丙烯壓縮機(jī)組聯(lián)軸器改造

袁生斌　黑君

摘 要：丙烯壓縮機(jī)是年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇裝置的核心設(shè)備，為低溫甲醇洗裝置提供冷量。該壓縮機(jī)與齒輪箱之間采用撓性軸螺紋連接裝配，這種裝配方式技術(shù)較為陳舊，檢修時(shí)螺紋連接的螺紋部分檢修時(shí)容易粘死，嚴(yán)重制約檢修工作的順利開(kāi)展及裝置穩(wěn)定運(yùn)行。該文介紹該機(jī)組連接形式改為目前使用比較普遍膜片聯(lián)軸器的過(guò)程及改造效果。

關(guān)鍵詞：撓性軸 聯(lián)軸器 改造

中圖分類號(hào)：TH133.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（a）-0098-02

丙烯壓縮機(jī)以丙烯為介質(zhì)，通過(guò)離心式壓縮機(jī)壓縮，用水冷凝，節(jié)流降壓蒸發(fā)，達(dá)到制冷效果，提供冷量給低溫甲醇洗系統(tǒng)中各丙烯換熱器，給低溫甲醇洗系統(tǒng)循環(huán)甲醇降溫，保證低溫甲醇洗系統(tǒng)的正常運(yùn)行。丙烯壓縮機(jī)為美國(guó)約克公司提供的MODEL M455A型四級(jí)離心壓縮機(jī)，使用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，軸功率8 518 kW，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子采用撓性軸連接，撓性軸與主軸通過(guò)螺紋連接裝配，這種裝配方式技術(shù)較為陳舊，螺紋連接的螺紋部分檢修時(shí)容易粘死，存在損壞撓性軸及轉(zhuǎn)子的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重制約檢修工作的順利開(kāi)展及裝置穩(wěn)定運(yùn)行。為此，2013年11月根據(jù)目前壓縮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，筆者所在廠提出將原機(jī)聯(lián)軸節(jié)即撓性軸改為膜片聯(lián)軸節(jié)，以免延誤開(kāi)車時(shí)間。下面介紹具體技術(shù)實(shí)施情況。

1 項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容

課題研究工作自啟動(dòng)以來(lái)，開(kāi)展了大量細(xì)致的研究及數(shù)據(jù)收集工作，主要分為丙烯壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子檢修存在問(wèn)題分析，數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)子初步設(shè)計(jì)和原機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸測(cè)繪、聯(lián)軸節(jié)尺寸測(cè)繪，新轉(zhuǎn)子安裝3個(gè)階段進(jìn)行。

第一階段：丙烯壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子檢修存在問(wèn)題分析。

丙烯壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子采用撓性軸連接，撓性軸與主軸螺紋連接部分在檢修拆卸和安裝時(shí)容易粘死，給檢修帶來(lái)不便，延誤檢修時(shí)間。

2013年10月丙烯壓縮機(jī)在拆檢過(guò)程中，撓性軸與壓縮機(jī)主軸連接螺紋部分粘死，無(wú)法將轉(zhuǎn)子與撓性軸拆分，委托某壓縮機(jī)制造公司進(jìn)行破壞性拆除并加工新?lián)闲暂S，新加工的撓性軸在安裝過(guò)程中與主軸再次粘死，破壞性拆除后重新加工新?lián)闲暂S，裝配合格后回裝，延誤檢修10天。

第二階段：數(shù)據(jù)收集，轉(zhuǎn)子初步設(shè)計(jì)。

（1）收集原壓縮機(jī)參數(shù)，包括介質(zhì)、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、臨界轉(zhuǎn)速、軸功率等詳細(xì)參數(shù)。

（2）根據(jù)原機(jī)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)條件及目前運(yùn)行的工藝數(shù)據(jù)，對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行以下幾項(xiàng)改造。

①原機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)繪，轉(zhuǎn)子外型包括葉輪外型、葉輪子午面型線及葉片內(nèi)、背弧型線皆采用七座標(biāo)的激光掃描及采集數(shù)據(jù)點(diǎn)云設(shè)備，采用模擬軟件三維對(duì)比成型，確保測(cè)繪設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子與原機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸的一致性。

②轉(zhuǎn)子主要材料的選擇根據(jù)計(jì)算和前期測(cè)繪的結(jié)果及 API617 標(biāo)準(zhǔn)重新設(shè)計(jì)、制造新轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的主軸、葉片制造材料按圖紙要求執(zhí)行，主軸材料為34CrNi3Mo，葉輪材料為40CrNiMo，嚴(yán)格控制材料的熱處理過(guò)程，保證材料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

③計(jì)算轉(zhuǎn)子所承受的扭矩選擇合適的撓性聯(lián)軸節(jié)，同時(shí)確定新軸頭的軸頸和軸頭錐面的尺寸，聯(lián)軸器采用進(jìn)口膜片聯(lián)軸器。

④聯(lián)軸節(jié)側(cè)的主軸內(nèi)螺紋取消，改成錐面聯(lián)接形式，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度和傳遞功率，計(jì)算傳遞扭矩，選取 φ114.3型錐面尺寸，采用液壓推進(jìn)器，拆裝方便，聯(lián)軸器采用進(jìn)口膜片式。

第三階段：新轉(zhuǎn)子安裝試運(yùn)行。

自2014年7月份丙烯壓縮機(jī)改造轉(zhuǎn)子安裝后，分別進(jìn)行了低速、高速試機(jī)，7月2日壓縮機(jī)帶負(fù)荷啟動(dòng)后，各項(xiàng)工藝設(shè)備參數(shù)正常，壓縮機(jī)振值及位移趨勢(shì)平穩(wěn)壓縮機(jī)運(yùn)行情況良好。

2 獲得的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益及應(yīng)用前景

檢修因撓性軸螺紋連接粘死，外委檢修10 d，考慮撓性軸拆卸、安裝困難影響檢修時(shí)間2d，檢修時(shí)間共計(jì)延長(zhǎng)12 d，造成甲醇損失2 150 t/d×12d=2.58萬(wàn)噸，每噸甲醇按照2 170元計(jì)算，完全成本1749.99元/噸，每噸甲醇凈利潤(rùn)2 170-1 749.99=420.01元/噸，故改造后每次檢修產(chǎn)生效益2.58萬(wàn)噸×420.04元/噸=1 083.7萬(wàn)元。

3 結(jié)語(yǔ)

此次改造將原撓性軸連接形式改為目前比較通用的膜片聯(lián)軸器連接方式，不僅解決了撓性軸在檢修時(shí)拆卸困難，容易粘死，耽誤檢修時(shí)間的問(wèn)題，同時(shí)改造后的轉(zhuǎn)子與原轉(zhuǎn)子具有良好的互換性，為丙烯壓縮機(jī)提供了轉(zhuǎn)子備件，保證在轉(zhuǎn)子出現(xiàn)故障時(shí)第一時(shí)間進(jìn)行更換，即節(jié)約了檢修成本，也為保證裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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