川空PLPK-833[1].3 38.5-4.8型增压膨胀机组使用维护说明书

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1、四川空分设备(集团有限责任公司2008年12月1概述本机组工作介质先经增压机增压,冷却后进入板式换热器,然后再进入膨胀机进行绝热膨胀降温产生液化设备所需的冷量,与此同时产生的机械功又为增压机所吸收。2技术参数(设计工况2.1增压机:工作介质:空气进口压力:2.767MPa(A出口压力:4.0MPa(A进口温度:313K2.2膨胀机:工作介质:空气进口压力:3.95MPa(A出口压力:0.58MPa(A进口温度:163K绝热效率:86%转速:24990r/min 说明:轴承油压可根据现场运转情况进行调整。3机组简介本机组由增压透平膨胀机主机、供油系统、增压机后冷却器等组成,用地脚螺栓将其固定于混

2、凝土基础上,同时必须防止周围的振动和冲击传给本机组,安装各进出口管道时必须防止管道重量和明显的安装应力附加在机组上。本机组所需绝热材料和润滑油等,由用户自备。3.1透平膨胀机:工作介质由进口管进入蜗壳,经转动喷咀再进入工作轮作功,然后经扩压室、排气管排出。膨胀机气量调节是依靠安装在冷箱顶上的气动薄膜执行机构带动喷咀叶片转动,从而改变其通道截面积来实现,执行机构的阀杆行程反映了喷咀通道宽度的变化,阀杆总行程约为50mm,阀杆下移使喷咀通道关小,上移则开大。3.1.1蜗壳:为不锈钢铸造结构,固定在机身上,通过机身与底座相连,蜗壳内容纳有喷咀和膨胀机叶轮。3.1.2 转子:二端分别装有膨胀机叶轮和增

3、压机叶轮(二者均为闭式,为一刚性转子,套装在机身轴承上。3.1.3 轴承:前、后轴承均为径向推力联合式轴承,由进油管供给清洁而充足的润滑油,使转子能长期稳定运转,采用铂电阻温度计测量轴承温度。3.1.4 轴密封:在靠近二叶轮的轴上各置有一迷宫密封套,使得气体外漏量控制在最小的范围内,在靠近膨胀机的密封套内充入常温密封气(干燥空气或氮气以阻止流经膨胀机的低温气体外泄,而跑“冷”,为控制喷咀出口的气体与膨胀机端密封气之间的压力差维持在0.05MPa左右,特设置一精密减压阀,增压机端的密封套内充入3.5MPa压力的密封气(干燥空气或氮气。3.2 离心增压机增压机由进气室、叶轮、无叶扩压器、蜗壳组成,

4、其叶轮与膨胀机叶轮置于同一轴上,二者转速相同,由膨胀机叶轮发出的机械功驱动其旋转,气体进入叶轮后,被加速、增压,进入无叶扩压器之后,又进一步减速增压,最后汇集于蜗壳排出机外,经冷却降温后进入板式换热器,再进入膨胀机。3.3 供油系统该供油系统由单独的系统组成,主要包括油箱、三螺杆油泵、油冷却器、囊式蓄能器等。润滑油进入油泵升压后进入油冷却器和切换式油过滤器,再分别进入各轴承,最后由机身内腔汇入回油管回到油箱,另外设置了一蓄能器,在油泵启动后自动充油,用于油压降低或油泵停转后,机组联锁停车时能继续供油一段时间(约1分钟,确保轴承的安全。润滑油采用N32透平油,为保证油的品质,在开始运转300小时

5、后要进行一次换油,以后在油过滤器清洁的前提下每年至少换一次油,只有在经检查确认油的特性良好的前提下,才可延长换油时间。3.4 紧急切断阀(流程图位号HV241在膨胀机进口处设置了一个紧急切断阀,当机组处于危险状态时,根据各危险点发出的联锁信号,此阀能在很短时间内关闭,从而切断气源,使其快速停车,起到安全保护作用。在危急情况下,膨胀机仪控系统联锁切断电磁阀电源,使紧急切断阀快速关闭与此同时增压机回流阀FCV245自动全开。3.5 增压机后冷却器为了将增压机出口高温气体冷却以达到流程的要求,设置了增压机后冷却器,用常温水进行冷却,调节进水量可以达到调节出口气体温度的目的,冷却器工况的控制根据其技术

6、参数和流程需要来进行。3.6 增压机回流阀(流程图位号FCV245设置该阀有以下三个用途:a.压力调节:根据流程的要求,一般希望增压机出口压力保持恒定,阀的开大或关小,可使压力降低或升高,该阀在仪控系统自动控制下则可达到压力恒定的目的。b.防喘振:增压机在一定的进口流量和转速下,当进口流量小到一定数值时,机器会发生喘振,此时压力会大幅度波动,并发出强烈的“喘气”声响和振动,将引起机器损坏,为防止这种情况出现,该阀会在进口流量小到一定数值时自动打开。所给定的防喘振流量是根据进口压力,进口温度,转速均为额定值的情况,当这些条件不同时,对防喘振流量值应予修正。c.开大回流阀:可增加增压机的负荷使膨胀

7、机减速。4 操作说明4.1 开车前的准备4.1.1 供油系统的清洗:供油系统的清洗分两次进行,第一次:用清洗油(一般为煤油油量为500升左右,通过油箱上加油口向油箱加油,拆除向主机供油的供油管道用橡皮管连接供油口及油箱加油口,打开所有供油油路上的阀门,启动油泵用清洗油循环8小时以上后(注意用清洗油循环时不得关闭油路上任何阀以防损坏油泵,排尽清洗油。第二次:向油箱注入500升左右N32号透平油继续清洗循环12小时以上,排尽所有清洗透平油,拆下油箱两端的法兰,清洗油箱底部的机械杂质,直到清洁为止。然后用600升左右的N32号透平油通过加油口缓缓向油箱注油。要求液面在油箱的2/3以上。4.1.2 检

8、查是否有各种杂质等异物进入膨胀机组。4.1.3 膨胀机和增压机各进口管中的阀门和过滤器是否安装正确。4.1.4 滤油器是否清洁。4.1.5 各仪、电控线路与装置是否正确联接。4.1.6 各阀门是否在正确的“开”、“关”位置上。4.1.7 密封气连接是否正确。4.1.8 检查喷咀执行机构的正确性(拉杆向下移喷咀通道开大。4.1.9 检查紧急切断阀工作的正确性(从开到关就在3秒内。4.1.10 检查增压机进口孔板流量计是否安装正确。4.2 膨胀机组启动4.2.1 启动前的检查:4.2.1.1 油箱液面指示正常。4.2.1.2 加温气体阀门关闭。4.2.1.3 喷咀叶片关闭。4.2.1.4 紧急切断

9、阀关闭。4.2.1.5 膨胀机进出口阀门关闭。4.2.1.6 轴承温度:无论哪个轴承温度只要低于15,就必须通人润滑油加温轴承(注意:必须先通人密封气,如仍不凑效,则必须用加温气体加温膨胀机。4.2.1.7 滤油器清洁,供油系统工作正常。4.2.1.8 增压机回流阀全开(为膨胀机启动条件。4.2.2 启动膨胀机4.2.2.1 接通密封气,其压力应0.2MPa。4.2.2.2 接通仪电控电源。4.2.2.3 启动油泵4.2.2.4 对油冷却器通人冷却水,同时对气体冷却器通冷却水。4.2.2.5 开膨胀机出口阀门,同时应使密封气供入膨胀机端压力达1.69MPa。4.2.2.6 开膨胀机进口阀门。4

10、.2.2.7 开紧急切断阀。4.2.2.8 逐渐打开喷咀,使其开度为设计工况时的开度,机器开始运转,很快达到1000015000r/min。4.2.2.9 逐渐关小增压机回流阀,使转速升至24990r/min。4.2.2.10 启动后随着膨胀机进气温度下降,转速也会下降,所以要经常调节增压机回流阀的开度,直至达到设计工况为止。4.2.2.11 启动期间要随时检查轴承温度,喷咀出口压力及整机运行情况是否正常。4.2.2.12 启动期间,短暂打开机器和仪表管线的吹除阀,然后关紧。4.3 运转中的检视:4.3.1 每两小时查看并记录4.3.1.1 膨胀机进出口温度,增压机进出口温度。4.3.1.2

11、膨胀机进出口压力,增压机进出口压力及工作转速。4.3.1.3 轴承温度。4.3.1.4 轴承进口油压、油温。4.3.1.5 密封气压力。4.3.2 每天查看4.3.2.1 油箱油面4.3.2.2 所有管道的严密性4.3.3 紧急切断阀,应定期检查,至少每3个月1次,检查方法是:用紧急停车按钮切断电磁阀电源使电磁阀断电,如果紧急切断阀立即关闭并自动全开增压机回流阀,随即打开紧急切断阀按钮,紧急切断阀又恢复到开启位置,则其功能是满意的。4.3.4 每2个月至少一次4.3.4.1 检查油的润滑性能(外观、粘度、成份、流动点、闪点等。4.3.4.2 检查油过滤器的清洁度。4.3.5 每12年应对膨胀机

12、彻底检查,并更换所有磨损件。4.3.6 喷咀出口压力的监视对喷咀出口压力应特别注意。如果测得的喷咀出口压力高于正常值,可能有以下原因:a.实际运行参数偏离设计值。b.安装不正确。为防止喷咀出口压力过高引起机器故障。因此在出现喷咀出口压力过高时必须查明原因,及时处理。当水或CO2冻结在喷咀表面时将使出口压力和转速下降,此时应停车加温解冻。4.4 膨胀机组停车:4.4.1 停止运行:4.4.1.1 全开增压机回流阀。4.4.1.2 关喷咀叶片。4.4.1.3 关紧急切断阀。4.4.1.4 关膨胀机进口阀。4.4.1.5 关膨胀机出口阀。4.4.2 停车后处理:4.4.2.1 临时停车:保持密封气和

13、润滑油供油,保持仪电控系统为工作状态,准备重新启动。4.4.2.2 长期停车:这要求对膨胀机进行加温解冻,操作如下:a. 保持密封气和润滑油供应,保持仪电控为工作状态。b. 开紧急切断阀。c. 打开喷咀叶片。d. 打开膨胀机上所有吹除阀。e. 检查膨胀机的进出口阀是否关严。f. 打开加温气体阀加温膨胀机,使流经膨胀机的加温气体流向与正常流向相反,且温度不超过60,当热气出口与进口温度大致一样时,加温即可结束,加温气体的露点应低于-40。g. 关闭各吹除阀。h. 停止加温，关加温气体阀。 i. 关紧急切断阀。 j. 关喷咀叶片。 k. 停止润滑油供应。 l. 15min 后切断密封气源。 应注意

14、的是膨胀机的进出口阀必须关严， 使得加温后的透平在长 期停车期间避免因冷气体漏入而使轴承在下次开车时产生过冷， 特别 是在分馏塔继续运行的情况下更是如此， 还要注意的是一定要先打开 紧急切断阀和喷咀叶片后才可通入加温气体，以免损坏机器。 同时，还必须仔细检查增压机进出口阀门是否关严，以防止在长 期停车时因阀门漏气或未关， 在没有润滑油的情况下导致机器反转而 卡死。 5 拆装说明 膨胀机的拆装必须在十分清洁的条件下进行，所有零部件，特别 是轴承、密封套、叶轮和喷咀等都必须特别小心地处理。 膨胀机的冷箱、蜗壳、紧急切断阀及喷咀调节机构一般是不拆卸 的，因为可以直接从膨胀机热端拆卸内部零件。 拆卸膨

15、胀机内部零件的步骤如下： 先拆去增压机进出口接管， 然后拆去油管、 轴承温度计、 测速头、 薄膜头连接杆、密封气管及仪表接管，而后松开并取出增压机与底架 间的紧固螺栓（注意别松动支承增压机下部的支承螺栓） ，松开连接 透平蜗壳与前隔板的紧固螺钉，钩住机身上的吊环螺钉，并托住机身 10 / 13 前端（膨胀机端） ，然后把机身喷咀往后徐徐退出，然后整台膨胀机 就可放到清洁的工作台上进一步拆卸。 随后拆下增压机蜗壳，然后分别从主轴两端取下膨胀机叶轮，增 压机叶轮和密封套，将一端轴承上的螺钉取出，然后将主轴和轴承一 起取出来，最后将另一端轴承从机身中取出。 膨胀机的装配程序与上述拆卸程序相反。 在进

16、行拆装时应注意以下事项： a. 拆卸时各主要件应做好对应标记，复装时按标记进行。 b. 止推轴承间隙可调的。 每次安装都应对轴承的止推间隙进行检 查，必须保证间隙值在规定值范围内。 c. 转子更换零件或对转子动平衡有怀疑时（在运转时，根据运转 噪音的增加也可判断其不平衡） 。必须按转子结合子部的要求校正动 平衡。 d. 在装配时，必须保证测速头与轴表面凹槽之间的距离，磁头与 轴表面距离为 0.71.5mm 之间。 6 6.1 维护说明 喷咀：只要供应的气体是清洁的，即使喷咀叶片的光泽变暗， 也不会影响效率， 但如气体中含有较大的即使少量的固体颗粒或二氧 化碳产生的液滴时，就会产生喷咀叶片的磨蚀

17、，严重时会出现凹坑， 这样就会使效率明显下降，这时就应更换喷咀。在装置启动期间，最 容易产生磨蚀。因此装置操作时要特别注意。 6.2 膨胀机叶轮：与喷咀叶片相同的原因，也可能造成对叶片进口 11 / 13 边磨蚀，如果磨蚀严重甚至出现凹坑时应更换工作轮。 6.3 膨胀机与增压机叶轮密封盖易遭轻微磨损。如磨损严重，就必 须更换，其装配间隙见装配图。 6.4 轴密封套：轴密封套在运行时孔也会产生轻微磨损。如磨损严 重，就应调换轴密封，因为过度磨损会使轴承温度降低并增加漏气损 失。 轴密封的径向间隙为 0.020.04mm 当增大到 0.1 就应予以调换。 6.5 轴承：轴承型面是精心设计并通过机械

18、加工而保证的。因此其 内孔和止推面都不允许进行任意修正， 如果发现由于暂时超负荷或润 滑不良而引起轴承损伤，就应更换轴承。 6.6 增压机叶轮：如供应的气体不干净将引起增压机叶片的磨蚀， 以致破坏平衡，这种情况与膨胀机叶轮动平衡破坏相类似。 需要说明的是：无论是膨胀机叶轮、增压机叶轮或其它零部件需 要更换时，必须更换整个转子而不能单独更换叶轮或其它零部件。 6.7 油冷却器：一般一年进行一次清洗。如果冷却水不干净，清洗 次数还要增加。 6.8 油过滤器：如发现过滤器阻力明显增加，就应进行清洗或更换 滤芯。 6.9 增压机后冷却器，一般一年清洗一次，如工作时发生窜漏，阻 力突然增大，换热效果变差

19、，则应立即检查原因并加以修整。 7 故障处理 以下列举常见的主要故障及其产生原因， 以便针对这些原因进行 相应的处理。 12 / 13 7.1 轴承温度太高 a. 润滑油供应不足。 b. 油路不清洁（油过滤器堵塞） 。 c. 旋转部件不平衡。 7.2 前轴承温度太低 其危害性是： 温度太低会使轴承间隙太小时影响机器的正常运行， 严重时还会引起润滑油固化。其原因有： a. 轴密封间隙太大。 b. 停车时装置冷气体的串流，此时必须启动油泵加温轴承（加 温轴承时必须先接通密封气） 。 7.3 膨胀机带液 出现这种情况时，容易打坏喷咀叶片和叶轮，同时由于这时叶轮 起了“泵”的作用，会使喷咀出口压力增高，加重止推轴承的负荷， 可能引起轴承等零件的损坏。 7.4 固体的颗粒进入膨胀机：此时也会打坏喷咀叶片和叶轮，因此 需要检查机前过滤器的工作是否良好。 7.5 出现下列情况应立即按电钮，切断三通电磁阀电源，关闭膨胀 机进口紧急切断阀，并使增压机回流阀全开，机组停止运转，并启动 另一台机组。 a. 出现极不正常记录。 b. 有不寻常振动和怪声。 c. 突然散发大量烟雾。 13 / 13