CO2螺杆压缩机的维修及使用要点

(青海发投碱业有限公司，青海德令哈 817099)

我厂年产120万t纯碱装置，采用11台上海压缩机厂生产的LG435-0.06/0.44型螺杆压缩机组压缩输送CO2气体。自投入运行以来，设备运行平稳安全，能较好的完成各项工艺指标。近年来，因压缩机组使用时间长，出现了诸如密封间隙大，转子结疤，轴封损坏等运行故障。为此，经过检修实践和使用方法的结合，对压缩机组的维修和准确使用进行了整理和总结，希望能为相关作业起到参考借鉴之用。

1 设备介绍

LG435-0.06/0.44型压缩机主机主要由机壳、阴阳转子、同步齿轮、径向推力轴承、轴封装置(气封、碳环)、石墨保护圈、填料压盖等部件组成。主驱动机为单级背压式汽轮机，由动静叶片、叶轮、轴承、轴封、调速系统及危急保安器等部件组成。压缩机辅助设备有润滑系统油箱、管路、管件、阀门。辅助管道有精度为60目的入口过滤器，进出口膨胀节，进出口消音器、排气稳流装置、单向阀、安全阀。而管线阀门材质均为碳钢，且不建议采用铸铁。

该压缩机为喷水冷却双螺杆压缩机，由同步齿轮传动，单级压缩，进出口方向为下进下出。阴阳转子采用锻件镶轴结构，直径630 mm;材料为2Cr13(不锈钢锻件)，壳体设夹水套。轴封采用迷宫加碳环密封结构，排气端增设充气密封。压缩机径向及推力轴承均采用滑动轴承，材料为巴氏合金(185～240 ℃)，强制润滑形式。

配套的B2.3-35/5型汽轮机功率为2 100 kW,进气压力3.2 MPa，排气压力0.4 MPa,最大汽耗12.1 kg/kW·h,额定转速5 600 r/min.为顺时针方向旋转。汽轮机和减速箱位于公共底盘上。进汽管口朝右，排汽管口朝左、速关阀布置在右侧。汽封形式为迷宫式。强制润滑滑动轴承。

2 存在的问题

螺杆压缩机组在使用过程中常因生产情况而紧急停机或原因不明的跳车。而在检修开盖检查时，转子表面时有结疤和积泥现象(抽吸窑气机组)，除此之外机组还存在转子密封线磨损，转子之间，壳体之间间隙较大，推力轴承在运行期间温度高等诸多影响机组效率、平稳运行的故障。除此之外，紧急停机运行参数良好的设备，在恢复运行后，其运行参数会发生很大的改变，尤其推力瓦温度，有时不得不被迫再停机检查。设备的生产能力得不到保证且增加了检修成本。

3 检修措施

3.1 检修装卸操作要点

螺杆转子是螺杆压缩机的关键性部件，包括阴、阳两部分螺杆部件，水平并排放在壳体内。阳转子有四个凸齿，阴转子有六个与阳转子相吻合的凹槽，螺杆是空心的，工作时注入冷却油，减少其热膨胀对间隙的影响。阴阳螺杆齿轮和端面上制有精密的密封线，他们在壳体之间的微小间隙，就靠这些密封线来保证。阴阳转子上侧啮合间隙0.25～0.30 mm,下侧0.30～0.35 mm；转子外径与机体间隙0.25～0.30 mm。在保证两转子排气端与机体面间隙0.26～0.28 mm时检测两转子啮合间隙，如不符合上述要求，应松掉阴转子同步齿轮轮毂与主齿的第二个定位销及锁紧定位螺栓至规定的数值，锁紧螺栓，锁孔配销，后进行由中间向外侧紧固，并应盘车检查。

在装配同步齿轮前需将齿轮加垫，因其与轴有0.01～0.03 mm的过盈量，安装齿轮轴孔和轴前需清理干净，倒少许润滑油，齿轮要垂直与轴，不能歪斜，并需紧靠轴肩，装好后锁紧螺母，两齿轮啮合间隙0.25～0.275 mm,啮合背齿间隙0.05～0.07 mm。

进气端轴封装置由石墨环、波纹簧、保护圈、支撑圈、填料盒等组成。填料盒顶端有左右旋向螺纹密封，以防止润滑油及气体渗漏，波纹簧使石墨环平面产生预紧力，以密封气体，防止渗漏。排气端轴封装置由前置密封、石墨环、保护环、支撑环、隔板、螺旋密封、填料压盖、填料盒等组成。前置密封间隙0.5～055 mm；石墨环0.10～0.15 mm;螺旋密封0.35～0.4 mm;石墨环保护圈与支撑环径向间隙0.50～1.00 mm；与支撑环轴向间隙0.05～0.08 mm。

3.2 拆卸顺序

首先拆除压缩机上的油管、水管及温度计。后拆去联轴器处的后盖，然后打开联轴节，使压缩机与齿轮箱脱离开来，拆开同步齿轮，注意不要损坏喷油嘴，去除连接的机壳回水管线，再去螺栓，将上壳体吊起，起吊时注意不得损坏转子的密封筋。将转子放在清洁的橡胶板上或木板上。卸下同步齿轮，后拆出止推、径向轴承及轴封装置。保持转子和同步齿轮的销锁，不是十分必要时，不可轻易拆出，处理同步齿轮时也要小心谨慎以避免发生损伤部件事故。

4 操作使用、维护措施

4.1 操作要点

采用46#汽轮机油，使用前必须进行三级过滤，并确保油压力在要求指标范围内，油温≤22 ℃不能开机；安全进行压力试验，在0.5 MPa时应起跳三次为合格；轴封气压力需控制在排气压力的50%～80%范围，转子喷水需采用软化水，不可用自来水冷却转子。开车前必须认真检查机组各个管线阀门开关是否正确，避免机组发生憋压事故，及时进行导淋疏水，排尽管线、阀前积水，防止水冲击事故的发生。

4.2 维护要点

压缩机转子两轴颈间距为1 443 mm,阴转子重量为1 595 kg，阳转子重量为1 713 kg，动平衡等级为G2.5-G6.3,阳转子允许不平衡量为509 g·cm，阴转子允许不平衡量为633 g·cm,正常运行时温度为100 ℃。

汽轮机转子两轴颈间距为944 mm，动平衡要求是2 228 rpm时振动值小于0.06 mm,5 571 rpm时振动值小于0.40 mm,5 978 rpm时振动小于0.66 mm。正常运行时温度为410～445 ℃。金属材料在较高温度下(300～500 ℃)易产生变形和蠕变，压缩机停机时转子温度较高，转子轴在受到较大径向载荷时，极易产生微小变形而破坏原有动平衡精度，从而改变转子的动平衡等级，加大转子的振动，严重时能致使机组不能正常开机，为此须采取的措施是尽量降低停机速度，防止机组反转。停机初4 h内，每15 min手动盘车90°，停机12 h后，每4 h手动盘车180°。

缩短润滑油站油滤芯清理时间间隔2个月/次，定期的分析油质，杜绝润滑油中的水分、杂质、粉尘破坏轴承油粘膜。