【壓縮機網】近些年來，工藝螺桿壓縮機在石化行業應用中展現了很多優點：結構簡單、機組無故障運行時間長、能保證裝置長周期安全穩定運行、適應介質氣夾帶雜質、帶液工況、不需要備機等特點。

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

 

　　1.工藝螺桿壓縮機在化工行業的應用

 

　　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（往復機需要經常停車以更換氣閥內件），機組維護的工作量很小；與離心機相比，無需進行喘振調節。由于這些優點，螺桿壓縮機在越來越多的石油、化工、煤化工領域得到了應用。目前主要的應用行業如表1所示。

 

　　2.引起螺桿壓縮機振動的原因

 

　　螺桿壓縮機優點有很多，同時也有需要不斷改進的地方，機體振動控制即是一方面。引起螺桿壓縮機振動的原因主要來源于兩個方面，一個是安裝誤差，一個是轉子的加工誤差。可能的安裝誤差主要是電動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。不對中既會引起壓縮機軸的徑向振動，也會引起壓縮機軸的軸向振動。不對中對壓縮機的振動影響是比較大的，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量分布不均勻，使得壓縮機在運轉過程中轉子產生一個不平衡力或者力偶。當轉子的動平衡做得不夠好的時候，這種不平衡力或者力偶就會引起壓縮機較大的徑向振動，也就是在水平平面內或者豎直平面內的振動。此外，螺桿壓縮機采用斜齒同步齒輪也會引起壓縮機轉子軸線方向的振動。

 

　　3.螺桿壓縮機振動強度與機型的關系

 

　　通過大量的螺桿壓縮機振動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、豎直以及軸向三個平面內的振動強度一般在2～3mm/s以內，振動強度偏大的情況比較少。而255、321等小型機組的振動強度與之相比要大的多，振動強度可以達到4～6mm/s的機組所占的比例比較大。而且，有的機頭振動測試試驗過后返回車間進行檢修，經過更換軸承、軸承座等之后重新測試，振動強度依然偏大，與檢修之前相比幾乎沒有什么變化。這種情況下，可以排除安裝誤差對振動的影響，因此，造成壓縮機振動強度偏大的原因很可能是轉子動平衡做得不夠引起的。特別是那些運行幾年后因為現場振動偏大返廠檢修的機器，有可能在工作過程中因為磨損、銹蝕等原因造成轉子的動平衡狀況發生變化，導致壓縮機的振動偏大。

 

　　4.結論與展望

 

　　根據前面的分析以及大量的壓縮機振動試驗數據可知：

 

　　（1）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的根本方法之一；

 

　　（2）電動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的根源；

 

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

 

　　（4）對于由于振動強度偏大而返廠檢修的壓縮機組，在經過檢修、更換易損件排除安裝誤差造成的壓縮機振動以后，就考慮是否是壓縮機轉子在長期工作過程中動平衡品質發生了變化而引起其振動強度偏大。

 

　　石化行業中，壓縮機的振動值大小一方面關系機組噪聲等級高低，另一方面關系壓縮機轉子、軸封及軸承的壽命。因此準確地分析振動產生的原因及提出減小振動的合理措施，對降低噪聲、改善現場作業環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力單元，地位較高，若能從振動方面入手提高壓縮機的無故障運行時間，便也能提高整個石化裝置的生產時間，提高經濟效益。此文在壓縮機出廠試驗數據及振動微分方程理論的基礎上對壓縮機的振動以及動平衡對其振動的影響作了概述，并使用了常規的力學模型進行了定性的分析。同時，壓縮機振動強度與機型大小的具體關系還需要更充分以更多的試驗數據的支持。

 

　　其次，壓縮機振動是一門非常復雜的學問，精確的理論分析以及動平衡對壓縮機振動影響的定量計算尚需進一步的深入研究。另外，在工作過程中壓縮機是靠相互嚙合的陰、陽兩根轉子的定軸轉動形成密封腔室來完成對氣體的壓縮的，其實際的振動模型要比單自由度的質量、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模型。