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    大型活塞式壓縮機傳動機構潤滑系統改造方案

    2021-02-26

    摘 要:該文在分析了大型活塞式壓縮機傳動機構潤滑系統所存在問題的基礎上, 提出了具體改造方 案, 先後對三套大型活塞式壓縮機傳動機構潤滑系統進行了技術改造。運行結果表明, 改造方案切實有效, 采用改造後的潤滑系統不但提高了傳動機構的潤滑效果, 大大降低了事故率, 而且确保了壓縮機的長周期安 全運行。

    1 前言

    大型活塞式壓縮機是我國一些工業企業裝置中諸 如芳烴聯合裝置 、加氫精制裝置等的關鍵設備, 其運行 效果直接影響企業的經濟效益 。潤滑是大型活塞式壓 縮機正常運行的重要因素, 根據壓縮機中需要潤滑的傳動機構部分的潤滑主要包括主軸承與主軸徑、連杆 大頭瓦與曲柄銷 、活塞銷或十字頭銷與連杆小頭套 、十 字頭與滑道等摩擦副。在裝置運行過程中, 傳動機構 不僅要将驅動機的回轉運動轉換為活塞的往複直線運 動, 而且還是傳遞動力的機構, 承受很大的交變載荷與 摩擦。顯然, 傳動機構的良好潤滑可以減輕摩擦、降低 磨損, 确保壓縮機長周期安全運行。 


    2 傳動機構潤滑系統及其存在的問題 

    2.1 潤滑系統 目前中國石油石化一些企業裝置中大型活塞式壓 縮機傳動機構的潤滑系統主要由潤滑油箱 、主液壓泵、 輔助液壓泵 、油冷卻器、油過濾器、閥門以及管路等部 分組成 。采用壓力進行循環潤滑, 主液壓泵直接由曲 軸一端的外伸軸驅動 (亦稱軸頭泵 ), 這可保證隻要壓 縮機運轉便肯定有潤滑油的潤滑。潤滑油通過齒輪液 壓泵輸送至傳動機構運動部件的各個摩擦表面, 并帶 走摩擦副産生的摩擦熱。 

    2.2 存在的問題 從 2006年到 2009年我們先後對中國石油遼陽石 化分公司聚酯廠芳烴聯合裝置重整氫增壓機 K201A/ B、煉油廠加氫裂化裝置新氫壓縮機 C1102C/D和 C1102A/B等三套大型活塞式壓縮機傳動機構的潤滑系統出現的問題進行了綜合分析, 其共同存在的問題有:

    ( 1) 軸頭主液壓泵故障率高, 主液壓泵的齒輪液 壓泵運行不穩定, 運轉噪聲大, 密封不好; 

    ( 2) 主液壓泵由壓縮機曲軸直接驅動, 主液壓泵 出現故障需要壓縮機停車才能檢修, 嚴重影響生産 ; 

    ( 3) 油過濾器過濾效果不好, 易漏油 ; 

    ( 4) 油路中無壓力調節閥, 整個油路容易出現油 壓波動大、油壓偏低的情況 。 由于出現上述問題, 導緻壓縮機機組停車, 使得整 個裝置無法正常運轉, 給企業造成了巨大的經濟損失。 因此, 對大型活塞式壓縮機傳動機構的潤滑系統必須 采取改造措施。 

    3 改造方案的建立及其實施 

    根據企業對生産裝置中大型設備長周期安全運行 的要求, 建立的改造方案應滿足的條件是 :具有安全可 靠性, 供油系統應連續 、均勻、可靠, 在運行中遇到問題 時應有聯鎖停車裝置和保證慣性運行至停止和溫度降 低到裝置允許範圍的設施, 不允許有任何油滴漏在裝 置外的現象 ;具有監測調控性, 選用的儀表信号在現場和控制室均能反應, 預警裝置反應靈敏, 供應潤滑油的 溫度、壓力應能調節和恒定 ;具有清潔穩定性, 系統過 濾要好, 機械雜質的含量不允許超标, 事故率低, 運行 周期長 。為此, 确定了如下改造方案 。 

    3.1 改造方案 

    ( 1) 取消軸頭主液壓泵;

    ( 2) 采用兩台自帶電機的螺杆泵, 互為主 、輔液 壓泵;

    ( 3) 油過濾器采用新型雙筒網式過濾器 ; 

    ( 4) 增設壓力調節閥, 确保油壓穩定 。 進行差壓報警、油壓高 、油壓低 、油壓低低報警并 聯鎖控制。 按照改造方案确立了傳動機構新的潤滑循環系 統, 其循環油路如圖 1所示。該套系統的整體配置較 高, 工作性能穩定, 結構緊湊, 操作方便。

           首先選用兩台同型号的卧式三螺杆泵作為潤滑液 壓泵, 并聯安裝于傳動機構的潤滑系統, 它們互為主、 輔泵, 由各自電動機驅動。 主液壓泵由自帶電機驅動, 雖然增加了設備投資, 但與因事故導緻停車所造成的損失相比要少得多。不 用曲軸驅動主液壓泵, 可以使其操作 、維修靈活方便, 能夠确保系統的長周期安全運行。 另外, 螺杆泵的工作性能要比齒輪泵好。齒輪液 壓泵易磨損, 運行周期越長密封面磨損越嚴重, 洩漏也 越嚴重, 使液壓泵的出口壓力降低, 流量減少, 并使傳 動機構部分的主軸承和主軸徑 、連杆大頭瓦和曲柄銷、 活塞銷或十字頭銷和連杆小頭套、十字頭和滑道等摩 擦副潤滑不足, 甚至出現幹摩現象, 嚴重影響了傳動機 構的潤滑效果。 三螺杆泵雖然也是容積泵, 但幾乎無脈動, 壓力和 流量均勻, 密封性能好 ;傳動平穩, 經久耐用, 振動小, 噪音低 ;工作安全可靠, 效率高 。我國以前的螺杆泵制 造水平較低, 加工成本高, 造價高, 在使用上受到了很大限制 。随着機械制造業水平的提高, 螺杆泵的使用 越來越普遍 。

           采用兩台自帶電機并聯安裝于壓縮機傳 動機構潤滑系統的螺杆泵不但消除了因主液壓泵出現 故障時的停車現象, 同時, 使傳動機構的潤滑效果得到 了很大提高 。 采用帶三通切換閥的雙聯過濾器取代老式過濾 器, 在壓縮機運行過程中實現不停機切換。過濾器濾 芯采用筒式結構, 骨架材料為不鏽鋼, 具有強度高, 通 油能力大, 過濾可靠, 便于清洗等特點, 能有效保證潤 滑系統的可靠運行。 自力式壓力調節閥不需要任何外加能源, 利用被 調氣體自身能量可實現自動調節, 不但結構緊湊, 還可 節約能源, 并可在線調整壓力。自力式壓力調節閥采 用快開流量方式, 具有壓力平衡功能, 靈敏度高, 低噪 音, 性能可靠等特點。為此在液壓泵出口, 增設自力式 壓力調節閥進行壓力初調, 采用與油箱連接的旁路, 使 閥前壓力穩定在系統規定的壓力範圍 ;在進入壓縮機 各潤滑點之前, 增設自力式壓力調節閥實現壓力終調, 使閥後壓力穩定在規定的壓力範圍。保證了潤滑系統 供油壓力的穩定 。 

    3.2 方案實施 

           2006年以來, 對某聚酯廠芳烴聯合裝置重整氫增 壓機 K201A/B、煉油廠加氫裂化裝置新氫壓縮機 C1102C/D和 C1102A/B等三套大型活塞式壓縮機傳 動機構潤滑系統進行了改造, 以煉油廠加氫裂化裝置 新氫壓縮機 C1102A的傳動機構潤滑系統為例, 該壓 縮機型号為 4M50-24.5/23-192-BX, 其傳動機構潤滑 系統的技術參數見表 1。

    對該潤滑系統實施的改造措 施為:采用兩台型号同為SNH120R46U12.1W2的三螺 杆液壓泵取代原有的 RCB-200人字齒輪液壓泵;選用 TSFH-A600X25F2.5S雙聯潤滑油過濾器取代老式油 過濾器 ;增加 802PANS150#SCPH2 40A×20A和 801P ANS150#SCPH2 40A×25A兩個自力式壓力調節閥與 原系統的油冷卻器、閥門和管路等組成新的傳動機構潤滑系統。

           兩台三螺杆液壓泵互為主輔, 一台工作一台備用, 當油壓低于 0.25 MPa時輔助油泵啟動, 潤滑油冷卻器 将潤滑油冷卻至 45 ℃, 進入雙聯油過濾器, 潤滑油站 出口管路上設有壓力開關用來測量潤滑油出口的壓 力, 進行壓力高 ( 0.4 MPa)報警、壓力低 ( 0.25 MPa)報 警 、壓力低低 ( 0.20 MPa)報警, 并聯鎖停機 。 改造後的壓縮機傳動機構潤滑系統的運行數據如 表 2所示。通過改造, 解決了煉油廠加氫裂化裝置新 氫壓縮機 C1102A的傳動機構潤滑系統軸頭主液壓泵 故障率高, 密封不好;主液壓泵出現故障檢修困難;過 濾器過濾效果不好;油路容易出現油壓不穩定等困擾 機組運行的難題, 設備運行至今尚未發生過因傳動機 構潤滑系統事故而停車的現象, 改造措施令人滿意 。

    4 結論

    通過對大型活塞式壓縮機傳動機構潤滑系統的改 造實踐可以看出, 改造方案設計合理, 潤滑設備配置安 全可靠, 有效地提高了傳動機構的潤滑效果, 保證了裝 置的長周期 、安全可靠運行 。




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