火炬回收螺杆压缩机系统改造.pdf

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1、伽通用机械制造6肘。讹”咖咖rP中化泉州石化有限公司(福建362103)李奇峰【摘要l介绍了某炼油厂火炬回收单元螺杆压缩机润滑油站跑油、单机试车时出现的两个问题。一个是润滑油站跑油时润滑油从轴承箱的呼吸帽喷出；另一个是单机试车时干气密封前置密封气压力随着压缩机出口压力的升高而升高。通过对压缩机轴承箱呼吸帽高度以及干气密封系统进行整改，确保了压缩机能够正常安全、平稳运行，满足了工艺的要求。【关键词】螺杆压缩机干气密封轴承箱润滑油一．前言某炼油厂储运火炬回收单元有3台螺杆式压缩机，型号LG40旧．9，介质：火炬气

2、，容积流量40m3／min，出口压力：0．9MPa，出口温度：40℃(冷却后)，机组功率：275kw，转速：2980r／min。在该组压缩机润滑油站跑油、单机试车过程中出现了两个问题。针对这两个问题，查找了相关资料，并与厂家进行了沟通，根据现场实际情况，制定了相应的整改措施。二．理论依据1．螺杆压缩机工作原理螺杆式压缩机属于容积式压缩机，工作原理与往复式压缩机相同，分吸入、压缩和排出三个过程。因此排气时仍具有脉动性，但由于螺杆式压缩机转速高，齿数又多，气流可认为平稳均匀。由于同步齿轮及轴承的84l黑嬲洲糊：期

3、作用，保证了转子与转子、转子与壳体之间在工作时有极小的间隙，在压缩气体过程中既没有摩擦又起到密封作用，这样就可以使压缩机达到较低的漏气损失和机械损失，从而获得较高的容积效率。2．干气密封工作原理与布置方式干气密封即“干运转气体密封”(DryRuIlIlingGasseals)是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。干气密封与一般机械密封的平衡型集装式结构一样，但端面设计有所不同，表面上有几微米至十几微米深的沟槽，端面宽度较宽。干气密封在处于静止状态时，浮动环在弹簧力和介质力作用下，形成

4、闭合力。密封处于旋转状态时，浮动环随轴旋转，气体由于环端面槽台的作用产生流体动压力，提高了端面间气体压力。不同槽型产生的流体动压力的大小不一样。该压力形成了迫使端面分开的开启力(形成开启力的气体压力为进入端面的气体静压力与旋转形成的气体动压力之和)。当端面间隙达到一定值时，开启力与闭合力相平衡，端面间形成非接触状态。正常操作时，端面间保持一较小的间隙(3“m)，形成稳定的气膜。稳定的气膜既对密封介质起到密封作用，又起到对摩擦副的润滑作用，使气膜密封在非接触的流体润滑状态下工作，从而实现了无磨损运转。端面间的气

5、膜刚度对维持气封的稳定性十分重要，当某种原因引起端面彼此靠近，端面间隙减小将引起端面气膜压力迅速升高，迫使端面恢复到原来的正常间隙。反之，当某种原因引起端面彼此远离，端面气膜压力迅速下降，使得闭合力大干开启力，迫使端面彼此靠拢，恢复到原来的正常间隙。干气密封布置方式：单端面密封、双端面密封、串联式密封、带中间迷宫的串联式密封以及带前置迷宫的串联式密封等。三、现场压缩机实际情况该炼油厂储运火炬回收单元采用了3台螺杆式压缩机，正常情况下两开一备。压缩机为双螺杆压缩机，压缩机阴、阳转子的进端和排端都采用迷宫密封与干

6、气密封组合的复合密封结构。根据螺杆压缩机的工艺特点，选用双端面结构单向旋转的干气密封，该密封由两套干气密封背靠背组成。干气密封有前置密封气、隔离气及主密封气，均采用氮气。介质侧有前置密封气保护，轴承侧有隔离密封气保护，两者保证了干气密封主密封工作环境洁净。干气密封主密封气泄漏出的微量氮气一部分从介质侧排出，一部分从轴承箱上的呼吸帽排出。四．问题提出．分析以及解决办法在该组压缩机润滑油站跑油、单机试车过程中，我们发现了两个问题。一个是润滑油站跑油时润滑油从轴承箱的呼吸帽喷出；另一个是压缩机单机试车时干气密封前置

7、密封气压力随着压缩机出口压力的升高而升高，压力升到0．2MPa，大于设计的0．05MPa。针对润滑油站跑油时润滑油从轴承箱的呼吸帽喷出的问题，根据进入轴承箱润滑油的压力以及干气密封隔离气压力的情况，调低了润滑油进入轴承箱的压力，情况没有得到解决，又调低了干气密封隔离气的压力，结果还是有润滑油从呼吸帽喷出。针对这种情况，查阅了相关资料并咨询了干气密封以及压缩机厂家，认为导致这种结果的原因是干气密封系统隔离气、主密封气没有独立的放空系统。当干气密封投用时，隔离气及部分主密封气窜到轴承箱里面，密封氮气夹带着轴承箱里

8、面的润滑油从呼吸帽排出。本着解决问题，而又不影响生产的原则，依据梳齿间隙常规设计要求，当压缩机密封轴径在100～120mm情况下，只要保证隔离密封气流量不小于5m3，11，就可以确保压缩机运行过程中润滑油不会串入干气密封端面从而影响干气密封的使用寿命。鉴于现场压缩机的轴径为通用祝赫艏GMl6。l，A缸洲砌cm膳l115mm，把干气密封隔离气的流量由原来的20m3，h调整到10m3／h(见图1)，并把