干式螺桿壓縮機檢修技術的探討

毛尊

青島石化檢修安裝工程有限責任公司 山東青島 266000

本實用新型結構并不復雜，運行十分可靠，相應的操作也十分簡單，易損件少，運行穩(wěn)定。它突出優(yōu)點是氣體壓縮缸內的固定部件之間與運動部件之間是不需要潤滑油的。在整個過程中潤滑油不跟氣體接觸，可保證壓縮氣體的清潔，非常適合于對清潔度指標較高的氣體進行壓縮；并且，陰陽轉子之間有間隙，耐液體沖擊，可輸送含粉塵或液體的氣體，適用于輸送比較容易聚合的氣體。

1 干式螺桿壓縮機的主要參數(shù)和應用

在石化行業(yè)輸氣過程中，自上世紀90年代初以來，干式螺桿壓縮機逐漸取代往復式塞式壓縮機，成為輸氣機組的重要單元式[1]。目前，空壓站14臺空壓機組中，八個上海711研究所產(chǎn)的二級干式螺桿壓縮機組。

2 干式螺桿壓縮機的結構及工作原理

本文以上海711研究所產(chǎn)的干式螺桿壓縮機（以下簡稱“711壓縮機”）為研究對象，對干式螺桿壓縮機的維護技術進行了探討。711壓縮機的主體結構主要由一對陰陽轉子、機殼、軸承、同步齒輪和軸封組成。711壓縮干式螺桿壓縮機屬于無油、低噪音、安裝快捷型。其壓縮腔不充潤滑油，排出的氣體為純無油壓縮空氣。其工作原理是：氣體在體內壓縮。在V形缸內，兩個平行嚙合的內外轉子反向旋轉，使轉子齒間的容積周期性變化[2]。由于內外轉子齒相互填充，體積不斷減小，從而增加氣體壓力。最后，合適的排氣口可以保障壓縮氣體的正常排出，整個壓縮過程也得以實現(xiàn)。

3 當前運行的干式螺桿壓縮機主要問題分析

投運后短時間內干螺桿壓縮機，總體壓縮效率非常差，轉子軸向運動，轉子排氣端面與壓縮機腔體之間的碰撞摩擦，導致端面燒損、推力軸承燒損、軸封漏油、漏氣等[3]。通過對振動大、異響、效率低或燒損嚴重的干式螺桿壓縮機的解體，發(fā)現(xiàn)其主要缺陷有：轉子軸向運動與缸腔相撞，導致二級頭和推力軸承燒損。陰、陽密封磨損。陰、陽轉子配合面及汽缸內壁防腐層。陰轉子和陽轉子的氣封和油封軸頸的磨損。

4 干式螺桿壓縮機存在問題的原因分析

4.1 工作原理

如果排氣端面間隙過大，排氣腔中的高壓氣體會流回齒間容積，降低壓縮機的容積效率，產(chǎn)生較大的附加功耗；一旦出現(xiàn)間隙太小，壓縮機的溫度會隨持續(xù)工作時間也逐漸升高，轉子熱膨脹，轉子端面容易與排氣端板摩擦而引起設備損壞。因此，在螺桿壓縮機的設計中，起軸向定位作用的止推軸承總是放在排氣端。排氣端面間隙的影響因素是排氣端面與推力軸承之間的一段軸的熱膨脹石油化工廠使用的小型干式螺桿壓縮機排氣端間隙的范圍一案板都是0.8-0.12mm，轉子熱膨脹的條件就可被滿足。

4.2 組件結構與裝配原因分析

（1）推力軸承裝配與選用因素分析。機組推力軸承使用d176310軸承?；窘M的間隙為0.076-0.126mm，第四第三兩組，的間隙較大，在0.116mm到0.206mm之間。根據(jù)設計要求，轉子與汽缸排氣端面的間隙應為0.08-0.12mm。因此，如果不能準確測量軸承的實際間隙值并消除軸承間隙的影響，將無法保證轉子端面與氣缸之間的間隙值正確，從而導致轉子移動，這可能會導致氣缸壁和轉子碰撞摩擦，嚴重甚至推理軸承都會被損壞。

（2）軸封裝配與結構因素分析。不但軸封要能在高周向轉速下有效工作，彈性也必須具備一部分，以適應轉子在使用滾動推力軸承時可能發(fā)生的軸向運動；并且，相比較之下，優(yōu)勢也是巨大且明顯的。

（3）陰、陽轉子定位裝配原因分析。根據(jù)干螺桿壓縮機的工作原理，“干油無油”的關鍵是保證陰陽轉子在運行過程中始終保持很小的間隙，從而實現(xiàn)非接觸，沒有接觸就不會發(fā)生磨損。因此，需要通過同步齒輪來對陰、陽轉子間隙的調整，這對轉子的精確定位非常重要。如果陰陽轉子之間的間隙不能始終保持在轉子與殼體總間隙的平均值，則轉子嚙合面會發(fā)生碰撞和摩擦；如果在起動或運行過程中，在壓縮的壓差下，轉子端面與氣缸端面之間的間隙沒有得到精確控制氣體在氣缸內，轉子會軸向運動，對氣缸端板造成直接撞擊[4]。這是造成轉子配合面和汽缸內壁防腐層脫落和磨損的直接原因。運動和沖擊的惡化將導致二次頭和軸承的燒損。

5 干式螺桿壓縮機創(chuàng)新技術的優(yōu)良效果

21世紀以來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，科學水平也發(fā)展的越來越快，壓縮機也必須作出相關得一切改進，以確保不會對快速的發(fā)所淘汰，本次對此進行了相關研究，實驗結果表明，干式螺桿壓縮機及乙炔尾氣回收螺桿壓縮機在空壓站維修中采用新的裝配工藝，效果十分明顯。原1、2號機組二次頭和乙炔尾氣螺桿壓縮機故障頻繁，搶修時有發(fā)生。如今情況已經(jīng)有很大的改善了。乙炔尾氣干螺桿壓縮機穩(wěn)定運行期大概是一年，經(jīng)過改造運行期限可達三年；空壓站一號，二號機組連續(xù)運行周期由原來的只有半年提升3倍多延續(xù)到兩年。很大程度上證明了裝配維修技術的有效和理性。本篇通過對這方面技術的實驗研究，所得出的結論數(shù)據(jù)，期望可以以后的相關工作提供一定的參考作用[5-7]。