关于空压机入口导叶波动的原因分析与处理

 螺杆空压机是一种定容、回转式压缩机，主要通过螺杆的啮合和回转运动，完成吸气-封闭-压缩-排气周期。其优点是坚固耐用、维护方便，其缺点是输出压力不甚稳定，同等条件下的能源效率不及活塞空压机。螺杆空压机又分为双螺杆空压机和单螺杆空压机，目前市场占有率较大的是双螺杆空压机，具有绝大多数，但某些厂家的优质单螺杆空压机也不可小觑。

简单地说，压缩空气净化设备就是能对压缩空气进行净化处理的设备，也称压缩空气后处理设备。

空压机排出的压缩空气含有相对湿度的水份、微量的杂质和微量的油份；压缩空气的应用领域很广，当应用工艺对压缩空气品质有要求时，就必须配置压缩空气净化设备；因此，应根据应用工艺的要求合理选配净化设备。 

　化工设计通讯空压机入口导叶波动的原因分析与处理张喜萍，赵责富海洋石油天野化工股份有限公司年产300kt合成氨，520 kt尿素装置是上世纪90年代初成套引进的。用于氧取出量23000m3/h空气分离的有空气压缩机和氮气压缩机两台离心式压缩机。其中，空压机为瑞士苏尔寿公司生产的径向等温离心式压缩机，共有5级，由蒸汽轮机驱动；压缩机主要设计参数如下：转速5出口温度128°C正常功率原料空气首先经自洁式空气过滤器除去灰尘及其他机械杂质，通过入口导叶控制流量进入叶轮进行压缩。空气在前三级叶轮每进行次压缩后，都经过设在气缸两侧的内部冷却器冷却，并在与之匹配的疏水器中分离冷凝下来的水分后，再在第四、五级压缩，进入后冷却器，冷却后的空气进入空气冷却塔。在后冷却器前有一条防喘振放空管线，用于开停车或异常工况时出口压力助理工程师，在中海石油天野化工铁路仓储部工作。

　　C（注意温度的控制和测量的准确性，待温度均匀了再测量）；（4）用氩弧对缺陷部位进行补焊处理，焊后回火处理，温度680720 C，保温时间2h；（5）用专用工具（）车削缸体隔板凹槽。

　　车削专用工具假轴用汽轮机的轴承安装在轴承座上，1kW的输出电机带动行星减速器（20r/min），直接带动假轴。人工调节刀头丝杠和顶丝，找正隔板凹槽后再车削，保证车削后的尺寸。最后用100砂纸打磨隔板凹槽，以保证表面粗糙度。回装隔板，测量配合间隙，符合要求。

　　3结语汽轮机缸体隔板槽的修复，解决了隔板槽配合间隙的超差和腐蚀问题，为汽轮机安全运行奠定了基础，延长了缸体的使用寿命，节约了维修资金，为以后汽轮机的维修尝试了一条新路。

　　化工设计通讯的调整，以防止空压机落入喘振区运行。

　　空压机设计为定转速操作，其流量调节通过入口导叶开度，即旋转角度的改变，使得入口气流方向和流道面积发生变化，进而控制进气量，调节范围是9°110°入口导叶是单支撑叶片，动作时由DCS发出信号，经阀门定位器使活塞式执行机构带动连杆控制导叶，实现流量控制。

　　2存在的问题2010年2月21日入口导叶开始出现波动现象，在装置稳定运行没有对工况进行调整的情况下，空气流量在20s的时间内变化了1 000m3/h左右，由于变化不太明显，没有危胁到1装置的正常运行，原因也没有明确，只能暂时将其打手动控制并观察，同时分析查找波动原因。但随后波动幅度和频率越来越大，到3月13日，流量变化幅度增长到4000m3/h，频率也从开始的12次/d增加到45次/d.为此，不得不对连杆行程进行限位，使其只能在一定范围内动作，不至于瞬间大幅波动影响装置的稳定运行。

　　3原因分析3.1工艺方面在入口导叶波动前，工艺参数没有明显异常，实际流量离喘振线也有很大距离，加工空气量也未作调整，波动发生时也不在分子筛切换期间，可排除工艺因素。

　　3.2设备方面入口滤网是前不久更换的，压差为0.3kPa，也没有破损，因空气过滤室阻力过大导致流量波动的可能性不存在。

　　从运行参数看，各中间冷却器入口和出口温度没有超过设计值，冷却效果较好，不会导致空压机打气量下降或波动。

　　再从压缩机本体来看，影响流量的因素有叶轮、扩压器、弯道、回流器等通流元件，如果这些元件发生堵塞或结垢，首先会在振动等参数方面表现出来。在振值没有异常变化的情况下，显然可以确定不是设备本身的问题。

　　3.3仪表方面经过以上分析，问题集中在了仪表方面。检查发现入口导叶仪表空气中带有大量粉尘，通过排放吹除后，导叶波动次数有所减少，但还是时有波动，判断认为阀门定位器内部可能发生了堵塞等故障，接下来就是如何处理的问题。

　　4问题处理入口导叶在失气时处于关闭状态，而在空压机运行状态下处理其定位器必须断仪表空气，因此首先对连杆限位进行了加强，确保在断仪表空气时导叶不会动作，相应仪表方面的准备工作也已就绪。4月3日拆开定位器检查，发现喷嘴内积有大量仪表空气干燥器中用于吸附水分的铝胶分子筛粉尘，清理后回装投用。检查处理结果，印证了此前的判断，入口导叶再未发生波动。

　　5防范措施显然，防范类似故障的关键在于加强仪表空气的管理，为此采取了以下一些措施。

　　（1）全部更换了已部分粉化的仪表空气干燥器吸附剂。

　　（2）通过改造，减小干燥器吸附剂再生时的泄压速率，提高再生温度和再生气量，防止由于泄压过快或再生不彻底导致吸附剂粉化。

　　（3）在入口导叶仪表空气管线上加装分离罐，对仪表空气中可能带来的粉尘进行分离。

　　（4）密切监控仪表空气干燥器前后压差，定期打开仪表空气管线导淋，检查是否有粉尘。

　　6小结空压机入口导叶波动严重威胁装置的安全稳定运行。一方面，它会对空压机本身的稳定运行带来严重影响，可能会造成压缩机出现喘振、空载现象；另一方面，对空分工况和设备也会带来很大的危害，若波动幅度大、频次过多导致空气冷却塔、分子筛压差超过设计值，甚至会造成塔板吹翻、分子筛粉化、床层不平等事故。在导叶波动故障消除后不久，空分装置出现了加工空气量超过128km3/h就会把冷却水带入分子筛，入冷箱空气C2超标现象，不得不限负荷运行。

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