毛尊
青島石化檢修安裝工程有限責(zé)任公司 山東青島 266000
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,運(yùn)行十分可靠,相應(yīng)的操作也十分簡(jiǎn)單,易損件少,運(yùn)行穩(wěn)定。它突出優(yōu)點(diǎn)是氣體壓縮缸內(nèi)的固定部件之間與運(yùn)動(dòng)部件之間是不需要潤(rùn)滑油的。在整個(gè)過(guò)程中潤(rùn)滑油不跟氣體接觸,可保證壓縮氣體的清潔,非常適合于對(duì)清潔度指標(biāo)較高的氣體進(jìn)行壓縮;并且,陰陽(yáng)轉(zhuǎn)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。
在石化行業(yè)輸氣過(guò)程中,自上世紀(jì)90年代初以來(lái),干式螺桿壓縮機(jī)逐漸取代往復(fù)式塞式壓縮機(jī),成為輸氣機(jī)組的重要單元式[1]。目前,空壓站14臺(tái)空壓機(jī)組中,八個(gè)上海711研究所產(chǎn)的二級(jí)干式螺桿壓縮機(jī)組。
本文以上海711研究所產(chǎn)的干式螺桿壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“711壓縮機(jī)”)為研究對(duì)象,對(duì)干式螺桿壓縮機(jī)的維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討。711壓縮機(jī)的主體結(jié)構(gòu)主要由一對(duì)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、軸承、同步齒輪和軸封組成。711壓縮干式螺桿壓縮機(jī)屬于無(wú)油、低噪音、安裝快捷型。其壓縮腔不充潤(rùn)滑油,排出的氣體為純無(wú)油壓縮空氣。其工作原理是:氣體在體內(nèi)壓縮。在V形缸內(nèi),兩個(gè)平行嚙合的內(nèi)外轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn),使轉(zhuǎn)子齒間的容積周期性變化[2]。由于內(nèi)外轉(zhuǎn)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(gè)壓縮過(guò)程也得以實(shí)現(xiàn)。
投運(yùn)后短時(shí)間內(nèi)干螺桿壓縮機(jī),總體壓縮效率非常差,轉(zhuǎn)子軸向運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)子排氣端面與壓縮機(jī)腔體之間的碰撞摩擦,導(dǎo)致端面燒損、推力軸承燒損、軸封漏油、漏氣等[3]。通過(guò)對(duì)振動(dòng)大、異響、效率低或燒損嚴(yán)重的干式螺桿壓縮機(jī)的解體,發(fā)現(xiàn)其主要缺陷有:轉(zhuǎn)子軸向運(yùn)動(dòng)與缸腔相撞,導(dǎo)致二級(jí)頭和推力軸承燒損。陰、陽(yáng)密封磨損。陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子配合面及汽缸內(nèi)壁防腐層。陰轉(zhuǎn)子和陽(yáng)轉(zhuǎn)子的氣封和油封軸頸的磨損。
如果排氣端面間隙過(guò)大,排氣腔中的高壓氣體會(huì)流回齒間容積,降低壓縮機(jī)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(jī)的溫度會(huì)隨持續(xù)工作時(shí)間也逐漸升高,轉(zhuǎn)子熱膨脹,轉(zhuǎn)子端面容易與排氣端板摩擦而引起設(shè)備損壞。因此,在螺桿壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)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(jī)排氣端間隙的范圍一案板都是0.8-0.12mm,轉(zhuǎn)子熱膨脹的條件就可被滿足。
(1)推力軸承裝配與選用因素分析。機(jī)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(shè)計(jì)要求,轉(zhuǎn)子與汽缸排氣端面的間隙應(yīng)為0.08-0.12mm。因此,如果不能準(zhǔn)確測(cè)量軸承的實(shí)際間隙值并消除軸承間隙的影響,將無(wú)法保證轉(zhuǎn)子端面與氣缸之間的間隙值正確,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子移動(dòng),這可能會(huì)導(dǎo)致氣缸壁和轉(zhuǎn)子碰撞摩擦,嚴(yán)重甚至推理軸承都會(huì)被損壞。
(2)軸封裝配與結(jié)構(gòu)因素分析。不但軸封要能在高周向轉(zhuǎn)速下有效工作,彈性也必須具備一部分,以適應(yīng)轉(zhuǎn)子在使用滾動(dòng)推力軸承時(shí)可能發(fā)生的軸向運(yùn)動(dòng);并且,相比較之下,優(yōu)勢(shì)也是巨大且明顯的。
(3)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子定位裝配原因分析。根據(jù)干螺桿壓縮機(jī)的工作原理,“干油無(wú)油”的關(guān)鍵是保證陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中始終保持很小的間隙,從而實(shí)現(xiàn)非接觸,沒(méi)有接觸就不會(huì)發(fā)生磨損。因此,需要通過(guò)同步齒輪來(lái)對(duì)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子間隙的調(diào)整,這對(duì)轉(zhuǎn)子的精確定位非常重要。如果陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子之間的間隙不能始終保持在轉(zhuǎn)子與殼體總間隙的平均值,則轉(zhuǎn)子嚙合面會(huì)發(fā)生碰撞和摩擦;如果在起動(dòng)或運(yùn)行過(guò)程中,在壓縮的壓差下,轉(zhuǎn)子端面與氣缸端面之間的間隙沒(méi)有得到精確控制氣體在氣缸內(nèi),轉(zhuǎn)子會(huì)軸向運(yùn)動(dòng),對(duì)氣缸端板造成直接撞擊[4]。這是造成轉(zhuǎn)子配合面和汽缸內(nèi)壁防腐層脫落和磨損的直接原因。運(yùn)動(dòng)和沖擊的惡化將導(dǎo)致二次頭和軸承的燒損。
21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,科學(xué)水平也發(fā)展的越來(lái)越快,壓縮機(jī)也必須作出相關(guān)得一切改進(jìn),以確保不會(huì)對(duì)快速的發(fā)所淘汰,本次對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干式螺桿壓縮機(jī)及乙炔尾氣回收螺桿壓縮機(jī)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(hào)機(jī)組二次頭和乙炔尾氣螺桿壓縮機(jī)故障頻繁,搶修時(shí)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(jī)穩(wěn)定運(yùn)行期大概是一年,經(jīng)過(guò)改造運(yùn)行期限可達(dá)三年;空壓站一號(hào),二號(hào)機(jī)組連續(xù)運(yùn)行周期由原來(lái)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(shù)的有效和理性。本篇通過(guò)對(duì)這方面技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究,所得出的結(jié)論數(shù)據(jù),期望可以以后的相關(guān)工作提供一定的參考作用[5-7]。