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螺杆压缩机转子挤压粘连故障的防范说明
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来源:上海德巴机械 添加人:2008-11-19 12:29:00 添加时间:2008-11-19 12:29:00

  压缩机具有气流平稳均匀、可靠性高、易损件少、操作维护方便、动力平衡性好、适应性强及可多相混输等优点,在充当气体输送设备方面应用越来越普遍。我公司PSA(氢提浓)装置的解析气输送设备采用LG-48/12型螺杆压缩机,是国内首次在转速为2170r/min的螺杆压缩机上采用干气密封。
机组开机前,干气密封系统先工作,主密封气压大于前置密封气压0.049-0.098MPa,前置密封气压力大于介质压力0.049-0.098MPa。正常后,自入口管线上的补水阀注入冷却水对转子冷却,随后待机组开启正常后,经压缩后的气体通过气液分离器使其与冷却水分离。冷却水在分离器上部的气体压力下被送回循环**阀,由此喷到转子上,对转子进行冷却。
 技术特点
  1。螺杆与气缸内壁的径向间隙为0.175-0.203mm,阴阳螺杆之间的啮合间隙为0.07-0.10mm,干气密封的端面跳动量允许值为0.0065mm,如图1所示。如果输送气体中含有粒径超过0.22mm的杂质,如砂砾、铁锈等,随介质进入螺杆压缩机时,阴阳螺杆就会发生剧烈的挤压碰撞,导致转子发生弹性变形,使干气密封的端面跳动超标。由于转子转速相对较低,干气密封端面刚性气膜的抗干扰能力较差。当端面跳动达到一定程度时,端面刚性气膜就会被破坏。于是端面发生干摩,干气密封系统被破坏,导致螺杆发生粘连磨损,严重时同步齿轮被破坏,转子变形。
2.螺杆与壳体间隙、阴阳螺杆啮合间隙是靠转子、轴瓦及壳体内表面的精密加工和利用同步齿轮进行定位。应仔细核查齿轮啮合间隙及转子与壳体加工表面、轴瓦加工精度。

图1 机组结构示意图
3.由于间隙小,必须保证转子的刚度与直线度。刚度由转子材料的弹性模量及长径比决定,直线度在机加工时把关。
二、使用情况及故障原因分析
机组第一次试车时,阴阳转子出现咬死情况,解体检查,发现转子型面挤压严重、局部有撕裂痕迹、同步齿轮的防转键严重变形、部分轮齿断裂,同时发现过滤网上堵有大量杂质。消除转子型面上的高点,重新给同步齿轮配键,对有关管线进行吹扫,机组组装后,继续试车。第一天效果良好;第四天时,现场有异常声音,同时伴有较大振动。通过现场振动测试,发现频谱图上有多处高频,最高达18mm/s。机组运行到第六天时,一级密封损坏,一级转子的推力面烧坏,转子型面有颗粒挤压撕伤痕迹,管线与机组入口的差压值很大,入口过滤网有局部损坏,且有较多污物。很明显,由于介质中污物较多,导致机组入口过滤网堵塞。当差压达到一定值时,过滤网将承受很大的局部压强,入口过滤网发生局部损坏,部分杂质进人机内导致故障。将转子重新修复,适当放大间隙(因修磨而产生,严格来讲不允许,因为这样会降低效率),更换密封与推力瓦,同时对所有管线与换热器进行除锈清洗吹扫。2002年5月6日试车至今,机组运行正常。
三、预防措施
1.所有管线进行喷砂处理,用强风进行吹扫,确保管线清洁。
2.换热器进行酸洗或喷砂等除锈处理,确保管系死角不存污物。
3.建议管系材料采用不锈钢或进行防腐处理。
4.在机组入口处添设100目或120目的过滤网(网的孔格尺寸不得大于0.10mm ),在管线与机组入口处设置差压变送器。一旦过滤网堵塞严重,差压变送器就会发出信号。此时应及时进行过滤网的清洗或更换,否则过滤网会损坏甚至被击穿。
5.为防止换热器中存有异物,在正式开机前,将压缩机二级入口管断开,在压缩机一级入口处引入氮气,利用高压气体将中间换热器中的异物排除。在排气处设置干净白布,通过检查白布的污染程度来判断中间换热器中的异物是否排除彻底。

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