螺桿式壓縮機(jī)組檢修實(shí)踐

李云瑞

(青海堿業(yè)有限公司,青海 德令哈 817000)

螺桿式壓縮機(jī)組檢修實(shí)踐

李云瑞

(青海堿業(yè)有限公司,青海 德令哈 817000)

LG435-0.06/0.44型螺桿壓縮機(jī)組頻繁開、停機(jī),對(duì)設(shè)備性能影響極大,嚴(yán)重時(shí)不能重新開機(jī)。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐,我們提出具體的檢修措施和使用措施,現(xiàn)基本解決了頻繁開、停機(jī)對(duì)設(shè)備的影響,也減少了對(duì)生產(chǎn)的影響,降低了設(shè)備維修費(fèi)用。

螺桿壓縮機(jī)組;液體摩擦;轉(zhuǎn)子;動(dòng)平衡;盤車

我廠年產(chǎn)120萬(wàn)t純堿裝置,采用11臺(tái)上海壓縮機(jī)廠生產(chǎn)的LG435-0.06/0.44型螺桿壓縮機(jī)組壓縮并輸送CO2氣體。投入運(yùn)行以來(lái),設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)可靠,各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了說(shuō)明書的要求,能長(zhǎng)周期運(yùn)行。但在生產(chǎn)過(guò)程中,壓縮機(jī)組因各種原因需頻繁開、停機(jī)對(duì)設(shè)備性能影響極大。為此,我們經(jīng)過(guò)多次摸索,并對(duì)各次檢修工作進(jìn)行整理和總結(jié),現(xiàn)在已經(jīng)徹底解決了上述問(wèn)題。

1 設(shè)備介紹

LG435-0.06/0.44型螺桿壓縮機(jī)組由螺桿壓縮機(jī)主機(jī)、單級(jí)背壓式汽輪機(jī)、齒輪減速箱、油站、事故油箱及進(jìn)出口消音器組成。

1)螺桿壓縮機(jī)主機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:

排氣量,m3/min 435(吸入狀態(tài))

吸氣壓力,MPa 0.06(絕壓)

吸氣溫度,℃ 40

排氣壓力,MPa ≤0.44(絕壓)

排氣溫度,℃ ≤100

壓縮機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min 2985

壓縮機(jī)主機(jī)功率,kW 2000

2)配套用汽輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:

型號(hào) B2.3-35/5

進(jìn)汽溫度,℃ 430

進(jìn)汽壓力,MPa 3.5(A)

排汽壓力,MPa 0.37(A)

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min 5571

汽輪機(jī)功率,kW 2300

螺桿壓縮機(jī)主機(jī)是由2個(gè)旋轉(zhuǎn)螺桿(陰轉(zhuǎn)子與陽(yáng)轉(zhuǎn)子)平行地配置在氣缸內(nèi)部,并置于氣缸體和氣缸頭的軸承上,在吸入側(cè)、排出側(cè),軸承與轉(zhuǎn)子之間有軸封裝置,它可防止軸承的潤(rùn)滑油漏入氣缸及氣體由氣缸向外泄漏。兩個(gè)轉(zhuǎn)子在吸氣端外側(cè)均有同步齒輪,在排氣端外側(cè)均有主、副推力軸承,保證了轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與殼體之間在工作時(shí)有較小的間隙,使壓縮過(guò)程中既沒(méi)有摩擦又起到密封氣體,提高氣體壓力的作用,使壓縮機(jī)達(dá)到較低的漏氣損失和機(jī)械損失,獲得較高的效率。

為了使轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙保持到最小值,并減少熱膨脹對(duì)間隙的影響,水平剖分式氣缸殼體采用循環(huán)水冷卻,轉(zhuǎn)子內(nèi)注入壓力油冷卻,壓縮腔內(nèi)噴入適量的冷卻軟水,以控制因壓縮而升高的排氣溫度。

2 存在的問(wèn)題

螺桿壓縮機(jī)組在使用過(guò)程中,常因生產(chǎn)情況及其他車間設(shè)備故障需減產(chǎn)而緊急停機(jī),待生產(chǎn)和設(shè)備故障處理后又需盡快開機(jī)。這種開機(jī)停機(jī)間隔時(shí)間有時(shí)是1～2h,有時(shí)是10h或更長(zhǎng)時(shí)間。在這種開停機(jī)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)如下情況:運(yùn)行參數(shù)良好的壓縮機(jī)組,正常停機(jī)后,無(wú)法正常開機(jī),即使能開機(jī),其運(yùn)行參數(shù)也發(fā)生很大改變,特別是軸承 Y軸振動(dòng)明顯加大,不得不降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,設(shè)備的能力得不到發(fā)揮,既影響生產(chǎn),又增加了設(shè)備檢修成本。

3 檢修措施

保證壓縮機(jī)組各軸承(徑向軸承和推力軸承)處于液體摩擦狀態(tài)。

根據(jù)流體力學(xué)理論,潤(rùn)滑油膜在油楔最狹窄處的厚度與配合間隙的大小、油的粘度、軸承的壓強(qiáng)和軸頸的尺寸之間的關(guān)系如下公式:

式中:h——楔形間隙最狹窄處的油膜厚度,mm;

μ——潤(rùn)滑油的絕對(duì)粘度,kg·s/m2;

n——軸頸的轉(zhuǎn)速,r/min;

d——軸頸的直徑,mm;

p——軸承摩擦表面上的壓強(qiáng),kgf/m2;

Δ——軸頸與軸承的配合間隙,mm;

c——軸承長(zhǎng)度影響的修正系數(shù),c=(d+l)/l。

其中,以配合間隙對(duì)油膜厚度的影響為最主要,潤(rùn)滑油的粘度對(duì)油膜厚度的影響為第二。

從實(shí)踐結(jié)果得出,在軸承和軸頸的組合中,配合間隙與油楔最狹窄處油膜厚度之間能滿足下式時(shí),其摩擦和磨損為最小。即 h最適宜=Δ最適宜/4,代入(1)式得,Δ最適宜=0.467d。在實(shí)踐中,重要的滑動(dòng)軸承,Δ最適宜=0.0005d(d為軸承公稱直徑,在100～500mm范圍內(nèi))。軸承裝配后的初始間隙應(yīng)等于Δ最適宜。在運(yùn)行過(guò)程中,軸承間隙隨磨損而增大,當(dāng)Δ最大=(2～5)Δ最適宜時(shí),液體摩擦被破壞,必須進(jìn)行檢修。

檢修措施:控制壓縮機(jī)和汽輪機(jī)的軸承間隙在說(shuō)明書規(guī)定的下限。控制壓縮機(jī)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的嚙合間隙在上限。控制壓縮機(jī)和汽輪機(jī)軸承蓋過(guò)盈量在上限。縮短潤(rùn)滑油油站油濾器濾芯清洗時(shí)間間隔,由原來(lái)的3～4個(gè)月變?yōu)?個(gè)月,并同時(shí)分析油質(zhì),以杜絕潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)、粉塵和水分破壞軸承油膜。

4 使用措施

1)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子兩軸頸間距為1443mm,陰轉(zhuǎn)子重量為1595kg,陽(yáng)轉(zhuǎn)子重量為1713kg,動(dòng)平衡等級(jí)為G2.5～G6.3,陽(yáng)轉(zhuǎn)子允許不平衡量為509g· cm,陰轉(zhuǎn)子允許不平衡量為633g·cm。正常運(yùn)行時(shí)溫度為100℃。

2)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子兩軸頸間距為 944mm,動(dòng)平衡要求是:2228rpm時(shí)振動(dòng)值小于0.06mm,5571 rpm時(shí)振動(dòng)值小于0.40mm,5978rpm時(shí)振動(dòng)值小于0.66mm。正常運(yùn)行時(shí)溫度為410～445℃。

3)機(jī)組壓縮機(jī)側(cè)聯(lián)軸器徑向偏差≤0.04mm,角向偏差(上、下和左、右開口)≤0.04mm,機(jī)組汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)軸器徑向偏差≤0.04mm,角向偏差(上、下和左、右開口)≤0.02mm。

從以上參數(shù)可知,壓縮機(jī)組的安裝質(zhì)量和轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度,對(duì)壓縮機(jī)組的運(yùn)行情況好壞起決定作用,安裝質(zhì)量完全可以在檢修工作中保證,而轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度一旦破壞,就必須返廠才能處理,維修時(shí)間長(zhǎng),維修費(fèi)用大。在頻繁的開、停機(jī)過(guò)程中,保證壓縮機(jī)組各轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度不變。

金屬材料在較高溫度下(300～500℃)易產(chǎn)生變形和蠕變,壓縮機(jī)組停機(jī)時(shí),轉(zhuǎn)子溫度較高,轉(zhuǎn)子軸在受到較大徑向載荷時(shí),極易產(chǎn)生微小變形而破壞原有動(dòng)平衡精度。從而改變轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡等級(jí),加大轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。嚴(yán)重時(shí)壓縮機(jī)組不能開機(jī)。

使用措施:出現(xiàn)緊急停機(jī)情況時(shí),盡量降低停機(jī)速度,防止反轉(zhuǎn)。停機(jī)后的最初4h,每隔15min手動(dòng)盤車90°角并作記錄待查。停機(jī)4～12h,每隔1 h手動(dòng)盤車180°角并作記錄待查。停機(jī)12h后,每隔4h手動(dòng)盤車180°角并作記錄待查。

5 效 果

經(jīng)過(guò)多次檢修和使用實(shí)踐,并對(duì)照螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的檢測(cè)數(shù)據(jù),現(xiàn)在壓縮機(jī)組緊急停機(jī)后,再也沒(méi)有出現(xiàn)不能開機(jī)的情況,消除了因檢修壓縮機(jī)而影響生產(chǎn)的情況。

[1] 張麥秋,朱愛(ài)霞.化工機(jī)械制造安裝修理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007

TQ051.21

B

1005-8370(2011)05-36-02

2011-06-07

李云瑞(1966—),1995年畢業(yè)于成都科技大學(xué),工程師,一直從事化工機(jī)械的安裝修理。