螺杆式压缩机（共10篇）
螺杆式压缩机 篇1
一、前言
LG20ⅡA220型第二代螺杆压缩机, 电源6000V, 50Hz, 3相, 电机250kW, 额定电流29.3A, 介质, 氨气。排量1086m3/h, 制冷量调节范围15%~100%, 阳转子转速2960r/min, 内容积比调节范围2.5~5。
压缩机运行中能量显示出现跳动, 并且有不断上涨趋势, 在能量上涨的同时, 高压电机的电流也在反复波动。初步分析认为是能量传感器问题, 经过检查, 发现能量传动杆的螺旋槽磨损严重, 螺旋槽的宽度增加了很多, 能量传动杆直接带动能量指针旋转, 测量出压缩机的能量, 直接影响显示的能量值。由于当时没有配件, 将能量传感器切除, 直接通过电流值的大小来控制。但是电流也在波动, 为了能使压缩机安全运行, 决定降低负荷运行。将压缩机电机的电流控制在7.5~7.9A运行比较稳定, 没有太大的波动。即使这样, 动力电机的电流也在上涨, 并且涨势较快, 每两小时巡检就要通过降低负荷来降电流, 以便将电流控制在指标之内, 而正常情况下电流应基本保持不变。
二、故障分析
1. 工艺方面原因
该压缩机主要作用是提高重整装置液收率, 压缩介质为氨气, 氨气在整个氨系统中密闭循环使用, 利用氨气容易汽化和液化的性质起制冷作用。因压缩机压缩的气体为再接触冷冻器中的氨液与重整换热使氨液汽化所产生的氨气, 如果再接触冷冻器发气量有波动, 必将导致进入压缩机的气体波动, 从而导致压缩机负荷变化, 造成能量波动, 从而引起电流波动。
2. 压缩机方面的原因
机组属于容积式制冷压缩机, 利用一对相互啮合的阴阳转子在机体内作回转运动, 周期性地改变转子每对齿槽间的容积来完成吸气、压缩、排气过程。如果两个转子磨损, 啮合不完全, 则压缩过程中会产生漏气, 使压缩的气体又返回到吸入端, 从而造成压缩机负荷波动而导致能量跳动。
能量调节主要由能量活塞两端和内容积比活塞两端的压力油进行调节控制, 其中间由一个固定隔板隔开, 隔板的主要作用是密封隔板两端的控制油。它们之间通过O形圈与油缸密封, 包括能量杆与固定隔板的密封均为O形圈, 所以很容易磨损而产生泄漏。对于能量活塞, 任何一个密封面的不严或磨损都可能使控制油泄漏, 造成能量的波动。
根据使用说明书所述, 内容积比是可调的, 但该压缩机在设计时可能为了简化, 虽然设置了内容积调节回路, 但在微正压控制柜中并未最终连线, 即此处的内容积调节回路不能使用。如果密封磨损泄漏, 压力油会从能量活塞右端的腔体慢慢泄漏到内容积比活塞回油端, 使能量减小。当电磁阀接收到控制油压减小的信号时, 电磁阀动作, 使进油口连通, 即使有很少一部分油泄漏, 都将对油压造成相当大的影响, 从而影响能量的稳定。所以当有少量的控制油泄漏时, 控制油压变化很明显, 控制油腔体里只需要补充少量的压力油就可以保持原来的压力, 当进油口连通但还来不及关断的时候, 控制油的量已经大于原来的量, 控制压力超过了原来的压力, 这样反复动作, 导致能量不断上涨, 这与机组的实际情况相吻合。
3. 控制油路方面
能量活塞和内容积比活塞两端的压力油, 主要是通过两个电磁换向阀控制, 如果电磁阀开启或关闭压力油的信号比较滞后, 会导致控制油压力增大或减小, 从而引起能量波动。另外, 电磁阀故障也将导致能量波动。
三、检查与处理
1. 检查内容积比调节滑阀和能量杆
对内容积比滑阀检查后发现, 滑阀的内表面和能量杆的外表面都有严重的划痕。对能量调节滑阀的检查发现, 能量滑阀表面即与阴阳转子接触密封的面有一定磨损。拆开机组检查中注意到, 内容积比活塞两端都有控制油, 情况表明, 内容积比一直处于最小值, 即能量调节范围处在最大时的运行状况, 这种情况下, 通过弹簧力作用在内容积比活塞上, 将其压向固定挡板一端, 使内容积比活塞一直处于最左端。
2. 对隔板密封情况进行检查
检查固定在油缸里的隔板及隔板密封情况后, 发现隔板没有损坏, 但隔板与能量杆的密封间隙增大, 这可能是导致能量波动最直接的原因。
3. 问题处理
(1) 内容积比滑阀, 能量杆滑动接触面以及能量滑阀与阴阳转子接触密封面有磨损, 且有很明显的划痕。针对这个问题, 由于这并不是影响能量波动的主要原因, 仅清洗了过滤器, 并将机组内的油全部更换。由于没有内容积比滑阀配件, 只更换了能量杆。
(2) 因能量杆与隔板接触的O形圈密封间隙增大, 故此更换O形密封圈。仅此一个密封圈, 就从根本上解决了压缩机能量波动的问题。
四、检修后试机情况
机组大修后, 经过气密试压, 开机试运行, 开机后机组大量泄漏氨气, 故停机检查, 发现氨压机轴封泄漏, 更换轴封后正常。再次开启机组, 又发现出口处有撞击声, 经过判断声音来自出口单向阀处, 即E205的液位太高, 使发气量空间小, 导致压缩机的进气量波动而引起压缩机出口压力波动, 从而使压缩机出口单向阀反复开启与闭合而产生响声, 调整操作后声响消除, 压缩机运行正常。目前, 机组已经运行半年多, 状况良好, 能量的调节可以满足工艺需要。
摘要：重整车间螺杆制冷压缩机控制不稳定, 能量总是不断上涨, 驱动机电流波动。分析导致此故障的原因, 对存在问题逐一检查, 确认O形圈密封固定隔板与能量杆的动静密封漏油, 是导致能量波动的直接原因。
关键词：螺杆制冷压缩机,能量,滑阀,O形圈密封
螺杆式压缩机 篇2
◎JF系列螺杆式空气压缩机专用油
少量油液无需处理可排除，符合环保标准。闪点为257℃，可生物降解，倾点为-42℃，可在极其恶劣的气候和温度环境下(-40℃-50℃)正常动行，为轴承提供极佳之薄膜厚度，不影响其在寒冷天气的启动性能。可与橡胶相容，延长密封件使用寿命。挥发性低，油分离效果好。◎压缩机主机P
采用德国原装进口主机，主机内只能有阴阳转子两个运动部件，两转子仅通过油膜接触，不磨损；具有高效率、低能耗、低噪声和高可靠性的特点。
◎进气阀
采用世界知名品牌，可根据系统用气量的要求，0-100%自动调节气量，降低运行费用.螺杆压缩机零部件
◎精密油气分离滤芯
高效的精密油气分离滤芯能有效降低压缩空气中的排气含油量和机组功耗,含油量仅为1-2PPM.◎油过滤器
旋装式油过滤器,完全滤除润滑油中的杂质,确保润滑油清洁延长压缩机使用寿命.◎电脑液晶显示控制器
精心开发了全中文简体电脑液晶显示系统。为适应中国市场需求，触摸式面板，稳定可靠、操作简便，操作人员无须特殊培训．只需开机(ON)和停机(OFF)操作.新宝压缩机有限公司为客户提高效能、节省成本的人性化经营理念，总是不断地以更专业的用气设计方案及维修技术为新宝客户基本实现了“信誉 品质 专业 完善”这一承诺。并且以完善快捷的供货网络，提供各品牌空气压缩机配件及耗材，承接空压机供气管道、工程的设计与安装，空压机的专业大修及维护。
螺杆式压缩机 篇3
关键词：螺杆式空气压缩机；故障；处理
螺杆式空气压缩机是一种高速回转的容积式压缩机，通过工作容积缩小进行气体压缩，出了两个高速回转的螺杆转子外，没有其它运动部件，具有回转式压缩机（如离心式压缩机）和往复式压缩机（如活塞式压缩机）各自的优点，如振动小、噪音低、效率高、无易损件，单级压比大，且运营管理费用低，在压缩机行业得到讯速发展及应用。
主机是空气压缩机的核心部分，长期处于高速运转状态，其在运行到一定时间或年限后都必须进行预防性大修，因为空气压缩机主机在长期高速运转后会出现排气温度高、油恶化等故障，下面对空气压缩机运行常见故障进行分析，提出解决维护办法。
1 设备工作原理
螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气4个过程。压缩机通过进气过滤器吸入周围的空气，使之进入压缩机主机内，阴阳转子通过运动来改变主机内的容积，同时腔内不断喷油，润滑和冷却螺杆，由此产生了受热后的油气混合物。升温升压后的油气混合物通过排气单向阀进入油气分离器，主机腔内大多数的油在油气分离器与压缩空气进行分离，然后经冷却后回到主机循环利用。当油气分离器内的空气达到所需最低压力时，最小压力阀开启，高温的压缩空气进入后冷却器冷却，即得到我们所需的压缩空气。
2 双螺杆压缩机常见故障及处理
2.1 机组排气温度高
2.1.1 原因分析
机组冷却剂液位太低（从油镜中看到，但不要超过一半）、油冷却器脏、油过滤器芯堵塞、温控阀故障（元件坏）、断油电磁阀未得电或线圈损坏、断油电磁阀膜片破裂或老化、风扇电机故障、冷却风扇损坏、排风管道不畅通或排风阻力（背压）大、环境温度超过所规定的范围（38度或46度）、温度传感器故障、压力表是否故障（继电器控制机组）。
2.2 机组油耗大或压缩机空气含油量大
2.2.1 原因分析及处理
（1）冷却剂量太多，正确的位置应在机组加载时观察，此时油位应不高于一半。
（2）回油管堵塞。回流管道节流孔堵塞，是空压机润滑油跑损过快的主要途径之一。由于油气混合物经储气罐旋风分离之后，大部分润滑油因旋风分离及重力因素，已沉降进入储气罐罐底，部分经油气分离器滤芯过滤的油，已下流到滤芯底部聚集。若回流管道畅通，油全部回流到压缩机底部油槽进行再润滑。但回流管中节流孔堵塞，则沉降到滤芯底部的润滑油则无法回到空压机油槽，这样随着滤芯底部油的不断积累，油层加高，被不断排出的空气带出。清洗或更换节流孔是解决这一问题的必要方法。
（3）回油管的安装（与油分离芯底部的距离）不符合要求。可以重新调整。
（4）机组运行时排气压力太低，由于储气罐压力始终偏高不会造成此现象。首先检查各电磁阀及管接头有无漏气；其次检查碟阀是否全部打开；最后检查压力开关上限是否正常，不正常则重新调整。
（5）油分离芯失效。当油气分离滤芯两边压降过大（≥0.1 MPa）或过小（≤0.02 MPa）时，滤芯起不到过滤分离作用，则润滑油在滤芯处分离不好。油气混合通过最小压力阀，进入后续系统，润滑油跑损过快，大量润滑油带到气路中，溶气水中油量增多，导致气浮出水油含量增加。这时，更换油气分离滤芯就能解决这一问题。
（6）分离筒内部隔板损坏、（7）冷却剂变质或超期使用
（8）机组有漏油现象。
2.3 机组压力低
2.3.1 原因及分析
（1）实际用气量大与机组输出气量，适当避免多个设备同时使用。
（2）放气阀故障（加载时无法关闭）。检查更换。
（3）进气阀故障。（4）液压缸故障。
（5）负载电磁阀故障。空压机在运行中，如常开、常闭电磁阀因使用老化，阀芯失效或电磁线圈失效，则电磁阀将无法打开或无法关闭，导致卸荷阀无法打开，系统无气源。导致电磁阀失效的原因是阀芯积垢或电磁线圈故障。如积垢则需进行清洗，如线圈烧损，要及时更换电磁阀，以确保能建立初始压力，打开卸荷阀，确保供气。
（6）最小压力阀卡死。运行中，可能出现的溶气效果不佳，有时故障出现在最小压力阀上，当最小压力阀控制的压力P≥0.4 MPa时，则压力阀打开。当最小压力阀由于阀芯密封不严或弹簧失效，供气压力将达不到额定值，加压溶气效果不佳，影响气浮。决最小压力阀的故障办法是，当阀芯或阀座密封不严密时，则需检修或更换阀芯或阀座。当弹簧失效时，调试或更换弹簧，确保供气压力恒定，从而提高气浮效果。
（7）压力传感器故障。
2.4 机组排气压力过高
2.4.1 原因及分析
（1）进气阀故障。
（2）液压缸故障。
（3）负载电磁阀故障。
（4）压力开关故障。
2.5 阴阳转子与缸体抱死烧损
主机在靠近排气端由于严重缺少润滑，阴阳转子表面与缸体接触发热变蓝，烧损抱死。明显供油不畅，检查由于发现排气逆止阀由于弹簧振断，造成反气顶住进油造成。
2.5.1 处理方法
打磨烧损部件，更换主机轴承，更换出气逆止阀。
2.6 机组电流大
2.6.1 原因分析
（1）电压太低、接线松动、机组压力超过额定压力。
（2）机组运行时排气压力太低。
（3）油分离芯堵塞，清洗油分离芯。当它太脏时，油因阻力过大而影响循环，造成过热停机。这种情况从加载前后的压差进行判断，当两端压差为开机之初时的3倍或最大压差达到0.1MPa时，就应进行清理或更换。
（4）接触器故障、主机故障；主电机故障。
2.7 压缩机不加载
2.7.1 原因分析
（1）气管路上压力超过额定负荷压力，压力调节器断开。
（2）最小压力阀失灵，加载时不动作，高温压缩空气无法进入冷却器。
（3）分离器管上有泄漏，检查管线及连接处，若有泄露则需修补。
2.7.2 处理方法
若气源压力超过额定压力，此时不必采取措施，气管路上的压力低于压力调节器加载压力时，压缩机会自动加载。若最小压力阀失灵，拆下检查，必要时更换，如果分离器管上有泄漏，检查管线及连接处，若有泄露则需修补。
3 结束语
通过对螺杆式空气压缩机运行中出现的问题进行认真的分析处理，运行维护周期和维护成本大大降低，提高了设备的可靠性。
螺杆式压缩机 篇4
关键词：聚丙烯,螺杆式压缩机,制冷
1 概述
中石化股份天津分公司烯烃部聚丙烯装置采用意大利Lyondellbasell公司的Spheripol工艺。反应系统由液相环管反应器和气相流化床反应器组成。装置原设计生产能力为4万吨/年的无色聚丙烯颗粒。99年对装置进行了技术改造, 生产能力由4万吨/年提高到6万吨/年, 但是制冷机组PK601并未更换, 夏季运行时, 由于环境温度高、湿度大, 导致冷量不足, 为装置安全生产带来诸多不安全因素。
2 装置现状
聚丙烯装置制冷机组PK601只有1套, 为全装置提供冷冻水, 一旦出现故障停机, 将导致装置因缺冷冻水而停车, 且装置经过技术改造后, 制冷机组处于超负荷运转状态, 尤其在夏季生产共聚产品时, 由于冷量不足, 催化剂预接触罐D201处的温度由9～10℃上升到18～20℃, 影响催化剂活性, 并造成在线混合器Z203、Z211A/B处易发生堵塞;预聚合反应器R200撤热量低, 温度升高, 严重影响反应系统温度、压力平稳控制, 特别是丙烯冷却器E201处如果丙烯温度上升过高, 极易造成Z211C、反应器出料阀LV231A处堵塞停车;乙烯汽提塔T402顶部换热器E407处冷量不足造成大量乙烯不能冷凝, 随尾气排走, 造成浪费, 也影响共聚反应系统平稳运行。
3 螺杆式压缩机PK601工作原理
聚丙烯装置螺杆式压缩机PK601属于单级蒸汽压缩式制冷循环, 由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个最基本的部件组成。工作过程:液态制冷剂R22在蒸发器 (E602) 中吸收被冷却介质的热量, 气化成为低压低温的蒸汽, 被压缩机 (C601) 吸入并压缩成为高压高温的蒸汽后排入冷凝器 (E601) , 在冷凝器中向周围的环境介质放热冷凝成为高压液体, 经节流阀 (LV612) 节流成为低压低温制冷剂液体, 再进入蒸发器 (E602) 吸收被冷却物体的热量而气化。这样制冷剂在循环系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
4 影响PK601制冷原因分析
螺杆压缩机的排气温度是由压缩机的功耗、被压缩气体的比热容, 以及所喷入的油量联合作用的结果, 如果排气温度过高, 压缩机的效率就会降低, 也会导致更多的润滑油处于气相, 增加油分离的困难, 降低油的寿命。如果压缩机的功耗、被压缩气体的比热容以及所喷入的油量都已确定无误, 排气温度仍然过高, 那么就有可能是其他部件或外界环境的影响。
4.1 PK601自身原因
PK601机组氟利昂液位太低, 未能将气体冷却到要求温度, 液位能从D613接受罐油窥镜中看到, 但也不要超过一半, 防止发生湿冲程现象。
油冷却器内含有灰尘或杂质, 使其散热效果降低。润滑油泵P605前后的两个油过滤器芯也可能被堵塞, 促使油循环不好。所以应适时的进行清理。检查断油电磁阀, 它是控制油量喷入的阀门, 如果阀门有故障油量就达不到要求。检查排风管道是否畅通, 测量排风阻力 (背压) 大小, 如果排风阻力过大也会降低冷却效果, 导致排气温度过高。压缩机阴阳转子间隙发生了改变。转子被腐蚀啮合间隙大, 气体在压缩机内部反复循环, 使得出口温度升高。蒸发器E602底部膨胀阀故障, 使E602中的液态F无法全部进入E602蒸发从而与冷冻水进行热交换。
4.2 外界环境对PK601制冷效果的影响
由于聚丙烯装置冷冻机PK601已连续使用十几年, 一直没有更换, 且已处于高负荷运转状态, 夏季运行时, 装置需用冷冻水量增大, 而机组用循环冷却水温度比春秋季节上升了5～7℃, 机组致冷剂冷凝效果下降, 冷冻水温度上升至9.5℃, 冷冻机制冷能力不够。
PK601用户过多 (E101、D106、D108A/B及管线、D201、E201、R200、E407、E504、M801A/B、Z210) , 所需冷冻水量不够。需根据生产设备的换热能力及重要性有所重点的调整各用户的用水量。
PK601系统冷却器E601冷却效果下降, 主要可能是夏季循环水温度高, 换热效果不佳, E601上部气态氟含量高, 温度、压力过高致使E601无法实现全效率工作。
5 处理过程
5.1 随着装置生产能力的提高, 最直接的办法就是增加新的冰机。
但现有条件还不能做到, 所以我们要对现有设备进行精心维护和保养, 保证PK601能在高负荷下平稳运行。
平时注意好润滑油油温, 维持油温在32-38℃。检查润滑脂是否缺乏, 电机、联轴器、轴承、螺杆等运行情况, 观察D610油气分离罐的液位, 确认润滑油的分离效果和气化状况。及时检查、清理油过滤器, 确保润滑油的清洁度, 如有异常及时报告并及时处理。
进行共聚生产时, 在保证C601入口压力不低于300KPa (低于300KPa冰机联锁停车) 的前提下尽量提高冰机负荷, 尽量保证E601的循环水量, 以达到使制冷剂充分冷凝的效果。
E601是冰机的冷凝器, 要想增大冰机负荷, 就必须增大冷凝器的冷凝量。当冷量不够时, 要首先查看循环水的温度TI001, 如果循环水温度高, 则制冷剂在冷凝器中冷凝不下来, 造成冰机工作能力下降。可以通过外界通IW水给E601物理降温。如果循环水温度无法降低, 或降低后效果制冷能力提高不大, 可以通过给E601外壳刷成白色漆, 靠反射太阳光来减少热量吸收。也可以给E601搭个遮阳蓬来减少太阳直射带来的热量。
5.2 根据设备的换热能力及重要性有所重点的调整各用户的用水量。
尽量减少在白天配置添加剂。挤压造粒工段的添加剂是用聚丙烯粉料中加入添加剂配置成添加剂母料加入挤压机中, 配制所需的粉料是70-80℃, 而添加剂的加入温度为30℃以下, 这就需要大量的冷冻水将其冷却, 因此, 避免在温度较高的白天配制添加剂而选择温度较低的夜间配制是节省冷冻水消耗, 保证冰机运行稳定。
在保证T402塔顶冷凝效果的前提下, 减少塔顶冷凝器E407的冷冻水用量。塔顶冷凝器E407的主要作用是将塔中的上升气体中的丙烯冷凝下来, 如果控制的温度过低会造成回流的丙烯中乙烯含量升高, 增加塔底再沸器的负荷, 因此在保证塔压及冷凝效果的前提下, 可适当关小冷冻水控制阀TV422的开度, 将塔顶的气体温度控制在16±5℃。由于此股冷冻水的管线较粗, 调整的效果对于冷冻水的使用效果明显。
催化剂配制罐D106在加入催化剂以后, 降温工作尽量在晚上进行。
6 提高PK601制冷效果的措施
6.1 夏季环境温度较高, 需撤热量比较大, 生产共聚产品时撤热任务更为艰巨, 所以只能采取错开冷冻水的使用时间, 尽量把大量使用冷冻水的工作转在夜间环境温度较低的时候进行。
6.2 现阶段机组的滑阀已经手动调节为最大限, 即满负荷运行。E601底部膨胀阀存在问题, 为保证液态R的膨胀量, 建议找时机更换膨胀阀LV612。或者通过对冷却器E601的改造来解决制冷量小, 热交换量不足的问题。
6.3 加强巡检, 密切监控压缩机吸入、排出压力及温度、润滑油压力、润滑油冷却后温度、加卸载电磁阀动作等情况。并根据TI611、TI612和FC611回流情况及时调整PK601负荷。
7 优化后的经济效益分析
7.1 催化剂预接触罐D201处温度降低后, 催化剂活性可提高10%, 夏季可以节约催化剂约100kg。
7.2 夏季共聚生产时, 可提高生产负荷0.2t/h, 以1000小时计算, 可提高产量200吨。
7.3 每减少一次停车, 可减少丙烯、聚丙烯损失约20吨。
7.4 极大的提高反应系统操作平稳性, 避免频繁堵塞Z203等处切换拆清, 造成高危险性易燃化学品丙烯及三乙基铝外泄, 提高操作安全性。
8 结论
由此可见, 对于聚丙烯装置来说, 螺杆式压缩机PK601在整个生产工艺过程中处于极其重要的位置, 一旦冷却量不足或故障停机就会造成整个装置停车, 所以必须密切观注其工作状况, 如有问题应及时处理, 否则很容易造成重大损失。应做到勤检查、早发现、早处理。如果PK601的制冷效果提高了, 不仅节约了能源, 而且能减少丙烯、聚丙烯的损失, 减少停车次数, 提高装置操作平稳性, 同时提高了企业的经济效益。
参考文献
[1]天津石化烯烃部聚丙烯装置岗位操作法.
[2]天津石化烯烃部聚丙烯装置工艺技术规程.
螺杆式压缩机 篇5
1、提供的低压柜必须是原厂生产，符合国家、行业和生产者的质量检测标准、未使用的全新货物，附有正规的质量保证书和合格证及装箱单，并向用户交付相关资料和工具。
2、负责送货、现场安装调试、技术交底。
3、生产厂家必须提供符合现场实际情况的低压柜。对低压柜的要求有生产许可证，低压柜符合IEC439《低压成套开关设备和控制设备》，GB7251《低压成套开关设备》等标准，所有设备必须结合现场使用，满足现场使用要求。
4、备品备件供方应提供安装时必需的物件，费用应包括在投标总价中。
5、设备配置、性能要求及主要参数：开关柜材质采用敷铝锌板2.0mm厚，面板采用静电喷涂工艺，亚光、驼灰色。开关柜要求运行稳定、质量可靠。
6、基本参数及要求:开关柜为GGD型交流低压配电柜，交流50Hz，额定工作电压380V，单台外形尺寸：800*600*2200、单台配置刀开关：HD21-400，低压断路器：CM3-630C，电流互感器：LM2J1-1，面板显示，电压0-450V，电流0-600A。
7、使用条件：
（1）、工作温度-25℃-40℃。
（2）、户内安装使用，海拔高度小于1000M。
8、其它要求：（1）开关柜的柜体防护等级为IP40。（2）、开关柜的所有部件应有足够的强度，应能承受运输、安装及运行时短路引起的作用力而不至损坏。（3）开关柜内设备布置应安全可靠，并留有足够的空间便于维护检修，开关柜内电源出口引出铜排。（4）开关柜的金属骨架及其安装于柜内的电器的金属支架应有符合技术条件的接地，并且与专门的接地体连接牢固。（5）所有导体应能耐受于连接开关最大开断电流相当的电流。（6）配置智能型电机保护器。（7）控制、信号和保护回来的连接用铜导线，最小截面不小于
1.5mm2，导线均采用交联聚乙烯绝缘，电压不低于500V的铜绞线。采用合格厂家生产的端子排。（8）开关柜的运输应保证其外壳不受任何损伤，内部元件不能发生位移且应保证内部元件性能完好。（9）出厂试验：外观检查，接线检查。（10）有清晰完整的标志及铭牌、合格证、出厂检验报告、生产许可证等。（11）提供完整图纸、资料并负责现场安装调试。
螺杆式压缩机 篇6
中国石化沧州资产分公司亚砜装置拥有单台制冷量为368 kW的螺杆式制冷机组两台,一开一备配置形式,2005-2006年生产周期,其中一台机组在运行中出现螺杆压缩机吸气端壳体外壳结霜现象。同时,机组的制冷量大幅下降,对装置安全生产构成很大威胁,为了维持操作,不得不开备机来控制温度。找到机组问题出现的原因并及时消除故障,成为最迫切的工作。
1 机组概况
1.1 机组基本参数
机组基本参数见表1。
1.2 结构形式
该机组由能量可调式喷油螺杆制冷压缩机、干式蒸发器、冷凝器、经济器、油泵,油冷却器以及电脑控制器等部分组成。
压缩机靠阴阳两个转子实现压缩,油泵供给润滑油通过油分总管向压缩机腔内喷油,润滑转子,吸收部分压缩热量。
压缩机下部控制滑阀可实现10%～100%无级能量调节,能量调节可以通过电脑控制系统实现全自动或手动控制。
电脑控制器为机组的控制核心,可以实现远程监控,机组合制冷、电器启动,控制系统为一体。
2 机组故障现象及分析
2.1 故障现象
2005年5月,该机组在温度自动调节状态正常运行,载冷剂出口温度忽然上升,装置冷却器温度也呈直线上升趋势;机组滑阀开度由原来正常运行时的最大60%左右,很快加载到100%,即机组满负荷运行状态。
吸气压力、排气压力、油温,喷油压力等运行参数无明显变化,压缩机电流略有增加,制冷剂出口温度上升,机组蒸发器到压缩机入口管线未保冷部分有结霜现象,特别是压缩机吸气端机壳外部被大量的冰霜覆盖,机组声音发沉、发闷,机组满负荷运行近1小时时间,载冷剂温度不降反而继续上升,为了保证装置物料的冷却,紧急启动了备用制冷机组,才将不断攀升的温度控制在指标之内。
2.2 故障分析
操作记录和装置工艺运行参数显示,装置近期未进行操作调整,环境温度也没出现突变,装置的热负荷相对稳定。
机组的压力、温度等关键参数未大幅变化,说明机组管路堵塞、制冷剂泄漏等故障可以被排除;但从机组声音发沉、发闷,电机电流增加等情况看,机组负荷有所增加。
结霜的部位是从蒸发器出口一直到压缩机入口,包括管线(保冷层缝隙)和机组吸入端机壳,表明这段流域中有热交换发生。
正常情况下,蒸发器出口的这段管线中介质为气态的制冷剂,温度接近常温,现在看来,应该是制冷剂温度低于水汽凝结温度。制冷剂未能在蒸发器中完全蒸发或临界蒸发,从蒸发器中出来后,在管线中继续蒸发,吸收大气环境的热量,使空气中的水汽凝结直至结霜。
3 原因分析
从制冷剂流程分析,问题应该在冷凝器后蒸发部分,制冷剂先经过干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器等部件,然后到压缩机入口,可能有下面几种原因:
3.1 机组膨胀阀的问题
制冷机组的膨胀阀其实就是一种节流阀,安装在冷凝器后、蒸发器前,通过对冷凝器出来的低温高压制冷剂液体节流,使制冷剂降压后喷入蒸发器,吸收载冷剂的热量,由液态变成气态送入压缩机,载冷剂本身热量被吸收后温度降低,从而实现机组制冷要求;膨胀阀一般具有手动和自动调节两种功能。
该机组采用外平衡式热力膨胀阀[1],通过控制机组蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂的流量而达到随时地控制机组的负荷,当蒸发器出口制冷剂温度升高时,感温包内液体膨胀,压迫弹性金属膜片,金属膜片推动调节杆下移,关小阀门流通面积,使通过的制冷剂减少,从而实现要求的制冷剂量,一般膨胀阀都可以通过感温包所感知的温度实现调节。如果阀内薄膜出现问题或弹簧断裂、调节杆卡塞,就会造成膨胀阀调节失灵而导致制冷剂流量异常;另外膨胀阀的开启度设定的不合适也会造成制冷剂流量不合要求,制冷剂通过量太大就可能导致在蒸发器内蒸发不完全,出现结霜现象。
通过膨胀阀前制冷剂视镜对比制冷剂流量,出现异常前后制冷剂的流量只是有稍微变化,液位从1/2增加了一点,手动减载后,视镜内制冷剂流量下降很快,证明膨胀阀能自动灵活地调节;同时采用手动调节膨胀阀调节杆控制膨胀阀的开度,改变制冷剂流量,运行一段时间,压缩机以及管线结霜现象没有明显变化,机组制冷效果严重不足,可以判断膨胀阀流通不存在卡塞等问题。
而膨胀阀的过热度经过数次检测,数值均在5～8之间,平均为6.5,说明膨胀阀的开启度设定也很正常,所以膨胀阀不存在问题。
3.2 制冷剂充装量的问题
制冷剂是机组制冷的关键,其充装量必须符合机组热负荷和机组容量的要求。
制冷剂充装量过少,机组制冷量会下降,影响机组出力;制冷剂充装量太大,机组制冷量虽然增加了,但压缩机的负荷也会增加,机组电耗增大,同时制冷剂过多,也可能造成蒸发器运行异常,导致管线和机壳结霜。
另外,制冷剂过量会造成机组入口温度下降,使冷冻机油温过低,粘度增大,流动性能变差,使滑阀的动力油流动受影响,滑阀不能打开,机组制冷量减小。
在调节油冷却器冷却水的流量,提高冷冻机油温后,使用蒸汽加热结霜部位,发现机组加、减载灵活,但机组制冷效果无明显变化,滑阀卡塞或因动力油温低调节不到位的可能性被排除。
故障后,系统检查,没有发现制冷剂系统有大的漏点,仅仅因为压缩机轴封和油泵轴封的泄漏,不至于在短期内出现制冷剂的大量流失。在检查了制冷剂系统压力表后,对系统内增加了制冷剂充装量,将机组的吸气压力由0.08MPa提高到了0.1MPa后,运行发现机组的制冷量增大,但是机组的结霜现象也有严重趋势,对比加剂前的情况,制冷剂量问题也可以排除。
3.3 蒸发器的问题
制冷剂通过膨胀阀的节流,进入蒸发器,在蒸发器中由液态变成气态,制冷剂蒸发吸收管外载冷剂中的热量,使载冷剂温度下降从而实现制冷。
该机组使用的蒸发器为干式壳管蒸发器,该蒸发器基本结构像一台固定管板式换热器,钢板筒体两端各焊一块管板,管板间涨接多根导热系数很高的铜管,管板外部装有带隔板的端盖,隔板将铜管分割成几个管组(通程),制冷剂在铜管内流动,载冷剂在管外流动。
这种蒸发器属于非满液式结构,管内充液量一般为管内容积的40%左右,也就是说,正常状况下,在膨胀阀的调节下,进入蒸发器的制冷剂应该能完全蒸发变成气态;假如蒸发器内制冷剂太多或蒸发不完全会造成蒸发过程延长,使蒸发时间和路途增加,导致蒸发器后管路结霜。
从膨胀阀的检查情况来看,阀门调节灵活,制冷剂通过量均匀,故蒸发器内充液量不会超标。
蒸发器换热效果突然变差,最大的可能就是管束堵塞和流通距离变短。
由于管内流动的制冷剂先后经过粗虑器、精虑器和干燥过滤器过滤,管束内管子很多,大量管子突然堵塞的可能性不大。
管外壳程一即载冷剂流通部分处于密闭的载冷剂系统中,载冷剂直接与装置内的冷却设备连接,冷却设备出现泄漏时,冷却介质会串入载冷剂系统,导致载冷剂污染,使蒸发器管路结垢;载冷剂系统内管线清洗不彻底,有杂质,在运行状态载冷剂在管线中流速较快,一般不会在管线中积存,通过蒸发器时,由于截面积突然增大,载冷剂流速急剧下降,杂质极易沉积于此,导致管子间堵塞。不过这种淤积是慢慢形成的,即使系统清理不净也不会有大块杂质,所以堵塞现象不会突然大到使流通面积发生巨变。
在对蒸发器解体后,检查、清洗壳程发现,壳程内仅有微量淤泥,没有大面积堵塞现象;在打开蒸发器端盖检查管程,发现蒸发器端盖隔板与蒸发器管板间的垫片被挤到旁边,隔板与管板间形成20 cm长,0.5 cm宽的通道。于是这样蒸发器由两管程变成了一管程,制冷剂的流动距离和面积减小了一半,因此造成制冷剂在蒸发器后继续蒸发,机组制冷量下降,蒸发器出口管线和压缩机外壳出现结霜现象。
4 处理措施及效果检验
经过对垫片和蒸发器管板、端盖隔板检查,垫片材质为耐氟橡胶垫,弹性很大,没有撕裂痕迹;蒸发器管板上没有凹槽,垫片仅靠端盖隔板把橡胶垫压在平面上,安装时隔板垫片位置稍偏或压不正,制冷剂系统压力变化一大,垫片极易从隔板处被挤出。
针对这种情况,更换了垫片的材质和形式,同时在安装时使用耐低温的强力黏结剂把垫片粘到管板上,同时避免压偏,重视安装质量检查,在采用一系列改进措施后,机组运行至今,未再发生同类问题,故障得到了彻底的解决。
5 结语
随着企业“安、稳、长、满、优”运行要求的提高,转动设备在运行中随时会出现一些意想不到的问题,如果不加以重视,轻则影响设备运行,严重了可能影响整套装置生产,甚至酿成安全事故;实践证明,只要思想上重视,仔细观察、分析异常现象,通过深入研究,就能找到问题原因。通过改造、调整操作等措施,把故障消除,使设备处于完好的运行状态,更好的为生产服务,为企业安全创效打下良好的基础。
摘要：针对沧州炼油厂亚砜装置螺杆式制冷机组运行中出现的压缩机壳体外表面结霜问题,查找、分析故障原因,并采取多种措施进行处理,解决了影响机组正常运行的问题,保证了亚砜装置的安全生产。
关键词：螺杆式制冷机组,压缩机壳体,结霜,原因分析,解决措施
参考文献
螺杆式压缩机 篇7
一、压缩机工作原理
在煤化工企业中, 其应用的压缩机多是由机体、曲轴、活塞组、连杆、能量调节装置以及油循环系统组成的。在实际工作中, 压缩机在工作中是通过气缸以及气阀、活塞构成工作容积的不断变化, 来完成相应工作的, 压缩机曲轴每旋转一周, 通过完成吸气、压缩、排气完成工作。
二、分析可变内容积比螺杆式压缩机性能
在煤化工企业中应用可变内容积比螺杆式压缩机, 其压缩机会随着系统压比变化, 从而提高某一压比下的等熵效率;随着压比的增大, 变内容积比等熵效率平缓下降, 提升压缩机效率。还有就是在实际中, 当高蒸发温度时, 变内容积比螺杆式压缩机性能稳定, 具有较高的效率, 提高机组性能【1】。基于热力学完善度原理, 变内容积比螺杆式压缩机, 可以使内外压比保持一致, 并且在部分负荷时的热力学完善度, 也与100%负荷时的热力学完善度相同, 性能系数可提高7.2%。且在实际中, 可变内容积比螺杆式压缩机还具有设计可靠性高, 满足不同蓄冰装置温度要求的性能, 可变内容积比无级控制, 能够在任何工况下以及部分负荷时使机组均在最高点效率运行, 同时也可以适应负荷变化较大场合的开式电机设计, 具有安全性与可靠性【2】。同时可变内容积比螺杆式压缩机, 在安装中还具有简便性, 能够减少故障率, 节省维护费用;还可以提高换热效率, 具有实际推广价值。
三、实际煤化工企业中的应用分析
1. 项目简介
在某煤化工企业中, 实施冰蓄冷项目, 就采用可变内容积比螺杆压缩机, 组装式盐水机组, 单机空调工况供冷量超过ZOOOTR, 制冰工况供冷量可以达1500TR。系统机组如下图1中所示:
故此为提升企业煤化化工工装装置置用用压压缩缩机机的质量, 可以设计应用可变内容积比的螺杆式压缩机, 不仅要在运转平衡、操作可靠方面多做考虑, 还应该提升使用可变内容积比的螺杆式压缩机的效益, 达到节能减耗的目标。
2. 应用工艺
在煤化工企业中, 应用可变内容积比的螺杆式压缩机, 保证压缩机转子的稳定性, 实现压缩机在低振动中的平稳运行。采用叶轮二次流动控制技术, 提高煤化工装置整机效率。吸气过滤, 可变内容积比的螺杆式压缩机在工作中, 可以在壳体上安装吸气温度计、压力表与加油阀。油分离器中, 采用卧式二级分油方式, 将油分离器内部隔成三个腔, 这样可以靠压缩机一侧桶体来保持油位, 监视油位高度, 判断是否采取回油措施。由于在实际煤化工企业应用中, 若是压缩机的分油滤芯污染, 会增加排气阻力, 使电机与压缩机同轴度改变, 故此采取可变内容积比的螺杆式压缩机, 可以使压缩机运行时能够随时调整同轴度【3】。润滑油温度升高, 会降低粘度, 减弱密封作用, 增加内泄漏风险, 因此油冷却器可以起冷却油温的作用, 实施工质冷却, 并在出液口与油冷之间加辅助贮液器, 油走壳程, 这样油冷不易腐蚀, 还可以节省一套水路系统, 油温也比较稳定;经过冷却后, 使分离出来的润滑油油温控制在30~60℃, 才能循环使用。同时在实际应用可变内容积比的螺杆式压缩机中, 为保护油泵的正常工作, 增加粗油过滤器, 确保润滑油进油泵前就滤去杂质, 对初次运转的机器设备, 还应该运转后检查过滤器清洁度, 在过滤器壳体上设加油阀, 定期拆检过滤网清洁, 用干燥空气吹干净后就可以继续使用。可变内容积比的螺杆式压缩机中, 采用齿轮泵来增加油压, 避免因油泵齿轮磨损导致的油压不足;精油过滤, 可以在装配油泵之后, 在过滤网内装永磁铁, 过滤油中的细小颗粒, 这样就可以保护压缩机转子与轴封不被金属磨屑。
3. 可变内容积比的螺杆式压缩机运行与维护
可变内容积比的螺杆式压缩机运行中, 应该完善岗位操作规程, 制定合理的操作规程, 保证操作人员可以严格按操作规程来操作压缩机, 有助于机器运行安全。在煤化工企业实际应用可变内容积比的螺杆式压缩机中, 在压缩机的开停车管理中, 应该避免压缩机启动时发生液击、抽负, 避免置换失误问题的出现, 合理控制压缩比, 确保压缩机受力均衡。在进行可变内容积比的螺杆式压缩机润滑工作时, 应保证油品合格, 严格规范润滑油以及润滑设备, 确保煤化工企业中可变内容积比的螺杆式压缩机的良好润滑。基于可变内容积比螺杆压缩机应用, 有优越变工况及部分负荷性能, 在冰蓄冷项目上得到广泛推广。保证压缩机正常工作, 并开展水质管理工作, 处理好油冷却器、循环水水质环节, 保证可变内容积比的螺杆式压缩机的换热环境。
结论
综上所述, 在煤化工企业中, 应用可变内容积比的螺杆式压缩机, 使得压缩机内压比和外压比都可以同工况相适应, 提升压缩机效率与整个机组的性能, 节能减耗, 有助于推进我国煤化工行业的发展。
参考文献
[1]郑传祥, 李蓉, 王亮, 魏宗新, 刘远峰.小型制冷压缩机吸气阀的流固耦合分析和优化研究[J].工程设计学报.2014 (01) .
[2]史伟勤, 楼唯, 王一峰, 何勤.螺杆式制冷压缩机在真空冷冻干燥机中的最新应用[J].干燥技术与设备.2014 (01) .
螺杆式空气压缩机采购策略 篇8
1可靠性
螺杆空压机对工艺装置的连续可靠运行有重要作用, 但螺杆空压机故障将给用户造成重大损失, 因此可靠性应作为螺杆空压机采购的首要因素。螺杆压缩机相对于活塞式、往复式等其他型式压缩机具有易损件少, 可靠性高的优点, 但存在一些相对隐蔽但影响可靠性的问题, 采购时应予以注意。
1) 主机。随着19世纪90年代后期双螺杆空压机转子制造设备的快速发展, 国内外螺杆转子质量有较大提升, 但是不同生产厂家使用的转子质量存在差距, 例如市场上大部分空压机厂家投标时不提供转子材质 (转子材质多为45#合金钢, 少部分使用45cr, 从性能上比较, 45cr优于45#合金钢) 因此采购时可以要求投标人提供转子材质。
随着螺杆压缩机技术发展, 很多厂家具有自主知识产权的主机辅助技术, 例如无油螺杆压缩机的二级反吹技术和二级不锈钢转子技术等。新技术对提高螺杆压缩机的可靠性有重要作用, 采购时可以将厂家的特有技术作为可靠性的比较因素。
2) 阀门和管路。螺杆空压机的机组性能不仅取决于主机, 辅助设备的设计和选配也很关键。如螺杆压缩机三阀 (吸气控制阀、压力维持阀、温控阀) 和气路的接头管路对整机的可靠性和效率有较大影响。采购时应注意吸气控制阀通径大小问题, 如果吸气控制阀通径偏小将导致进气口气体流速过大, 进气损失增加, 从而引起吸气不充分, 尤其是当转速增加到一定值时, 会导致容积效率下降和噪声增大, 上述问题同样存在于压力维持阀和管路中。
进气阀、压力维持阀和气路的接头管路的通径大小应按流速低于20 m/s选型 (一般在10~20 m/s) , 因为流速小于20 m/s气流阻力损失随流速加大缓慢升高, 流速大于20 m/s气流阻力损失随流速加大急剧升高[1]。
2经济性
2.1能效等级
螺杆空压机作为石油石化行业常用动设备, 其经济性应着眼于长期。以十年使用期运行费用为例, 螺杆空压机设备购置成本约占总运行费用的5%~10%, 维护保养成本约占5%~10%, 电力消耗成本约占80%~90%, 因此螺杆空压机的能耗应作为主要经济性指标。采购时应按照GB 19153—2009 《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》 规定进行采购;同时, 还要注意即使相同的能效等级, 规格相当的螺杆空气压缩机不同厂家提供的机组输入比功率有较大的差距, 实际运行费用也会有较大的差异。
按照GB 19153—2009 《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》 规定, 不同能效等级螺杆空压机的耗电量差值非常大, 以驱动电动机功率110 k W, 排气量21 m3/min为例, 3级能效产品比功率为8.1k W/ (m3·min-1) , 2级能效产品比功率为7.1k W/ (m3·min-1) , 2级比3级能效产品每小时节约用电21 k Wh, 1年按8000 h运转, 电价按1元/ k Wh计算, 1年可节省电费16.8万元。
2.2经济适用性
空气压缩机流量的确定是以用户需求气量乘以系数确定的, 理论上设计排气量足以满足实际需求无改扩建需要或其他特殊需求。采购应综合考虑采购成本和使用成本。如某空压机采购项目, 技术规格书要求设计流量14 m3/min (标况) , 出口压力10 bar, 额定功率132 k W, 年运行时间8000 h, A厂家投标产品最大排气量为14.1 m3/min (标况) , 电动机功率90k W;B厂家投标产品最大排气量为15.7m3/min (标况) , 电动机功率110 k W; B厂家报价比A厂家低6万元, 如果采购时以较低的价格购买了排气量较大的A厂家产品, 表面上得了实惠, 但如果考虑设备使用成本, B厂家产品每年电费将比A厂家产品高出16万元, 不但完全抵消了采购成本优势, 运高出了很多运行费用。
因此采购要从实际需求出发, 综合考虑采购成本和使用成本, 以经济适用为原则, 选择性价比最合理的产品。
3售后服务费用
目前空气压缩机行业竞争十分激烈, 部分厂家采取低价销售、高价售后策略, 空滤芯、油滤器、 油分芯和润滑油是螺杆压缩机的主要耗材, 每年需要更换1~2次。一些厂商在整机销售时往往隐瞒耗材费用, 售后服务中迫使用户接受昂贵的耗材。
采购时应要求厂家提供完整的售后服务内容和费用清单, 时还要考虑数年后设备过时, 能耗过高的问题。
参考文献
LG螺杆压缩机的现场应用 篇9
1 螺杆压缩机的工作原理
螺杆压缩机实际上是一种工作容积做回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现, 而容积的变化又借助于压缩机的一对转子在回转运动来达到。螺杆压缩机工作循环可以分为吸气、压缩、排气三个过程, 螺杆压缩机具有一对相互啮合、旋向一左一右的阴阳转子, 由机体内圆柱面、端壁面共同构成的工作容积, 称为基元容积。随着阴阳转子按照一定传动比的旋转运动, 每对相互啮合的齿轮相继完成相同的工作循环, 转子的基元容积由于阴阳转子的齿相互连续侵入而减少, 将被压缩介质逐步从压缩机的吸气口排向排气口, 实现对气体介质的压缩。
在转子——机壳的端设吸入口, 另一端设排出口, 二者成为对角线布置。当吸入口进入基元容积, 由于转子的啮合转动, 螺杆转子的齿连续的脱离另一转子的齿槽, 使齿槽空间容积增大到最大值时, 吸气结束。这时基元容积对才与吸气隔开, 压缩开始, 在压缩过成中, 基元容积对又逐渐向出口方向推移, 容积减少, 气体被压缩, 当转子转到某一特定位置 (由内压比决定) 时, 压缩过程结束, 基元容积对开始于排除口沟通, 排气过程开始, 直到气体排尽为止。基元容积对于螺杆啮齿的空间接触分离, 在排气的同时, 在吸气端再次进行吸气, 然后进行压缩、排气、循环往复。
2 LG螺杆压缩机的结构
LG螺杆压缩机按工作原理划分属于湿式螺杆压缩机, 但在结构上吸收了干式螺杆压缩机的优点, 设置了同步齿轮和机械密封。工作时, 气体从吸气端座强制吸入到张开的螺杆内, 随着螺杆的旋转啮合, 气体在螺杆和壳体形成的密封腔内被均速地推向排气端, 在这个过程中, 密封腔内逐渐减少, 气体被逐渐压缩, 湿度升高, 密度增加。这时从喷液盒连续不断地喷入的冷却液经雾化后, 与气体混合在一起, 将气体温度冷却并控制在70℃左右, 在冷却液的作用下, 螺杆压缩机单级压比可以做到更大。再冷却液喷入的同时, 因螺杆转子间隙内形成膜面, 提高了压缩腔的气密封和压缩容积效率。
在吸气端和排气端均设置了高性能的机械密封, 他们阻断了气体向机体外和润滑油侧的泄漏, 气密性和安全性更高;同时这种组合密封使得压缩机气体与冷却液和润滑油的绝对分开, 使得在选择喷入压缩腔内的冷却液时就可以非常灵活, 可以选择廉价而比容值很高的水作为冷却介质, 也可以选择适合各种压缩气体的油品, 或者直接从被压缩气体中分离出来的液态成分。
3 LG螺杆压缩机在集输天燃气工艺中的优势
由于LG螺杆压缩机优越的适应性和操作性及稳定性, 相对于往复压缩机和离心压缩机而言, 在气体压缩与集输天然气工艺中具备了明显优势。
关于零件数量看, 双螺杆压缩机一共仅有300多个零部件, 易损件很少, 因而可以更长时间无故障运行, 判断故障点更加方便。
螺杆压缩机由于阴阳转子、缸体之间均保持适当的间隙, 互不接触, 因而允许压缩介质带液甚至带粉尘, 可以多相混输。
被压缩或输送气体在大多情况下进出口压力都是稳定的, 但同时几乎没有那个场合, 进出口压力从来不会波动, 螺杆压缩机能承受很大范围的进出口压力波动, 仅仅会在效率上有少许的下降。
湿式螺杆压缩机由于直接将冷却液喷入压缩腔内, 将气体温度控制在70℃甚至更低, 而往复压缩机内的排出温度一般都超过100℃。
螺杆压缩机设置机械密封组件, 控制机械密封的油压比排气压力略高, 这样即使机械密封损坏, 工艺气体也不会泄露到大气中, 机组的气密性非常高。
螺杆压缩机由于在工作时没有不平衡力, 因此振动很小, 噪音主要是排气噪音, 因此螺杆压缩机不需要进出口消音器, 机组结构简单, 维修方便, 工作可靠。
4 LG螺杆压缩机在集输天然气工艺中的主要用途
LG螺杆压缩机在集输天然气工艺中的主要用途有如下几个方面。
(1) 油气田低产能天然气以及气井开发, 后期, 井口压力逐渐降低到依靠自身压力不能输送到气体处理厂集中处理时, 需要对气井产出天然气进行增压输送或者降低气井回压以提高天然气采收率。这一时气期天然气产出的天然气不仅压力, 气量变化大, 而且往往还含有液体成分。
(2) 在各大油田原油生产中, 从转油站及联合站分离出的石油伴生气, 因为含有大量的液体轻烃成分及水分, 而且由于受到分离设备承受能力及生产工艺的影响, 压力较低, 一般都在0.2 MPa左右, 需要增压输送LG螺杆压缩机是最理想的设备。
(3) 供气干线末端大型天然气设备及用户供气压力不够需要增压、稳定供气时, 选用结构简单、故障少、配套工艺及管理方面的LG螺杆压缩机与调频电机配合使用, 是最佳方案。该方案以较少的投资, 最得意的生产工艺, 来满足用户对天燃气量的需求, 而且运行平稳、安全可靠。
(4) 负压及特种场合下的气体压缩与增压输送。
在油气开发与石化企业生产过程中, 涉及到易燃易爆、负压状态及气体带液多的工艺场合, 例如负压法原油稳定轻烃回收工艺中抽负压设备、减压增镏过程中的负压设备、大罐天然气的回收, 丙、丁烷制冷压缩机等易挥发性烃类及可燃气体的压缩输送, LG螺杆压缩机有着其他压缩机不可比拟的优越性。
5 结论
本机为双螺杆压缩机械设备, 主电机通过叠片绕性联轴器和主机阴阳转子直联驱动。气体从压缩机进口进入机内通过对阴阳转子的高速啮合旋转进行介质的压缩。压缩气体经排气孔输出。该压缩机的进气口和排气口, 可设计为进口上出, 上进下出的结构, 便于管线安装和维修。
参考文献
[1]上海压缩机厂双螺杆压缩机简介[S].
螺杆式压缩机 篇10
普光天然气净化厂消防泵站J701A螺杆压缩机是一台由增安型电机驱动的固定式内喷N46冷冻机油螺杆压缩机组。压缩机通过金属叠片挠性联轴器与电机输出轴相联。机组运行一周后,出现了排气温度高、平衡管温度高、停车后盘不动车等问题。我们对螺杆压缩机故障进行了分析与处理,并且开车一次成功。
2 螺杆压缩机的工作原理
螺杆压缩机的工作原理属于容积式压缩机的范畴,它和活塞式压缩机一样,也是依靠容积的减少来实现压力的提高。随着转子在机体内的旋转运动,使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化,从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积,来达到吸气、压缩和排气的目的。螺杆式压缩机的运转过程从吸气过程开始,然后气体在密封的基元容积中被压缩,最后由排气孔口排出。图1为螺杆压缩机工作原理。
2.1 吸气过程
转子旋转时,阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽,齿间容积逐渐扩大,并和吸气孔口连通,气体经吸气孔口进入齿间容积,直到齿间容积达到最大值时与吸气孔口断开,齿间容积封闭,吸气过程结束(见图1(a))。
2.2 压缩过程
转子继续旋转,在阴、阳转子齿间容积连通之前,阳转子齿间容积中的气体受阴转子齿的侵入先行压缩;经某一转角后,阴、阳转子齿间容积连通,形成“V”字形的齿间容积对(基元容积),随着两转子齿的互相挤入,基元容积被逐渐推移,容积也逐渐缩小,实现气体的压缩过程(见图1(b))。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止,此刻排气过程开始(见图1(c))。
2.3 排气过程
由于转子旋转时基元容积不断缩小,将压缩后气体送到排气管,此过程一直延续到该容积最小时为止(见图1(d))。
3 故障现象及原因分析
J701A螺杆压缩机存在排气温度高、平衡管温度高、停车后盘不动车的故障现象,现从以下几方面来分析。
3.1 冷却油系统
喷油量不足或突然断油,可能引起机组温度的急剧升高,还可能造成转子和定子热膨胀不均匀,使转子与定子磨损,当时从现场各压力表观察,冷却油的压差表和压力表都在正常值范围内,未发现有堵塞现象,所以此故障原因可以排除;冷却油的油温过高,所能带走的热量有限,对油冷器的多方检查和现场测量也排除了此故障原因;入口温度过高,也是造成排气温度过高的一个重要原因,通过与装置操作人员沟通,了解到机组发生故障时,操作工艺未发生任何改变,可以排除此现象。
3.2 机械磨损
机械磨损可产生大量热量,致使排气温度升高,还可能造成转子、定子磨损严重甚至报废,本次机组停机就是因转子排气端端面与排气轴承座端面磨损造成的。解体发现阴阳转子排气端面与排气轴承座端面磨损严重,特别是阳转子端面已磨出1mm~2mm深的沟槽。
检修时从轻微磨损的阴转子所测得的数据来看,该机组出厂组装时,排气端面间隙过小,只有0.05mm,而标准为0.08 mm~0.10 mm。是否由于介质不干净且含有较大的硬质颗粒造成的,经同一系统的4号机组运行正常可证明介质是干净的。但是本机组是新安装的,所有管线吹扫是否干净,无法控制,也可能是由于有硬质颗粒进入机体内造成的。此机组阴转子是由一对背靠背安装的圆锥滚子轴承(31315)来承受轴向载荷的,阳转子是由一个圆锥滚子轴承(31315)和一个角接触轴承(7315BEJ)背靠背安装来承受轴向载荷的,两对定位轴承的游隙都严重超标,阳转子游隙为0.10mm,阴转子游隙为0.12 mm,而标准要求为0.02mm~0.03 mm。在机组运行过程中,压缩气体会产生热量,机组受热产生热膨胀,根据受热情况的不同转子的热膨胀比壳体大,这样也有可能使排气端面间隙越来越小,此时介质中的硬质颗粒进入两端面之间就会造成磨损。
3.3 轴封装置
本机组采用迷宫密封+波纹管密封,在转子的每一端均设有一套轴封组件,靠轴承一侧充油起密封冷却作用,密封油压力为0.4MPa,阴转子出端结构示意图如图2所示。检修发现,排气端一次平衡未经过迷宫密封节流减压就直接回入口(见图2中A点),此时B点是用丝堵封起来的,C点为二次平衡孔,排出端介质压力为1.0 MPa(表压),入口压力为0.12 MPa(表压),在大的压差作用下,介质未经节流减压,快速经一次平衡管(A点)流入入口管,在此过程中会产生大量的热量,所以开机以来一次平衡管温度比较高。其次高流速也容易将介质中的硬质颗粒带到排气端面截留下来,引起端面磨损。最重要的就是不能很好地降低密封腔压力,增大了端面比压,加速了密封面的磨损,降低了密封的使用寿命。因此检修中对迷宫密封进行了如下改造:首先将间隙控制在0.30mm~0.40mm范围内;其次把一次平衡孔A往后移,即将A孔用丝堵封起来,用B孔作为一次平衡孔。
从以上分析可知,排气温度高、平衡管温度高、停车后盘不动车的原因是设备本身设计、温度作用、颗粒磨损等多方原因造成的。
4 螺杆压缩机故障问题的解决
根据该压缩机的结构特点可知,同步齿轮的装配精度对齿轮的工作性能有着很大的影响,必须严格按照操作规程进行。
系统中支撑轴承采用4个NU2315圆柱滚子轴承;阳推力轴承采用1个31315圆锥滚子轴承、1个7315BEJ角接触轴承;阴推力轴承采用2个31315圆锥滚子轴承;推力盘采用1个31308圆锥滚子轴承。
4.1 推力轴承装配及游隙的调整
图3为推力轴承组件结构示意图。将支撑轴承2、内圈调整垫3、垫片4、圆锥滚子轴承5、调整垫6、角接触轴承7先后装入轴承座1内,然后用螺钉将压盖8与轴承座拧紧,再用测量专用工具(芯轴)插入轴承内孔,用百分表测量轴承游隙,调整调整垫6使轴承游隙保持在0.01mm~0.03mm。调整垫片时注意应保证两面的平行度。
4.2 排气端间隙的调整
图4为排气端组装示意图。将密封、支承轴承和推力轴承组装好后,先不装同步齿轮,使用假套把轴承背紧,调整排气端面间隙:先将转子推到排气端一侧,使排气端平面间隙变成零,然后测出调整垫待安装的间隙Y,在这里假设要求的排气端面间隙为X,测得间隙为Y,那么调整垫的厚度为Z=Y-X。于是磨削调整垫,使其厚度为Z,然后将该调整垫插入间隙处,用螺钉将止推轴承座与排气座相连,并拧紧螺钉,使用百分表测量,看拧紧前后的数据是否等于X。本机组要求排气端面间隙为0.08mm~0.12mm,排气端面间隙太大会影响压缩机的排气能力,而太小则会使转子末端与气轴承座相碰,故应予以注意。
1-轴承座;2-支撑轴承;3-内圈调整垫;4-垫片;5-圆锥滚子轴承;6-调整垫;7-角接触轴承;8-压盖
需要注意的是:(1)加减半开式调整垫时,应保证两半圆垫的厚度一致;(2)调整好转子端面间隙后,应复查轴承游隙。
4.3 组装同步齿轮
检查齿轮的键与键槽的配合,要求过盈量为0.02mm~0.03mm。装配时,使用冷装法,也就是把键冷冻装配。用百分表或塞尺检查齿面的总间隙δ,打百分表时,阴转子不动,转动阳转子,此表值为齿面啮合的总间隙。由于阴、阳螺杆的齿数比为6∶4,需经多次盘车,反复检查阴、阳转子的啮合间隙,找出最小值。
(1)调整啮合间隙:将主动齿轮和从动齿轮的轮毂使用热装法分别安装到位,然后对好记号将厚齿装到轮毂上,此时在阴、阳转子型面之间加入适当的铜皮条(铜条厚度δ1、δ2就是啮合间隙,δ=δ1+δ2),轻轻按工作旋转方向转动一下阳转子,阴转子不要动,使δ1工作面紧密相贴,这样同步齿轮处在工作状态下。检查被压铜条的松紧程度,要求两边间隙一致。
(2)调整齿侧间隙:将薄齿片装到轮毂上,用螺栓将厚、薄齿片固定到轮毂上去,并在4个点上测量齿侧隙(用百分表),当测量值小于要求的侧隙值时,向逆旋转方向滑移薄齿片。本机组同步齿轮侧隙为0.03mm~0.05mm,调节完毕后拧紧装在厚、薄齿片间的紧固螺栓,然后验证侧隙并且在销孔处打入定位锁。其余组装按常规检修程序进行。
5 结束语
螺杆压缩机故障经诊断与处理后运行效果良好,在今后的运行中应注意两点:(1)在开停机时,严禁机组反转,如果反转则会损伤同步齿轮,同步齿轮正常运行时是厚齿相接触,薄齿只是限位;(2)严格控制冷却油的注入量,机组使用的冷却油为N46冷冻机油,建议更换抗泡性能比较好的润滑油,如N46透平油。
参考文献
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[2]李英男.螺杆压缩机常见故障原因分析及处理[J].辽宁化工,2012(3):251-253.