Fallas de compresores de pistón alternativo con lubricación completamente sin aceite

Fallas de compresores de pistón alternativo con lubricación completamente sin aceite

Después de décadas de desarrollo, la tecnología de compresores de pistón reciprocadores lubricados totalmente sin aceite se ha vuelto maduro y ampliamente utilizado. El análisis de fallas de los compresores de pistón reciprocadores lubricados totalmente sin aceite es el siguiente:

El compresor de pistón recíproco totalmente libre de aceite pertenece al movimiento recíproco del mecanismo de la biela de conexión de la manivela, similar a las fallas de los compresores recíprocos, principalmente divididos en dos categorías: fallas de rendimiento mecánico y fallas de rendimiento térmico. Las fallas de rendimiento mecánico incluyen principalmente ruido excesivo durante la operación del compresor, la vibración anormal y el sobrecalentamiento del cuerpo de la máquina; Las fallas de rendimiento térmico incluyen principalmente parámetros termodinámicos anormales como presión, desplazamiento y temperatura del compresor, o exceder el valor establecido del compresor.

1.1 Fallas de rendimiento mecánico

(1) Vibración del compresor anormal

Los componentes sueltos y desgastados del compresor son las principales causas de vibración anormal del compresor. El compresor experimentará ciertas vibraciones durante el funcionamiento normal, y mientras la amplitud de vibración esté dentro de un cierto rango, esta vibración es normal; Si la amplitud de vibración excede un cierto valor, se considera vibración anormal. Cuando el tiempo de ejecución del compresor es demasiado largo, es inevitable que varios componentes se vuelvan sueltos y desgastados, lo que dará como resultado malas conexiones entre los componentes, las fuerzas de inercia que hacen que la unidad ya no mantenga el equilibrio y una pulsación significativa del flujo de aire, finalmente exacerbando la vibración.

El par de movimiento rotativo de un compresor de pistón recíproco completamente libre de aceite utiliza rodamientos de rodamiento sellados, y la grasa lubricante sellada a menudo es desechable. En comparación con los rodamientos deslizantes, su capacidad de carga es débil. Una vez que estos rodamientos están dañados, la vibración del compresor a menudo se intensifica significativamente.

(2) ruido de compresor anormal

Los compresores son un tipo de equipo de alto ruido y una fuente integral de ruido mecánico. En términos de naturaleza, incluye dos tipos: ruido mecánico y ruido aerodinámico. El ruido mecánico durante la operación de un compresor de pistón recíproco completamente libre de aceite es principalmente el sonido de golpes dentro del cilindro y el sonido de fricción causado por el desgaste de los rodamientos en el mecanismo de la biela del cigüeñal. El sonido de los golpes se puede dividir en un sonido de golpe normal y un sonido anormal de golpes. El sonido de golpe normal incluye el sonido de golpe generado por la acción del regulador, el sonido de golpe generado por la apertura de la válvula, etc. Los sonidos anormales de golpes incluyen golpear dentro del cilindro y dentro del cuerpo. Las principales razones para el sonido de golpes dentro del cilindro son la entrada de agua, objetos extraños dentro del cilindro, inclinación del pistón, ajuste suelto entre el pistón y la varilla del pistón, y el desgaste severo del cilindro y el anillo de soporte de pistón; Las razones principales del sonido de golpes dentro del fuselaje incluyen espacio libre excesivo entre la cruz y el portaobjetos, el hierro suelto de equilibrio del cigüeñal, los sujetadores sueltos del cigüeñal y la eliminación excesiva entre el pasador de la cruz y el cuerpo de la cruz.

Se utiliza un compresor de pistón recíproco con lubricación completamente libre de aceite para el cilindro, que adopta materiales de sellado y soporte de pistones autoculicadores. En comparación con los anillos de sellado de metal, la brecha entre el cilindro y el pistón es mucho más grande, y su desgaste también puede afectar el ruido de operación del compresor, que es significativamente anormal.

La instalación inadecuada del volante del compresor, el ensamblaje deficiente del acoplamiento y el ajuste suelto entre el eje y el volante también pueden causar golpes anormales de otros componentes.

Al diseñar el compresor, si la fuerza del pistón es demasiado grande y el par del volante es demasiado pequeño, causará una rotación desigual y un sonido excesivo de golpes. Esta situación generalmente ocurre con máquinas nuevas.

(3) sobrecalentamiento del compresor

Durante la operación del compresor, debido a la compresión continua del medio comprimido, se genera más calor. Aunque el agua de enfriamiento o el aire frío pueden eliminar parte del calor, el calor generado por el consumo de alta energía es más. Además, el intercambiador de calor es limitado, y el calor generado durante el proceso de compresión no se puede quitar por completo al enfriar agua o aire frío. Esto conduce a altas temperaturas en componentes como pistones, cilindros y válvulas, que a menudo mantienen la temperatura del cuerpo a altas temperaturas. Las altas temperaturas pueden representar una amenaza para el funcionamiento normal del compresor. Si la temperatura de escape del cilindro del compresor está por encima de 260 ℃, el anillo de sellado auto-lubricante no metálico puede vaporizar directamente, lo que lleva a una falla completa del compresor. En tal situación, si el compresor no se detiene en el tiempo y continúa funcionando, el pistón del compresor se pondrá en contacto directamente con el cilindro, causando fricción seca y desgaste rápido de los componentes. En casos severos, incluso puede causar explosiones y accidentes de colisión de cilindros. Hay muchas razones para el sobrecalentamiento del cuerpo del compresor, principalmente que incluye agua de enfriamiento insuficiente, un mal efecto de enfriamiento entre etapa, bajo rendimiento, varilla de pistón doblada y fricción excesiva entre componentes. Por lo tanto, en general, la relación de compresión de la etapa de compresores de pistón reciprocadores totalmente libres de aceite no puede lograrse demasiado alta.

El compresor de pistón alternativo sin lubricación de aceite está actualmente limitado por la capacidad de carga, y la potencia básica instalada no será demasiado grande. Entonces, en términos de métodos de enfriamiento, hay muchas máquinas refrigeradas por aire. Para los compresores refrigerados por aire, se debe prestar atención a la temperatura ambiente y al funcionamiento de los ventiladores e intercambiadores de calor. Una vez que la ventilación es pobre, un fuerte aumento en la temperatura del compresor puede conducir fácilmente a un mal funcionamiento.

1.2 Falla del rendimiento térmico

(1) Volumen de gas anormal

El volumen de gas anormal se refiere a la diferencia significativa entre el volumen de admisión o escape del medio de trabajo procesado por el compresor y el valor durante el funcionamiento normal. Hay muchas razones que pueden causar flujo de gas anormal en los compresores. Esto se debe a que, según la ecuación de Clapeyron, varios parámetros termodinámicos, como el flujo de gas, la presión y la temperatura, están interrelacionados, y cualquier cambio en los parámetros termodinámicos causará un cambio en el flujo de gas. En general, las principales causas del flujo de aire del compresor anormal son el sellado deficiente de la válvula del compresor, el desgaste excesivo y la falla de los componentes de sellado, como el anillo de sellado del pistón del compresor y el anillo de sellado de empaque, así como el mal sellado del cilindro y las tuberías de conexión que conducen a fuga.

(2) presión anormal entre etapa

El compresor de pistón recíproco completamente libre de aceite, con compresión de una sola etapa y en etapas múltiples de acuerdo con diferentes condiciones de funcionamiento, puede ahorrar el consumo de energía y mejorar el rendimiento del compresor. La forma de trabajo de la compresión de la etapa múltiple y el enfriamiento entre etapas es que durante el funcionamiento normal, la tensión de entrada de la etapa posterior debe ser aproximadamente igual a la presión de escape de la etapa anterior. Si algún parámetro de presión en el compresor es anormal, causará presión anormal entre el compresor en todo el compresor. En términos generales, las principales razones de la presión anormal entre etapas son el desgaste del pistón, y el daño a componentes como las válvulas de aire. Si aumenta la presión de escape de una determinada etapa, es un mal funcionamiento de la válvula de aire de etapa posterior.

(3) presión de escape anormal

La situación anormal de la presión de escape se debe principalmente a una disminución en la presión de escape del compresor. El volumen de gas comprimido del compresor no puede satisfacer la demanda de flujo normal, y el compresor no puede cumplir con los requisitos de volumen de gas diseñado. Si no se debe a cambios de proceso y un aumento en el consumo de gas, cuando la presión de escape disminuye, es muy probable que el compresor no haya funcionado mal. Las causas de estas fallas son algo similares a las del volumen de gas anormal y la presión entre etapa, principalmente que incluye fallas en el anillo de sellado y la válvula de gas.

(4) Temperatura de escape anormal

Durante la operación del compresor, a veces puede haber un aumento en la temperatura de escape. La razón más probable para esto es el deterioro del efecto de enfriamiento entre etapa del compresor, lo que causará un aumento en la temperatura de escape de la siguiente etapa. Esto no solo afecta la eficiencia del compresor, sino que también pone en peligro su funcionamiento normal. En el caso de la temperatura de escape anormal, la relación entre varios parámetros, como la presión, la temperatura y el volumen de gas, se debe considerar exhaustivamente para identificar la causa raíz del problema.

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