Аномалии в ротора на винтов компресор? Износ, деформация, заклиняване – диагностика и решения

Роторът на винтовия компресор е основният компонент на цялата компресионна система, като неговото работно състояние директно определя ефективността на производството на газ и продължителността на живот на оборудването. В тази статия се дава подробно обяснение на често срещаните повреди по ротора, техните причини и ключови мерки за превенция и контрол, които помагат на персонала по поддръжка бързо да отстранява и решава проблемите.

I. Състав на роторните компоненти

Сборката на ротора се базира на задвижващия ротор (мъжки ротор) и задвижвания ротор (женски ротор), допълнена от ключови компоненти като основни лагери, упорни лагери, капаци на лагери, балансови бутала и балансови маншони.

II. Чести повреди на ротора

1. Нормален механичен износ и стареене

- Износ на външните диаметри на зъбните пътища на мъжкия/женския ротор

- Естествен износ на роторните цилиндри

2. Механични повреди, причинени от човешка грешка

- Драскотини на външните диаметри на зъбните пътища на мъжки/женски ротор

- Драскотини на вътрешните стени на роторните цилиндри

- Драскотини на страничните повърхности на входните/изходните капаци на ротора

- Износване на лагерите на входния/изходния край и вътрешните окръжности на капаците на лагера

Износване на валовите диаметри в местата за монтиране на роторни лагери

Деформация на краищата на роторния вал

3. Високорискови зони за драскане/заклинване на компоненти

Драскане и заклинване (захапване) на повърхностите за зацепване на мъжки/женски ротор

Ограждане на външния диаметър на ротора във вътрешните стени на корпуса

Триене между изпускателната страна на ротора и изпускателния лагерен корпус

Износ и заклиняване между шийката на ротора от страната на всмукателния отвор и отвора на корпуса на вал

Износ и заклиняване на шийките на ротора от страната на изпускателния отвор с отворите на лагерния корпус за изпускане

III. Основни причини за повреди на ротори

Неправилно обслужване на всмукателната система и системата за смазване – Несвоевременна смяна на въздушните филтри води до прекомерно количество прах във всмукания въздух, което позволява на замърсители да навлизат в компресионната камера и сериозно да износват роторите. Произволно смесване на различни марки смазки може да доведе до образуване на въглеродни отлагания и залепване в маслото, допълнително ускорявайки износването на роторите.

Несъответстващ подбор/смяна на смазка: Използване на компресорно масло видове, които не отговарят на спецификациите на оборудването, или пренебрегване на плановите смяны на масло, позволява натрупването на прекомерно количество примеси в маслото, което директно причинява драскотини по прецизни компоненти като ротори и цилиндрови блокове.

Аномалните работни параметри предизвикват каскадни повреди. Прекомерно ниски температури на разряд по време на работа увеличават съдържанието на влага в масно-газовата смес, което с течение на времето води до емулгация на маслото. Емулгираният лубрикант не може да смазва достатъчно добре лагерите на входа/изхода, което причинява прегряване и повреди при условия на висока скорост и тежки натоварвания. Това в крайна сметка води до несъосност, деформация или заклинване на роторния вал.

Повреди на задвижващи компоненти

Проблеми като аномален зазор при зацепване на зъбите на муфта за задвижване или повредени шпоночни съединения могат да доведат до неравномерно разпределение на напрежението в края на задвижващия вал, което причинява деформация на края на вала.

Дефекти в качеството на лагерите

Използването на несъответстващи лагерни компоненти увеличава риска от аномални повреди на лагери, което косвено предизвиква ексцентричност и износване на ротора.

Недостатъчна прецизност при механичната обработка и сглобяването: Осевите геометрии за всмукване и изпъшане на ротора се поддържат от лагери в компресорния корпус и в лагерния корпус за изпъхване, съответно. Ако коаксиалността между корпуса, лагерния корпус и ротора не отговаря на проектните изисквания (които трябва да бъдат в рамките на 0,01–0,02 мм), лесно може да възникне триене или заклинване между роторите, между роторите и корпуса, или с други компоненти.

Натрупване на грешки в конструкцията и производството Вътрешните компоненти в компресионната камера имат прецизни динамични поставки, като зазорините се измерват в хилядни от инч или милиметър. Ако проектният зазор е твърде малък, в комбинация с производствените допуски, това значително увеличава вероятността от заравяне или заклиняване на ротора. При нормални работни условия зазорът между ротора и корпуса е приблизително 0,1 мм, докато зазорът между изпускателния край на ротора и изпускателния лагерен корпус варира от 0,05 до 0,1 мм.

Неправилни процедури при демонтаж и монтаж По време на демонтажа лагерът и вала на ротора имат плътна посадка. Прилагането на прекомерна сила при демонтаж може да причини деформация на компонентите, което намалява тяхната собствена коаксиалност. След сглобяване на агрегата, ако не се провери общата коаксиалност на сглобените компоненти, това може да доведе до износване на части или заклиняване на ротора, ако устройството бъде пуснато в експлоатация при условия извън допусковите граници.

Резюме: По-голямата част от посочените по-горе повреди на ротора при винтови компресори са тясно свързани с човешката експлоатация, поддръжка и методи за монтаж. По време на рутинна поддръжка стриктното спазване на инструкциите за работа и поддръжка на оборудването, както и прилагането на редовни мерки за поддръжка, могат ефективно да предотвратят такива повреди.