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                                        核心提示:1.引言隨著我國不斷提高的石油化工的生產能力,已有裝置的功能在不斷強化,一些新裝置也不斷的引入和建成使用,造成了火炬尾氣 


                                        1.引言
                                        -

                                        隨著我國不斷提高的石油化工的生產能力,已有裝置的功能在不斷強化,一些新裝置也不斷的引入和建成使用,造成了火炬尾氣的排放量增加,從而對我國的環境污染造成了一定的影響[1]。為了降低環境污染、節約資源,我國的石化公司對裝置為其的回收利用高度重視,將壓縮機的長周期無故障的運行以及尾氣的回收當作今后一段時間內的重中之重。煉油裝置如常焦化、減壓、加氫、裂解、催化、聚丙烯等裝置是火炬尾氣的主要來源,在火炬尾氣中還含有很多顆粒性雜質。
                                        采用螺桿壓縮機就可以很好的保證這些含雜質尾氣的正常輸送。噴油式螺桿壓縮機已不能滿足工藝生產和節能降耗的需要,原因主要有設計流量偏小、機組故障率高、維護難度大、結構不合理、維修費用高等。本文對一臺型號為LG-40/4的噴水式螺桿壓縮機進行實例分析,這臺機器在運行過程中存在的主要問題是振動故障。
                                        2.壓縮機組的結構和工作原理
                                        2.1結構組成
                                        單級噴液螺桿壓縮機是壓縮機組核心部分,機殼、陰轉子、陽轉子、平衡活塞、軸承、機械密封、迷宮密封、同步齒輪、聯軸器等共同組成了機組的工作裝置[2-3]。
                                        2.2主要技術參數
                                        對技術參數的描述可以從以下幾個方面進行:機組的壓縮介質是煉油裝置尾氣;進氣口壓力為0001MPa,排氣口壓力位04MPa(壓力均按照表壓計算);進氣口和排氣口的溫度也有嚴格的限制,進氣口為≤40℃,排氣口為≤85℃;排氣量為40m3/min(吸入狀態),機組主電機功率為250KW,轉速為1488r/min;采用壓力油潤滑。
                                        2.3工作原理
                                        一對帶有螺旋型齒槽相互嚙合的陰陽轉子是機組工作的重要部分,這對轉子在密封機殼內,密封機殼有一定數量的不同形狀的進氣孔和排氣孔。壓縮氣體經過降溫過程后,就要對氣液進行分離,采用的方式是通過分液罐。而后,分離出得氣體被輸送到脫硫裝置,得到的水處理后還要重復循環使用。
                                        3.振動問題出現原因淺析
                                        LG-40/4機組安裝竣工后,機組振動大的問題在在試車過程中就已經出現,由于是新機器新技術的原因,這個問題并沒有受到足夠的重視[4]。在壓縮機入口端軸承的水平方向測試,機組最大的振動烈度值為135mm/s。參照API、ISO標準,可知71mm/s就是振動烈度運行的極限值,一旦超過這個極值機組就應出現報警的信號,而超過112mm/s,機組就會自動停機,從以上的分析能夠看出LG-40/4機組存在振動嚴重超標的問題。分析其原因,可能有以下幾個方面。
                                        3.1出、入口管線的影響
                                        對機組振動影響比較顯著的幾個因素主要有:管路的連接方式、基礎的牢固程度以及支架搭配位置。因此,參考現行的管路流程,在一些易受影響的部位采取各個擊破的方式。比如,對易產生激振力的位置加大支撐作用,使管路振動減小,從而降低了整個機組的振動范圍。
                                        3.2復查機組的對中找正
                                        機組在實施安裝的過程中可能會出現一定的小失誤,因此,工作人員必須對機組是否嚴格按照設計圖紙要求安裝進行嚴格的檢驗。在檢驗合格后,還要認真復查機組的安裝對中找正,確保各項指標都必須符合技術要求,比如認真檢查地腳螺栓是否緊固等,對中找正是故障分析中的最重要的硬件因素之一,因此,必須要認真對待,嚴格執行。
                                        3.3裝配的影響
                                        同步齒輪間隙要得到適當的調整,轉子動平衡試驗也是必要的步驟之一。同步齒輪的嚙合傳動是螺桿壓縮機的轉動做功的主要方式。參考標準中心距,調整兩轉子至均勻間隙位置,從而使大齒輪與小齒輪之厚齒圈接觸的更加緊密,同時使薄齒圈反向旋轉,從而保證薄齒圈與小齒輪的間隙維持在001—002mm之間。
                                        經過現場試驗,可以得到一個結論,如果確定轉子動平衡工作良好的情況下,轉子動不平衡引發機組振動問題的因素基本可以排除掉。
                                        3.4流量的影響
                                        在現場,對壓縮機的排氣量進行了測試,目的是為了判斷流量是否是引起振動的因素之一。測試結果表明,在額定流量下工作的情況下,機組基本上是出于正常的運行條件,并且對機組的振動范圍也沒有出現影響。
                                        3.5冷卻水的影響
                                        該機組對壓縮介質進行冷卻主要是采用兩路進水的方式:一路是將循環水管線同壓縮機進氣端入口短節直接相連,補水過程在開機時候就開始進行,從而確保了介質冷卻以及后續的正常運行過程中使用的冷卻水;第二路進水是直接噴至陰、陽轉子上供循環使用的,進水時機選擇在壓縮機出口分液罐液位建立正常后,經過氣液分離后的液相部分通過冷卻過程返回壓縮機缸體上部。
                                        經過現場試驗發現,機組振動基本上不會受到壓縮機入口進水方式的影響,但是需要注意的是,機組振動受到直接噴到一對轉子上、供循環使用的這一路冷卻水的影響很大。一旦循環噴液閥打開,機組就會出現劇烈的振動,烈度值就會上升很快,最高時可達到165mm/s。
                                        分析其原因主要有兩個:其一,陰、陽轉子受到循環使用的冷卻水的直接噴射,所以在表面的沖擊壓力很高且流速很快,從而一對轉子也受到了很大的沖擊反作用力;機組將高進高出的方式應用在進、排氣管口上,雖然這種方法對介質的充分冷卻有利,一旦流量增大,會影響陰、陽轉子之間介質的全霧化程度,導致了介質不能及時的排出,進而使振動加劇,出現了一定程度的振動問題。
                                        4.改進措施、建議及效果分析
                                        4.1改進措施及建議
                                        可以從以下幾個方面對振動問題進行改進[5-6]:為提高固有頻率,加固壓縮機底腳下的鋼架結構;為避開共振區域,將一套帶配重塊的減震螺栓加到膨脹節上,通過調整配重塊的上、下位置改變其固有頻率;為降低對一對轉子的沖擊,可以使循環冷卻水通過入口噴入的方式;為使循環冷卻水進入缸體時能夠更加均勻,可以考慮在噴入口附近加一個噴頭。
                                        4.2改進效果分析
                                        在上述改進措施進行現場應用后,冷卻水對機組振動造成的問題基本得到解決。經過一段時間的實際應用,機組振動烈度最大值是46mm/s。從改進措施實施開始到現在的一年內,振動問題并沒有再次出現,保證了尾氣回收工作的進行。

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