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河北佳順不銹鋼軸承制造有限公司
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軸承知識(shí)

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膨脹機(jī)的運(yùn)行原理及保養(yǎng)

2024-12-13

作者:段孝忠

一、膨脹機(jī)工作過(guò)程及結(jié)構(gòu)

工作介質(zhì)由進(jìn)口管進(jìn)入蝸殼,經(jīng)可調(diào)噴咀再進(jìn)入工作輪作功,然后經(jīng)擴(kuò)壓室、排氣管排出。   

膨脹機(jī)氣量調(diào)節(jié)是依靠安裝在冷箱頂上的氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)噴咀葉片轉(zhuǎn)動(dòng),從而改變其通道截面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥桿行程反映了噴咀通道寬度的變化,閥桿總行程約為40毫米,閥桿下移使噴咀通道開(kāi)大,上移則關(guān)小。   

1、蝸殼:為不銹鋼焊接結(jié)構(gòu),固定在機(jī)身上,通過(guò)機(jī)身與底座相連,蝸殼內(nèi)容納有噴咀和膨脹機(jī)葉輪。   

2、轉(zhuǎn)子:二端分別裝有膨脹機(jī)葉輪和增壓機(jī)葉輪(二者均為閉式),為一剛性轉(zhuǎn)子,套裝在機(jī)身軸承上。   

3、軸承:前、后軸承均為徑向推力聯(lián)合式軸承,由進(jìn)油管供給清潔而充足的潤(rùn)滑油,使轉(zhuǎn)子能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),采用鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量軸承溫度。   

4、軸密封:在靠近二葉輪的軸上各置有一迷宮密封套,使得氣體外漏量控制在最小的范圍內(nèi),在靠近膨脹機(jī)的密封套內(nèi)充入常溫密封氣(干燥空氣或氮?dú)猓┮宰柚沽鹘?jīng)膨脹機(jī)的低溫氣體外泄,而跑“冷”,為控制噴咀出口的氣體與膨脹機(jī)端密封氣之間的壓力差維持在0.05MPa左右,特設(shè)置一精密減壓閥,增壓機(jī)端的密封套內(nèi)充入~0.5MPa壓力的密封氣(干燥空氣)。

二、離心增壓機(jī)

增壓機(jī)由進(jìn)氣室、葉輪、無(wú)葉擴(kuò)壓器、蝸殼組成,其葉輪與膨脹機(jī)葉輪置于同一軸上,二者轉(zhuǎn)速相同,由膨脹機(jī)葉輪發(fā)出的機(jī)械功驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn),氣體進(jìn)入葉輪后,被加速、增壓,進(jìn)入無(wú)葉擴(kuò)壓器之后,又進(jìn)一步減速增壓,最后匯集于蝸殼排出機(jī)外,經(jīng)冷卻降溫后進(jìn)入板式換熱器,再進(jìn)入膨脹機(jī)。

該供油系統(tǒng)由單獨(dú)的系統(tǒng)組成,主要包括油箱、三螺桿油泵、油冷卻器、溫控閥、囊式蓄能器等。潤(rùn)滑油進(jìn)入油泵升壓后進(jìn)入油冷卻器和切換式油過(guò)濾器,再分別進(jìn)入各軸承,最后由機(jī)身內(nèi)腔匯入回油管回到油箱,另外設(shè)置了一蓄能器,在油泵啟動(dòng)后自動(dòng)充油,用于油壓降低或油泵停轉(zhuǎn)后,機(jī)組聯(lián)鎖停車(chē)時(shí)能繼續(xù)供油一段時(shí)間(約1分鐘),確保軸承的安全。   

潤(rùn)滑油采用N32透平油,為保證油的品質(zhì),在開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)300小時(shí)后要進(jìn)行一次換油,以后在油過(guò)濾器清潔的前提下每年至少換一次油,只有在經(jīng)過(guò)檢查確認(rèn)油的特性良好的前提下,才可延長(zhǎng)換油時(shí)間。

三、緊急切斷閥

在膨脹機(jī)進(jìn)口處設(shè)置了一個(gè)緊急切斷閥,當(dāng)機(jī)組處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí),根據(jù)各危險(xiǎn)點(diǎn)發(fā)出的聯(lián)鎖信號(hào),此閥能在很短時(shí)間內(nèi)關(guān)閉,從而切斷氣源,使其快速停車(chē),起到安全保護(hù)作用。   

在危急情況下,膨脹機(jī)儀控系統(tǒng)聯(lián)鎖即切斷電磁閥電源,使緊急斷閥快速關(guān)閉與此同時(shí)增壓機(jī)回流閥FCV401自動(dòng)全開(kāi)。

為了將增壓機(jī)出口高溫氣體冷卻以達(dá)到空分流程的要求,設(shè)置了其冷卻器,用冷卻水進(jìn)行冷卻,調(diào)節(jié)進(jìn)水量可以達(dá)到調(diào)節(jié)出口氣體溫度的目的,冷卻器工況的控制根據(jù)其技術(shù)參數(shù)和流程需要來(lái)進(jìn)行。   

四、增壓機(jī)回流閥   

設(shè)置該閥有以下三個(gè)用途:   

1、壓力調(diào)節(jié):根據(jù)空分流程的要求,一般希望增壓機(jī)出口壓力保持恒定,閥的開(kāi)大或關(guān)小,可使壓力降低或升高,該閥在儀控系統(tǒng)自動(dòng)控制下則可達(dá)到壓力恒定的目的。   

2、防喘振:增壓機(jī)在一定的進(jìn)口流量和轉(zhuǎn)速下,當(dāng)進(jìn)口流量小到一定數(shù)值時(shí),機(jī)器會(huì)發(fā)生喘振,此時(shí)壓力會(huì)大幅度波動(dòng),并發(fā)出強(qiáng)烈的“喘氣”聲響和振動(dòng),將引起機(jī)器損壞,為防止這種情況出現(xiàn),該閥會(huì)在進(jìn)口流量小到一定數(shù)值時(shí)自動(dòng)打開(kāi)。所給定的防喘振流量是根據(jù)進(jìn)口壓力,進(jìn)口溫度,轉(zhuǎn)速均為額定值的情況,當(dāng)這些條件不同時(shí),對(duì)防喘振流量值應(yīng)予修正。   

3、開(kāi)大回流閥:可增加增壓機(jī)的負(fù)荷使膨脹機(jī)減速。

五、維護(hù)說(shuō)明

1、噴咀:只要供應(yīng)的氣體是清潔的,即使噴咀葉片的光澤變暗,也不會(huì)影響效率,但如氣體中含有較大的即使少量的固體顆?;蚨趸籍a(chǎn)生的液滴時(shí),就會(huì)產(chǎn)生噴咀葉片的磨蝕,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)凹坑,這樣就會(huì)使效率明顯下降,這時(shí)就應(yīng)更換噴咀。在裝置啟動(dòng)期間,最容易產(chǎn)生磨蝕。因此裝置操作時(shí)要特別注意。

2、膨脹機(jī)葉輪:與噴咀葉片相同的原因,也可能造成對(duì)葉片進(jìn)口邊磨蝕,如果磨蝕嚴(yán)重甚至出現(xiàn)凹坑時(shí)應(yīng)更換工作輪。

3、膨脹機(jī)與增壓機(jī)葉輪密封蓋易遭輕微磨損。如磨損嚴(yán)重,就必須更換。 

4、軸密封套:軸密封套在運(yùn)行時(shí)孔也會(huì)產(chǎn)生輕微磨損。如磨損嚴(yán)重,就應(yīng)調(diào)換軸密封,因?yàn)檫^(guò)度磨損會(huì)使軸承溫度降低并增加漏氣損失。軸密封的徑向間隙為0~0.04mm當(dāng)增大到0.1就應(yīng)予以調(diào)換。 

5、軸承:軸承型面是精心設(shè)計(jì)并通過(guò)機(jī)械加工而保證的。因此其內(nèi)孔和止推面都不允許進(jìn)行任意修正,如果發(fā)現(xiàn)由于暫時(shí)超負(fù)荷或潤(rùn)滑不良而引起軸承損傷,就應(yīng)更換軸承。

6、增壓機(jī)葉輪:如供應(yīng)的氣體不干凈將引起增壓機(jī)葉片的磨蝕,以致破壞平衡,這種情況與膨脹機(jī)葉輪動(dòng)平衡破壞相類(lèi)似。 需要說(shuō)明的是,無(wú)論是膨脹機(jī)葉輪、增壓機(jī)葉輪或其它零部件需要更換時(shí),必須更換整個(gè)轉(zhuǎn)子而不能單獨(dú)更換葉輪或其它零部件。

7、油冷卻器,一般一年進(jìn)行一次清洗。如果冷卻水不干凈,清洗次數(shù)還要增加。 

8、油過(guò)濾器,如發(fā)現(xiàn)過(guò)濾器阻力明顯增加,就應(yīng)進(jìn)行清洗或更換濾芯。 

9、增壓機(jī)后冷卻器,一般一年清洗一次,如工作時(shí)發(fā)生竄漏,阻力突然增大,換熱效果變差,則應(yīng)立即檢查原因并加以修整。

來(lái)源:化工設(shè)備圈

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