SVK40离心压缩机开车超电流原因分析及故障处理

一、前言

　　沈阳鼓风机集团股份有限公司于1993年从德国德玛格公司引进的小流量组装式VK8离心压缩机的设计制造技术，在引进国外先进技术的基础上，研制了SVK(G)系列离心压缩机产品， 组装式离心压缩机主要输送空气和氮气，流量2 000～250 000m3/h，压缩机包括1级、2级、3级、4级和5级，压缩比为1.5～40，公司应用该技术设计制造了300多台组装式压缩机，不仅在国内市场占有一席之地，而且部分产品已经销售到国外。

　　本文介绍的SVK40-2S组装式压缩机是公司为山东某制药厂研制的离心压缩机，现场开车时出现了超电流现象，对此现象的原因进行了详细分析。

二、SVK40-2S组装式压缩机机组出现故障无法正常开车

　　根据山东某制药厂供货合同需求，由沈鼓承担该SVK40-2S离心压缩机设计及制造工作，压缩机的设计参数见表1。

表1 设计参数

　　压缩机在厂内进行了机械运转试验和性能试验，合格后交付用户。在2011年12月31日突然收到用户现场的反馈，2011年12月29日机组在现场可以正常起车，导叶处于微开状态，此时振动、轴承温度等一切正常，但是当导叶开到30°时出现超电流现象，此时流量显示不够，压力远未达到设计值，功率却已经超出设计值。用户最初怀疑是流量计质量问题，由用户与流量计厂家沟通，流量计厂家做过试验后证实流量计质量合格，鉴于此情况用户提出尽快分析原因，解决问题。

三、SVK40-2S组装式压缩机故障原因分析与诊断

　　由于压缩机出厂前进行过厂内机械运转和性能试验，试验合格，判定并非由于气动及结构设计原因所致，通过查阅相关资料并结合设计经验，初步判定造成此故障的原因可能出在压缩机的进口导叶上。

　　由离心压缩机原理可知，进口导叶调节是一种改变工作轮前进口导叶的角度使气流产生预选的调节方法，进口导叶绕本身的转轴转动，当转动后是进入工作轮的气流与工作轮旋转方向一致的旋绕成为正旋绕，产生与工作轮安装方向相反的旋绕称为负旋绕。

　　通过压缩机的预期性能曲线(见图1)可以看出，当正旋绕增加时，性能曲线下移，如果压缩机的流量或压缩比需要减小，即可采用正旋绕来调节;当负旋绕增大时，性能曲线上移，当需要增大压缩机的流量或压缩比时可采用负旋绕来调节。这种方法不会像进出气节流调节那样产生较大的附加损失，具有较高的经济性，一直以来都被应用在SVK(G)系列压缩机的设计中，但是负旋绕角度大的时候，机组效率较低，正常机组运行时这种情况是不会发生的。

图1 压缩机预期性能曲线

　　与用户联系，用户采集现场进口导叶驱动过程信息反馈如下：现场导叶全关时如图2所示，现场导叶+30°时如图3所示，现场导叶+80°时如图4所示，而设计的导叶正确的旋转方向如图5所示。通过以上对比，可推断出进口导叶旋转方向错误是造成此次超电流故障的原因。

图2 导叶全关　图3 导叶+30° 　图4 导叶+80°

图5 导叶设计图

四、结语

　　该压缩机进口导叶由角行程的气动执行器驱动，导叶有顺时针和逆时针两种可能的旋转方向，在进行压缩机厂内性能试验时未采用产品本身气动执行器，而采用电动执行器，导叶旋转方向正确，性能合格。将用户现场气动执行器与设计订货单进行核对，发现执行器厂家在设计执行器时初始位置设计错误，使导叶一开始就处于负预旋位置，导叶行程一直处于负预旋区间运行，而此时机组效率低，导致开车超电流的发生。联系气动执行器厂家派人进行整改，将气动执行器的初始位置和运动方向调整正确，整改后的导叶初始方向(见图6)，机组再次开车，流量、压力、温度及振动均符合设计要求，机组开车成功，用户非常满意。

图6 正确的导叶

　　借鉴此次故障处理的经验，将采用角行程气动执行器的机组都进行了排查，发现其中几台气动执行器存在同样的设计错误及时加以纠正，取得了令人满意的效果。