SVK40離心壓縮機開車超電流原因分析及故障處理

一、前言

　　沈陽鼓風(fēng)機集團股份有限公司于1993年從德國德瑪格公司引進的小流量組裝式VK8離心壓縮機的設(shè)計制造技術(shù)，在引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了SVK(G)系列離心壓縮機產(chǎn)品， 組裝式離心壓縮機主要輸送空氣和氮氣，流量2 000～250 000m3/h，壓縮機包括1級、2級、3級、4級和5級，壓縮比為1.5～40，公司應(yīng)用該技術(shù)設(shè)計制造了300多臺組裝式壓縮機，不僅在國內(nèi)市場占有一席之地，而且部分產(chǎn)品已經(jīng)銷售到國外。

　　本文介紹的SVK40-2S組裝式壓縮機是公司為山東某制藥廠研制的離心壓縮機，現(xiàn)場開車時出現(xiàn)了超電流現(xiàn)象，對此現(xiàn)象的原因進行了詳細分析。

二、SVK40-2S組裝式壓縮機機組出現(xiàn)故障無法正常開車

　　根據(jù)山東某制藥廠供貨合同需求，由沈鼓承擔(dān)該SVK40-2S離心壓縮機設(shè)計及制造工作，壓縮機的設(shè)計參數(shù)見表1。

表1 設(shè)計參數(shù)

　　壓縮機在廠內(nèi)進行了機械運轉(zhuǎn)試驗和性能試驗，合格后交付用戶。在2011年12月31日突然收到用戶現(xiàn)場的反饋，2011年12月29日機組在現(xiàn)場可以正常起車，導(dǎo)葉處于微開狀態(tài)，此時振動、軸承溫度等一切正常，但是當(dāng)導(dǎo)葉開到30°時出現(xiàn)超電流現(xiàn)象，此時流量顯示不夠，壓力遠未達到設(shè)計值，功率卻已經(jīng)超出設(shè)計值。用戶最初懷疑是流量計質(zhì)量問題，由用戶與流量計廠家溝通，流量計廠家做過試驗后證實流量計質(zhì)量合格，鑒于此情況用戶提出盡快分析原因，解決問題。

三、SVK40-2S組裝式壓縮機故障原因分析與診斷

　　由于壓縮機出廠前進行過廠內(nèi)機械運轉(zhuǎn)和性能試驗，試驗合格，判定并非由于氣動及結(jié)構(gòu)設(shè)計原因所致，通過查閱相關(guān)資料并結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，初步判定造成此故障的原因可能出在壓縮機的進口導(dǎo)葉上。

　　由離心壓縮機原理可知，進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)是一種改變工作輪前進口導(dǎo)葉的角度使氣流產(chǎn)生預(yù)選的調(diào)節(jié)方法，進口導(dǎo)葉繞本身的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動后是進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旋繞。

　　通過壓縮機的預(yù)期性能曲線(見圖1)可以看出，當(dāng)正旋繞增加時，性能曲線下移，如果壓縮機的流量或壓縮比需要減小，即可采用正旋繞來調(diào)節(jié);當(dāng)負旋繞增大時，性能曲線上移，當(dāng)需要增大壓縮機的流量或壓縮比時可采用負旋繞來調(diào)節(jié)。這種方法不會像進出氣節(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)濟性，一直以來都被應(yīng)用在SVK(G)系列壓縮機的設(shè)計中，但是負旋繞角度大的時候，機組效率較低，正常機組運行時這種情況是不會發(fā)生的。

圖1 壓縮機預(yù)期性能曲線

　　與用戶聯(lián)系，用戶采集現(xiàn)場進口導(dǎo)葉驅(qū)動過程信息反饋如下：現(xiàn)場導(dǎo)葉全關(guān)時如圖2所示，現(xiàn)場導(dǎo)葉+30°時如圖3所示，現(xiàn)場導(dǎo)葉+80°時如圖4所示，而設(shè)計的導(dǎo)葉正確的旋轉(zhuǎn)方向如圖5所示。通過以上對比，可推斷出進口導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)方向錯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)計圖

四、結(jié)語

　　該壓縮機進口導(dǎo)葉由角行程的氣動執(zhí)行器驅(qū)動，導(dǎo)葉有順時針和逆時針兩種可能的旋轉(zhuǎn)方向，在進行壓縮機廠內(nèi)性能試驗時未采用產(chǎn)品本身氣動執(zhí)行器，而采用電動執(zhí)行器，導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)方向正確，性能合格。將用戶現(xiàn)場氣動執(zhí)行器與設(shè)計訂貨單進行核對，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行器廠家在設(shè)計執(zhí)行器時初始位置設(shè)計錯誤，使導(dǎo)葉一開始就處于負預(yù)旋位置，導(dǎo)葉行程一直處于負預(yù)旋區(qū)間運行，而此時機組效率低，導(dǎo)致開車超電流的發(fā)生。聯(lián)系氣動執(zhí)行器廠家派人進行整改，將氣動執(zhí)行器的初始位置和運動方向調(diào)整正確，整改后的導(dǎo)葉初始方向(見圖6)，機組再次開車，流量、壓力、溫度及振動均符合設(shè)計要求，機組開車成功，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，將采用角行程氣動執(zhí)行器的機組都進行了排查，發(fā)現(xiàn)其中幾臺氣動執(zhí)行器存在同樣的設(shè)計錯誤及時加以糾正，取得了令人滿意的效果。