了螺杆压缩机的工作原理以及内部结构组成，其次逐个从细节部分分析了可能影响设备正常工作的影响因素，在找到主要原因之后做出了具体可行的解决措施，使机械设备能够平稳运行。
关键词：螺杆压缩机；振动原理；原因分析
引言：
螺杆压缩机属于容积式的压缩设备，被广泛应用在我国的石油化工行业中，负责一些有毒、有害、易燃易爆气体的压缩工作，因此该机器设备运行的稳定性及安全性对于整个压缩工业来说都是具有重要影响意义的，直接关乎到施工人员的生命安全以及工厂经济效益。
工程背景
国内的某个炼厂的新火炬回收机组由三个型号为LG37的双螺杆压缩机共同组合而成，该结构负责日常工作中处理回收过来的火炬气体，将气体统一输送到燃气管网中，防止散播到空气中污染大气。火炬尾气一般来自于炼油装置中催化，减压或者加氢等工作流程，尾气中因此还会带有焦油，硫磺等杂质，火炬回收装置对于回收机机组的工作效率有着很高的要求，因为工艺气体中杂质类型比较复杂，设备需要进行很长周期的连续运行，所以只有提高尾气回收装置的螺杆压缩机安全性以及稳定性才能够保证系统的长周期有效运行，提高工厂的经济效益。
螺杆压缩机结构组成以及工作机理
该螺杆压缩机组为单级型号，内部零件有外壳﹑阴﹑阳转子，外壳密封密性，轴承，同步齿轮等部分组成。其中阳，阴转子应该能够在机壳内部保持平行的分布状态，两个两件的排气端口尾部安装直推轴承，主要负责承受机器工作过程中产生的轴向推力，在设备端口的吸入位置以及排出位置分别安装轴封装置。两个转子的吸收端外侧还需要安装同步的定向齿轮，速度与螺杆转子的速度保持一致，通过轴承支撑﹑定位及调整垫片两个结构的调整能够将转子和壳体的间隙保证在0.60-0.80mm。在驱动端﹑非驱动端加入试镜2/3的润滑油，一方面能够提高室内的密闭性，另方面能够润滑齿轮的啮合面，降低齿轮表面温度及减少齿轮磨损，增强设备使用寿命。
三、螺杆压缩机出现振动情况的原因
现存三个并联式火炬气回收的螺杆压缩设备，根据之前的设计要求至少能够同时负责两台以上火炬低压管网的瓦斯气体回收，但是在具体实施的时候发现两台压缩机全部工作基本上可以保持一台火炬柜的平稳运行，如果三台压缩机同时工作可能会造成排气管网压力系统的产生过大的压力出现警报，因此现在问题在于三台压缩机同步工作基本上会出现严重的振动超标，数据表明振动最大的幅度为11.8mm/s，而参考的振动标准正常范围应该在7.1到11.2之间，所以从目前的数据来看，机组出现了严重振动超标情况，如果不分析振动原因，采取合理及时的解决措施会对于后来系统的稳定运行造成很大影响。
工作人员在现场取样了振动测试数据，该机组最大特点在于压缩机入口端轴承水平方向的振动幅度最大，为11.8mm，振动频率仪器显示以四倍转速运行会产生过大的影响，2倍工作频率影响最小。又因为螺杆压缩机中的啮合过程类似于齿轮运动，所以可以根据齿轮的振动特征进行模拟分析，机组在四倍频率之所会产生过大的振动现象可能是因为阴，阳转子之间的啮合出现了故障，可能和设备制造，安装程序有关系。但是现场使用压缩机组都是新设备，并且转子之间基本上不会存在磨合受损的情况。
可以将机组出现振动的原因归类为如下几个方面，首先对于进入，出去的管线而言，这些线路对于机组的振动是无法避免的，因此只有采取其他的方式将这种干扰降低到最小，例如对管线分布轨迹进行分析，在比较容易振动的位置做好加固工作，降低工艺系统的振动值。
其次通过压缩机向外排气的数量判断是否是因为内部流量不均引起的振动，但是从测量的结果来看，设备始终处于正常的运行条件下，内部流量对于振动不会造成任何影响。螺杆压缩机的换水有两种方式，都是能够对于进入的空气进行及时冷却，其中一种方式直接在进气口的位置放水，应用管线连接，另外一种方式在出水口的分液罐位置进水，分液罐分离出来的水能够循环利用并且直接喷洒的阴阳转子上面，但是经过检测发现压缩机第一种进水方式所产生的振动是满足标准的，但是另外一种方式则严重超标，如图1所示：
图1
工作人员发现如果同时保持两台设备同时运行振动情况能够保持合理范围之内，但是三台机器同时运行的时候就会提高振动的幅度，因此可以推测振动过大原因是因为三台机器同时运行导致系统内部的压力出现了波动，入口气量没有保持稳定因此出现了压缩机的故障[3]。
所以最终可以确定气流的脉动现象是导致压缩机出现过度振动的主要原因。因为预期的施工计划和实际施工情况存在条件上的差异，进去的气流在管道内部因为阻力影响转化为一种特殊的力量从而振动管道的内壁，不同程度的震荡会出现不同的管道振动频率。如果外部的激发频率和内部气体同时发出同样的频率可能会产生一种比较强烈的特殊反应，所有的气流都会产生具有一定能量的脉动导致压缩机进口气流瞬间发生变化，机组的振动情况也是因为这样的原因。仔细观察压缩机的进气管口，气柜出管口是压缩机进气管口的总支，如果该部分的尺寸过小则不能同时应对三个管口的气流，无法起到应有的缓冲目的甚至还会出现过大的波动力。所以进口总管道的直径应该严格控制在标准要求至上满足三个分支的总和以上，因为总管和分支在过度地段存在一个很大角度的弯曲部分，气流在分流的时候如果没有做好应急缓冲的准备，同样也会因为气体不稳或者偏离管道中心出现气体的脉动。
相关解决建议
但是气流的脉动现象是无法完全消除的，因此任何管道之间的连接都会存在部分转角或者接头分布，激振力是无法避免的，但是可以采取相关措施来降低这种激振力。
将固有气柱的频率进行调整，防止气柱之间出现共振的情况，并且增加原本总气管的直径，保证管道在一个方向上的垂直型，在弯角的地方可以通过延长弯转的距离来降低转角的度数，将大于180度角的管段直接改变为直线连接方式，用集气管下面的部分连接起来。
气流脉动的消减可以利用缓冲器来完成，很多实验经验表明利用缓冲器完成脉冲消减工作是最为直接，最为有效的方式。具体工作原理如下可以在每一台压缩机的入口位置放置一个体积为5m³的缓冲空间，和入口管道的位置进行对接，该结构能够为缓冲能量起到一个缓冲和存储的帮助作用，进入缓冲器中能够有效制约由上面放射下来的压力，避免直接进入管道内部造成过大的压力。
为了防止产生过度的振动对于系统造成恶劣影响和干扰，可以在管道的支架位置设置固定支架，如果设置专门防振的支架应该在底部设置一个独立的架设基础不能够直接固定在压缩机原本的基础上面。另一方面可以增加支撑轴承的承受能力和间距，只有能够保证具有足够大跨度便能够有效降低机械装置的固有振动频率。
自从进行如上的操作之后，三台机器在共同运行的情况下能够将振动的强度降低到1.9mm/s，现场的施工噪声得到了有效的遏制，系统管网的压力得到有效稳定，螺杆压缩机的开机停机次数大大减少。螺杆压缩机组的问题被有效解决，三台机器设备目前工作状态良好[4]。
结束语
石化工业中所产生的火炬气体含有大量的有毒物质，如果没有经过特殊处理直接排放出去将会直接对生产工人的健康安全造成影响，如果工厂附近存在明火还会出现爆炸事故。火炬气螺旋压缩机的平稳运行对于稳定生产具有极大影响，自从上述三台设备得到改进之后，火炬排放量得到有效遏制，现场噪音污染也被有效改善。
参考文献：
[1]陈虹微,王荣杰.煤矿螺杆空压机振动分析及改进[J].煤矿机械,2015,v.36;No.332(10):203-205.
[2]蒋国.大型工艺螺杆压缩机振动分析及解决方案[J].压缩机技术,2010(2):33-35.
[3]潘高峰,杨春.螺杆压缩机振动故障的分析及处理[J].化工机械,2011,038(004):492-494.
[4]马健,颜立永.喷油螺杆压缩机结构振动模态分析及改进设计[J].压缩机技术,2004(2):15-16.