蒲霞　張家麟

【摘 要】通過(guò)分析潤(rùn)滑油溫度、機(jī)間風(fēng)溫、葉輪結(jié)垢、中間冷卻器堵塞對(duì)壓縮機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行造成的影響，結(jié)合空分車(chē)間設(shè)備運(yùn)行實(shí)際情況提出相應(yīng)的控制措施，解決了影響壓縮機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行的關(guān)鍵因素，確保壓縮機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行、煉油生產(chǎn)裝置工業(yè)風(fēng)平穩(wěn)供應(yīng)。

【關(guān)鍵詞】壓縮機(jī)；油溫；風(fēng)溫；葉輪結(jié)垢；平穩(wěn)運(yùn)行

0.引言

空分車(chē)間是公司煉油系統(tǒng)的風(fēng)氮供應(yīng)中心，是動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分。第一空壓站及新建空分空壓裝置主要設(shè)備是大型離心式空氣壓縮機(jī)組，機(jī)組能否平穩(wěn)運(yùn)行直接關(guān)系到風(fēng)氮系統(tǒng)安全。本文從機(jī)組關(guān)鍵潤(rùn)滑油溫度、機(jī)間風(fēng)溫、葉輪結(jié)垢和中間冷卻器堵塞等方面入手，探索保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行的控制手段。

1.潤(rùn)滑油溫度超標(biāo)對(duì)壓縮機(jī)影響

我們常用的離心式壓縮機(jī)使是一種高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，為保證機(jī)組安全運(yùn)行，在機(jī)組軸瓦和變速齒輪等處必須使用潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑，因此潤(rùn)滑油的溫度高低對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀況起著決定性的作用。

油溫過(guò)低一般發(fā)生在壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)前，停用的壓縮機(jī)在開(kāi)機(jī)前必須將機(jī)組油溫加熱到30℃以上，否則開(kāi)機(jī)后容易加大機(jī)組傳動(dòng)部位的摩擦，設(shè)備得不到充分潤(rùn)滑，造成設(shè)備危害。油溫過(guò)低主要發(fā)生在冬季，應(yīng)加強(qiáng)廠房的密封和采暖保溫，室內(nèi)可關(guān)閉油冷器循環(huán)水閥門(mén)，保持油溫在30℃以上。

機(jī)組油溫過(guò)高主要發(fā)生在機(jī)組運(yùn)行中。以英格索蘭機(jī)組為例，它的油溫要求控制在40℃-45℃之間，高于49℃則可能使油質(zhì)變差，潤(rùn)滑油起不到潤(rùn)滑效果，加大設(shè)備的磨損。導(dǎo)致油溫過(guò)高的因素較多，且主要發(fā)生在夏季，其中主要因素有：氣溫過(guò)高；循環(huán)冷卻水的溫度較高或油冷卻器堵塞；油冷卻器效率低等。

針對(duì)夏季循環(huán)冷卻水的水溫居高不下導(dǎo)致的油溫升高，應(yīng)及時(shí)采取降溫措施，降低循環(huán)水溫或增大循環(huán)水量。目前我們已對(duì)機(jī)組原有油冷卻器進(jìn)行了改造，用板式換熱器代替原有管束式換熱器，有效提高了油冷器換熱效率；通常油冷卻器堵塞也是油溫升高的原因之一， 因此應(yīng)定期檢查冷卻器的使用效果，發(fā)現(xiàn)油冷卻器堵塞要及時(shí)清理， 以保證油冷卻器的冷卻效果和設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.中間冷卻器溫度對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響

中間冷卻器有壓縮機(jī)之肺的形象比喻，它的冷卻效果和可靠性直接影響壓縮機(jī)的整機(jī)效率。中間冷卻器通過(guò)降低進(jìn)入下一級(jí)壓縮空氣溫度達(dá)到降低壓縮功率，有助于增加設(shè)備效率。在離心式空氣壓縮機(jī)中 ，中冷器的冷卻效果不好可能會(huì)引起某一級(jí)葉輪進(jìn)入喘振工作區(qū) ，從而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組喘振。影響中間冷卻器效果的原因有：

①供水量不足。空氣的熱量不足以被冷卻水帶走，造成氣溫升高。在運(yùn)行中一般通過(guò)監(jiān)視冷卻水溫度和控制供水量來(lái)保證換熱效果。

②供水溫度太高。水溫高使水、氣之間溫差縮小，傳熱冷卻效果差，同樣的冷卻水量，使氣體冷卻后溫度仍然很高。

③冷卻水管內(nèi)水垢多或被泥沙、有機(jī)質(zhì)堵塞，或者冷卻器氣測(cè)冷卻后有水分析出，未能及時(shí)排出，都會(huì)影響傳熱工況，影響冷卻效果。

圖-1是壓縮機(jī)由實(shí)驗(yàn)得出的當(dāng)冷卻水溫度由10℃升到30℃時(shí)的性能曲線變化。此外，當(dāng)下級(jí)吸氣量減少時(shí)，造成前一級(jí)壓出的氣量無(wú)法全部“吃進(jìn)”，容易使前一級(jí)的工作進(jìn)入喘振區(qū)，在該級(jí)發(fā)生喘振。通過(guò)長(zhǎng)期的操作摸索，我們得出中間冷卻器的溫度應(yīng)控制在30℃～38℃之間為宜，溫度過(guò)低會(huì)使空氣中水分大量析出，排放不及進(jìn)入下一級(jí)易導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)升高發(fā)生喘振或葉輪損壞；溫度過(guò)高三級(jí)出口溫度升高，則使機(jī)組功耗增大、效率下降，易導(dǎo)致機(jī)組末級(jí)溫度超高而聯(lián)鎖停機(jī)。

3.空氣壓縮機(jī)葉輪結(jié)垢對(duì)壓縮機(jī)的影響

在對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行的監(jiān)控中，我們發(fā)現(xiàn)影響壓縮機(jī)運(yùn)行的另一重要原因是壓縮機(jī)的振動(dòng)。從運(yùn)行維護(hù)角度來(lái)說(shuō)，造成機(jī)組軸振動(dòng)高的原因主要是機(jī)組葉輪結(jié)垢造成的機(jī)組轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡被破壞，尤其蘭州地處西北部沙塵較多的地區(qū)，機(jī)組葉輪結(jié)垢就更應(yīng)值得重視。

3.1葉輪表面結(jié)垢對(duì)壓縮機(jī)的影響

葉輪表面結(jié)垢是一種常見(jiàn)現(xiàn)象，特別是入口過(guò)濾器長(zhǎng)時(shí)間使用以后，機(jī)組葉輪結(jié)垢會(huì)造成機(jī)組動(dòng)平衡破壞，振動(dòng)上升的速度相對(duì)較快。在解決這一問(wèn)題上，我們?cè)扇×撕芏喾椒?，最終通過(guò)反復(fù)論證采取了以下措施：

①每年定期清洗機(jī)組葉輪和擴(kuò)壓器，消除葉輪結(jié)垢。

②由于大氣質(zhì)量差，粉塵含量高等問(wèn)題，提高壓縮機(jī)入口過(guò)濾器濾芯的過(guò)濾精度。

③加強(qiáng)對(duì)入口過(guò)濾器壓差的觀察，當(dāng)過(guò)濾器壓差>650Pa時(shí)及時(shí)更換過(guò)濾筒。

④消除氣體短路，對(duì)入口過(guò)濾器到一級(jí)葉輪部位的管道和外露部位加強(qiáng)密封，同時(shí)應(yīng)注意過(guò)濾器本身的密封。

通過(guò)以上措施，在工藝方面能夠有效的控制機(jī)組軸振動(dòng)在控制范圍內(nèi)。

3.2減少葉輪磨損的方法

在機(jī)組檢修時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)葉輪的葉片根部常有磨損現(xiàn)象，有時(shí)磨損還比較嚴(yán)重，這說(shuō)明在氣體壓縮過(guò)程中有冷凝水進(jìn)入了入下一級(jí)葉輪中。為了最大限度地減少冷凝水對(duì)葉輪的磨損，減少機(jī)組檢修維護(hù)次數(shù)，我們采取了以下措施：

①給壓縮機(jī)每個(gè)中間冷卻器都增加了電子疏水器，確保冷凝液能全部排出。同時(shí)將連接中間冷卻器與疏水器的旁通閥保持一定的開(kāi)度，避免中間冷卻器內(nèi)部積水進(jìn)入下一級(jí)。

②控制機(jī)組中冷器出口風(fēng)溫度大于30℃，防止過(guò)多的冷凝水析出。

③將壓縮機(jī)各級(jí)的進(jìn)口鑄鐵管道內(nèi)部進(jìn)行防腐處理，避免管道產(chǎn)生鐵銹。

4.中冷器堵塞對(duì)壓縮機(jī)的影響

對(duì)于中冷器堵塞，主要原因是循環(huán)水質(zhì)差，導(dǎo)致水管和冷卻器芯子中沉積有大量的污泥及油污堵塞了冷卻器芯子，造成流水不暢，導(dǎo)致各級(jí)排氣溫度急劇升高。特別是到了夏天，由于環(huán)境溫度的升高，這種情況還會(huì)加劇，大大超過(guò)了空壓機(jī)的正常溫度值，對(duì)安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的隱患，也對(duì)空壓機(jī)的性能造成了損傷。對(duì)于英格索蘭壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，最突出的現(xiàn)象是機(jī)組一、二級(jí)出口溫度偏高。為了保證生產(chǎn)正常， 2010年6月分別對(duì)中冷器進(jìn)行了清洗，通過(guò)壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，驗(yàn)證了此次清洗效果非常明顯，壓縮機(jī)一級(jí)、二級(jí)出口風(fēng)溫比清洗前有明顯的降低，從而保證了壓縮機(jī)安全可靠運(yùn)行。

5.結(jié)論

本文從機(jī)組關(guān)鍵溫度、葉輪結(jié)垢和中間冷卻器堵塞等方面分析了影響壓縮機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的原因，結(jié)合裝置機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況，通過(guò)對(duì)機(jī)組油溫高低、中冷器溫度、環(huán)境溫度、葉輪結(jié)垢和中間冷卻器堵塞等的因素進(jìn)行分析，得出要將油溫控制在45℃-49℃之間；中冷器溫度控制在30℃-38℃之間為宜；通過(guò)采取通風(fēng)措施將壓（下轉(zhuǎn)第107頁(yè)）（上接第73頁(yè)）縮機(jī)運(yùn)行環(huán)境溫度控制在40℃以下；安裝中冷器電子疏水器，每年定期清洗葉輪減少葉輪結(jié)垢；定期清洗中冷器以保證機(jī)組中間溫度。通過(guò)以上手段能夠有效保證設(shè)備良好運(yùn)行。預(yù)計(jì)在今后長(zhǎng)周期運(yùn)行中，每年檢維修次數(shù)將減少到1次即常規(guī)檢修，同時(shí)在很大程度上減少了人工維護(hù)工作量。雖然從目前看產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不是很大，但由此基本解決了制約大機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要因素，杜絕了因工藝條件超限造成的設(shè)備停車(chē)，確保了煉油系統(tǒng)各生產(chǎn)裝置工業(yè)風(fēng)的平穩(wěn)供應(yīng)，從安全保供方面產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益將不可估量。 [科]

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