监测与故障诊断技术, 机组的拆卸有的放矢, 停机检修只需数小时, 与以往维修需要的30 天左右相比较, 大大减少了停机损失,具有可观的经济效益;
5.2. 对螺杆压缩机的振动分析发现, 压缩机产生剧烈振动的主要原因是自身的设计缺陷和加工误差。但对振动幅值大的压缩机进行对中处理、清理轴承、加固基础、改变固有频率, 可消除安全隐患, 提高机组效率。
