随着工业技术的不断发展, 已采取多种高新技
术来保证大型压缩机的性能和延长其安全运转周
期, 压缩机叶轮喷水冲洗就是其中一项技术。
1 　叶轮喷水冲洗系统
1999 年10 月, 邯钢动力厂投产的德马克
(DEMAG) 公司生产的VK5023 型空压机, 随机带
有1 套叶轮喷水冲洗系统。压缩机结构成“H”
形, 主电机通过齿式联轴器拖动大齿轮, 大齿轮啮
合两个小齿轮, 低速小齿轮两端带着两个叶轮
(一、二级) , 高速小齿轮轴为悬壁转子, 带着第三
级叶轮。空气压缩后经过两个中间冷却器冷却, 实
现等温压缩。
叶轮喷水冲洗系统流程如图1 所示。喷水冲洗
使叶轮及蜗壳上溶于水的沉积物被冲刷掉, 从而恢
复压缩机较好的平衡状态及较高的效率。装有蒸馏
水的水箱通过水泵把冲洗水分别引至压缩机3 个叶
轮入口处, 分别在入口伸缩管处各安装一漏斗形喷
嘴。在压缩机运转时, 喷嘴喷出的水雾能够覆盖叶
轮充满整个流道, 叶轮高速旋转撞击滴雾从而达到
清洗作用, 同时通过各冷却器的冷凝水排放口进行
排污。
空压机运转前三年, 由于对喷水冲洗系统认识
不足, 本套系统没能很好地利用。2004 年初以来,
对这套系统进行了几次有针对性的操作, 确实达到
了预想不到的效果。
2 　叶轮喷水冲洗系统的应用及效果
2004 年5 月24 日, 压缩机三级轴振动值由投
产时的8/ 12μm 变为3013/ 2218μm (一、二级变化
不大) , 邯钢动力厂进行了1 次投产以来最有针对
性的也是冲洗时间最长的叶轮喷水冲洗操作。开启
水泵后, 首先以阀后019MPa 的水压对三级叶轮进
行喷水冲洗约2min , 而后降压依次对二级、一级
叶轮以适当的压力分别冲洗了1min , 此后三级轴
振动值有一些下降; 然后又着重对三级叶轮间断性
地冲洗了约20min , 三级轴振动值降到了25/ 20μm。
5 月27 日, 又针对性地进行与上次相似的操作, 三
级轴振动值降到了1612/ 17μm。截止6 月初, 各级轴
振动值基本与投产时的振动记录值持平, 见表1。
表1 　压缩机三级轴振动值
一级
/μm
二级
/μm
三级
/μm
三级反侧
/μm
轴位移
/ mm
717/ 514 13/ 1113 10/ 1213 711/ 8 0114
　　2004 年7 月11 日, 大气温度高达37 ℃, 空压
机入口导叶已自动全开, 但出口空气量只有
81600m3 / h , 生产的氧气量仅为15800m3 / h , 已与
2003 年此状况下的参数相比相差甚大, 因此进行
了1 次叶轮喷水冲洗操作。当冲洗三级叶轮1min
多时, 就明显感到空压机出口气量骤然增加。由于
入口导叶自动跟踪速度慢, 短时间内空气量由冲洗
前的81600m3 / h 变为85450m3 / h , 同时入口导叶也
逐渐地从原先的全开(0) 而自动关至14°(0 为全
开, 90°为全关状态) 。氧气量也逐渐提高到
16160m3 / h。随后在对二级及一级叶轮的冲洗过程
中, 导叶也有自动向关方向的动作趋势。
事后笔者咨询了有关专家, 基本认定主要是叶
轮附着物及三级闭式叶轮流道的积灰所造成, 但对
如此大的参数变化都感到意外和惊奇。1 周后的7
月18 日(大气温度32 ℃) , 又特意进行与上次相似
的操作, 轴振动及轴位移没有明显变化, 而入口导
叶从原先的712°变成了平衡后的1516°, 当时冲洗
过程中空气量由82900m3 / h 变为84700m3 / h , 效果
非常明显。
3 　结束语
对叶轮进行喷水冲洗后, 轴振动和效率(气
量) 的变化使邯钢动力厂对此叶轮喷水冲洗系统加
以重视起来, 根据实际情况重新制定水冲洗的操作
程序, 每周专项对各级叶轮进行1 次水冲洗, 以清
除叶轮上的浮灰及附着物。截止到现在, 这台压缩
机也没有出现轴振动突变及空气量不足的情况。
据悉目前国外大型空压机已加装了叶轮喷水冲
洗系统, 国内沈鼓生产的部分机型根据用户需求也
进行了如上设计, 以便在不影响压缩机正常运转的
情况下随时冲洗操作, 使叶轮流道面积增加, 叶片
型线近似原设计型线, 机器运转平稳, 寿命延长,
流量提高, 能量消耗降低, 提高压缩机工作效率。
对于大气环境不好、大气条件呈酸性的场合, 采用
此技术应会产生更显著的效果。