離心式 壓縮機運行過程中，低頻故障時有發(fā)生，造成離心壓縮機出現低頻能量的原因較多，也較難判斷。一般較常發(fā)生的低頻故障包括汽流激振、油膜渦動和喘振三種。下面將分別介紹這三種低頻故障的故障機理，給出診斷識別的方法并進行比較，以便更好的對壓縮機低頻故障進行診斷識別。
1、氣流激振故障機理
汽流激振*早曾在汽輪機上出現過，隨著離心壓縮機向高速化和細長化發(fā)展，近年來汽流激振的故障也常在壓縮機上出現。
此類氣流激振產生的振動屬于密封間隙動力失穩(wěn)的范疇。密封間隙動力失穩(wěn)對設備工作介質的壓力及負荷變化更為敏感，當轉速達到某一值時，會突然失穩(wěn)。引起汽流激振主要是在高速旋轉的轉子與定子小間隙處，由于密封間隙內壓力徑向分布不均勻產生激振力，導致轉子運行失穩(wěn)，發(fā)生異常振動。由于氣流進入密封腔后動能并不完全損失掉，還有一定余速，它不僅使氣流沿軸向流動，而且還以很大的圓周速度分量圍繞轉子轉動，形成螺旋形流動。如果密封腔內徑向間隙不均勻（加工精度偏差或轉子彎曲所致），則氣流在密封腔中從進口流向出口時隨著截面間隙的不斷變化，氣流沿著流動方向上的壓力不斷發(fā)生變化，因而在轉子周圍形成分布不均勻的激振力。當達到一定轉速時，隨著工作介質及負荷的變化，轉子會突然失穩(wěn)發(fā)生強烈振動。
2、油膜渦動的故障機理
油膜渦動、油膜振蕩是滑動軸承中油膜力學特征引起的自激振動。隨著可傾瓦等一系列破壞油膜渦動軸承的普遍采用，與采用普通圓瓦、橢圓瓦軸承之時相比，此故障已經較少出現了，但如果可傾瓦軸承工作時，改變了設定條件和技術要求，可傾瓦和其它滑動軸承一樣，也可以發(fā)生油膜渦動和油膜振蕩。所以此種問題仍是離心壓縮機可能發(fā)生的故障之一。
半速渦動的頻率小于轉子的一階固有頻率時，半速渦動是一種比較平靜的渦動。油膜渦動產生后，隨著轉速的升高，渦動頻率也不斷升高，使轉子振動加劇。如繼續(xù)提高轉速，則轉子的渦動頻率保持不變，始終等于轉子的固有頻率，這種現象稱為油膜振蕩。
3、喘振的故障機理
喘振是透平壓縮機特有的現象，在現場也時有發(fā)生。壓縮機的喘振不僅引起生產效率的下降，而且對機組造成嚴重的危害。喘振常常導致壓縮機內部密封，軸承損壞。幅值大時甚至導致轉子彎曲，聯軸器及變速箱齒輪損壞，對于外部管網系統及測試系統的結構也會造成損壞。喘振是透平壓縮機組運行*惡劣，*危險的工況之一，對機器危害很大。
壓縮機在運行過程中，當流量小時，破壞了壓縮機組的正常工作，使氣體無法正常流出，而在壓縮機流道中出現嚴重的氣體渦動，出口壓力突然大幅度下降。由于壓縮機與管網并網，管網中的壓力不可能馬上下降，造成管網中氣體的壓力高于壓縮機出口壓力，造成氣體倒流，一直到管網中的壓力降到壓縮機出口壓力為止。此后壓縮機轉子葉輪又將氣體壓入出口及管網，如此反復。形成氣流反復脈動，造成氣體振蕩和強烈的機械振動，發(fā)生低沉吼聲。這種異常振動現象直到壓縮機的流量加到大于喘振流量，排氣壓力上升大于管網壓力時，喘振消除，氣流停止脈動，機器才能正常工作并向管網正常送氣。
喘振現象不但與壓縮機的氣體介質渦動有關，還和正常工作的性能曲線有關，當壓縮機的工作點落入喘振線之內時才會發(fā)生喘振。而且喘振時的氣流脈動的強度和頻率與管網容量密切相關。容量越大發(fā)生脈動的強度越大，喘振的頻率越低，它的頻率范圍可以從0.5Hz到20Hz以上。
