摘要
近年来，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了很大的改进。国民经济的发展,空分装置的规模日趋大型化,离心空压机组作为空分装置的核心设备,为其提供原料气及能量,处理量亦随之向着大流量、高压力、高转速、大功率的方向发展。因此,在空压站的设计中,合理布置离心空压机组及相关管道,对减少后期维护成本、减少能耗等方面非常重要。关键词空分装置；离心式空压机；空气管道设计引言离心式空压机是整个空分装置核心设备之一。原料空气经过滤后，由离心空压机压缩至一定压力后送空分装置下阶段工序处理。目前国内空分装置朝着大型化方向发展，离心式空压机的空气处理流量较大，进出口管道基本在DN1000以上，并且由于空压机出口一般不设置后冷却器，空压机出口空气温度较高，则空压机空气管道设计过程中，需综合考虑管道振动、管道补偿以及管口力、力矩等因素，管道合理、准确设计，对于离心式空压机稳定运行起到关键作用。1空气入口管道的设计离心式空压机空气入口管道与空压机为水平连接，管道设置有检查人孔。入口管道与空压机入口间设置有膨胀节（橡胶材质），从而减少空压机自身振动对入口管道带来的影响。入口管道一般为碳钢材质，为防止后续生产过程中，入口管道内部锈渣吸入空压机，对空压机造成损坏，入口管道安装时，管道内表面需进行严格的除锈，管道内壁需光滑清洁，表面应显示均匀金属光泽，除锈等级不低于Sa3。如投资允许，空压机入口管道宜选用不锈钢材质。2空压机的管道设计离心空压机上方及四周的管道,不能妨碍压缩机的吊装及维修,管道不应布置在转子抽出范围内。2.1气路系统管道设计2.1.1吸人口管道设计在压缩机的吸人口管道上一般都需要安装空气过滤器。空气通过空气过滤器进人压缩机时,在满足进口管道应力以及压缩机管嘴允许受力的条件下,管道要尽量地短而直,这样可以减少进口阻力,吸气管总长度不宜超过25米。管道设计时要按优先考虑采用自补偿的方式,当无法满足时,方可采用补偿器。常规配置成碳钢材质管道,部分机组供货商要求为不锈钢材质。在采取碳钢材质管道时,应采取氢弧焊打底处理。2.1.2排出口管道设计空气出压缩机后,被压缩成饱和、带压气体进人后冷却器或直接进人预冷系统的空气冷却塔中。压缩机排出管道上的止回阀应尽可能地靠近压缩机,当管道布置在地面上时,管底标高距离地面的最小高度为600mm。管道设计时最好不要在压缩机管口上附加管道重量。如果驱动机为蒸汽机,则需要在蒸汽排出管上安装膨胀节,并且使配管的热膨胀力传不到压缩机上。设计中需要注意的事情是进人空气冷却塔的管道应在竖直方向上配置气封,常规高度为3一4米。此管道通常不要求进行振动分析,但必须进行管道柔性分析,并应符合机组管口受力的要求。2.2水路系统管道设计空气压缩机及其级间冷却器、驱动机为水冷式电机的的冷却水管路,因而其介质、设计温度及设计压力,可按照循环水管路设计。水管路布置时,可布置在压缩机侧边的平台下方,亦可靠近地面布置,但不能影响设备的检修、操作空间及通道。在空气压缩机的总排水管道上,必须装有水流观察装置或者流量控制器。2.3油路系统管道设计空气压缩机油路系统一般是指机器轴承、增速器的齿轮及轴承、联轴器和驱动机轴承等的润滑。润滑油系统应接有高位油箱及辅助油泵。压缩机润滑油的供油和回油宜各公用一根管线,总管的末端应设有法兰盖,以便清扫,且回油管道应坡向油箱,其坡度一般根据制造商的要求来确定,通常最小坡度为4%。油路管道应采用法兰连接,并分段设置,每段管道的长度应不大于4米,且弯头不宜超过两个油路管道上的阀门宜采用法兰式阀门。2.4加强运行前与运行中的管理在离心式空压机运行前，应做好以下工作，保证离心式空压机运行状态正常。首先，应对机组的启动条件详细检查，既要查看是否有完整无损的设备零部件，同时还应侧重于对设备上的相关数据和一次维修的具体原因进行核对。在试运行过程中，还应对相应的指标参数是否达标进行观察；其次，一旦空压机出现振动故障，需要对电气仪表和灯管信号进行核对，以免轴承温度过高和过低。同时，由事故连锁处理系统实施有效的保护。在对润滑系统进行观察时，需要对辅助装置是否有正常的运行指标进行重点关注。察看油位是否与运行设备需求相符，是否有畅通的油路等；最后，还应结合开启指令或关闭指令，注重对各类闸门的检查，并作出相应的动作，对其正式投入运行提供保障.3空分装置离心式空压机诊断与处理方法3.1叶轮故障的处理导致叶轮损坏这一故障的主要原因就是异物的进入，一级吸气管道当中所存在的异物主要就是由于吸气滤芯破坏，所以在开展运维工作的过程中应该对反吹装置进行定期的检查，确保吸气滤芯完好无损。二、三级吸气管道当中的异物主要就是由于冷却器损坏、Y型密封胶条损坏、冷却器刺片损坏的情况下将异物吸入到了吸气管道当中，并与处于高速旋转的叶轮发生碰撞，从而也就会引起叶轮损坏这一故障。所以应该每6个月对其进行一次检查，在检查的过程中应该用手去摇动Y型密封胶条，如果感觉其弹性已经丧失，应该对其进行及时的更换。三级扩压器导流片在使用的过程中容易出现风蚀的问题，在这一问题的影响之下就会使得导流片的残片脱落，所以应该定期对叶轮、蜗壳、导流片进行检查，同时还需要认真的查验导流片的风蚀情况，当检查的过程中发现导流片已经出现了风蚀，应该利用激发冷焊的方法进行及时的修复和更换。3.2转子故障的处理在将叶轮装配到转子上面之后，动静平衡的精度要求是非常严格的，本文研究的对象在出厂的时候已经完成了高速动平衡检测，在使用的过程中，通过吸气过滤芯穿过的非常细微的粉尘与冷凝水相结合之后，与处于高速旋转的叶轮发生碰撞，使其非常牢固的附着在了叶轮的表面，从而使得转子原有的动平衡精度降低。在对叶轮进行清洗的时候，首先应该利用专用的清洗剂将其湿润，10-15min之后发现处于叶轮之上的垢污已经软化之后利用牙刷状的钢丝刷细致的清洗叶轮的每一个部位，然后利用清水进行反复的冲洗，从而有效预防残留在叶轮表面的清洗剂与空气当中的杂质或者叶轮上的润滑油发生化学反应，进而形成比较难溶的物质，进一步影响转子动平衡的精度。如果在检修的时候没有专业的清洗剂，可以利用吸油烟机的清洗剂，如“威猛先生”等代替。如果在清洗作业结束之后，发现转子振动仍然比较大，就需要将其返厂或者委托可以进行真空高速动平衡的厂家对其实施高速动平衡处理。在进行动平衡的时候需要签订动平衡的精度以及质保协议，从而有效预防动平衡精度比较低而导致的叶轮、轴承等零部件损坏的问题出现。结语离心式空压机空气管道设计过程中需综合考虑空压机设备以及管道自身等多方面因素情况，管道走向、支架类型以及补偿器类型设计需通过应力计算软件验算校核，避免管道失重、管道应力集中、管口力超标等情况的发生。离心式空压机作为空分装置的原料空气的供应源头，离心式空压机安全、正常运行是保证整个空分装置稳定运行的关键，而空气管道合理、准确的设计也是空压机正常运行的必要条件之一。参考文献1罗宇，张迎春，陈万里.探讨化工设计中的管道应力分析J.科技信息规划与设计版，2012（11）332-359.2张小牛,涂心宇.DA200-61型离心空压机异常振动故障的分析与处理J.机电产品开发与创新,2012,25(02)68-69.3张春芳.H125—7/0.98型离心空压机振动测量在故障诊断中的应用J.辽宁工学院学报,2001(04)22-24.
出版日期
2019年11月17日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
