离心式压缩机设备安装及质量控制路径

宋杨

摘 要：离心式压缩机又称透平式压缩机，用于压缩及输送气体。简而言之，离心式压缩机是通过叶轮作用于气体，在叶轮及扩压器流道中，通过离心升压作用及降速扩压作用，将机械能转化为气体压力能。因其运转速度快、装配精度高，因而其安装质量将直接影响机组的效率及使用寿命。本文分析了离心式压缩机的安装及其质量控制。

关键词：离心式压缩机;安装;质量控制

随着经济的发展，我国工业建设取得了巨大成就，再加上科技的进步，先进的生产设备不断投入到社会生产活动中，大幅提高了生产效率，成为社会发展进步的巨大推动力。在现代生产工业中，离心式压缩机的使用较普遍，特别是在石化行业，离心式压缩机是必不可少的关键设备。

1  离心式压缩机简介

1.1结构。离心压缩机由定子及转子两大部分组成。定子件包括：机壳、隔板（扩压器、弯道、回流器）、密封、轴承等。

①机壳：压缩机的机壳根据压力和介质需要可采用铸钢或铸铁材料制成，目前大部分机壳已采用碳钢型材焊接而成。

②隔板：隔板的作用是把压缩机的各级叶轮分隔成连续性流道，隔板相邻的面构成扩压器通道，来自叶轮出口的气体通过扩压器把一部分动能转换为压力能。

③级间密封及轴端密封：压缩机的级间密封一般采用迷宫密封，目的是减少压缩机各级气体回流，防止级间串气。而轴端密封则根据需要选取不同形式的密封，比如迷宫密封、碳环密封、干气密封等。

④轴承：离心压缩机的轴承分为支撑、推力轴承。其中，支撑轴承是承受转子重量和其他径向附加力，保持转子转动中心与气缸保持一致，并在一定转数下旋转。目前最为常见的支撑轴承是由五块可倾瓦块及轴承体组成的可倾瓦轴承，可倾瓦块能随转速、载荷变化自由摆动，在轴颈周围形成多油楔，且各个油膜压力指向中心，具有较高的稳定性。推力轴承是承受转子的残余轴向力，限制转子的轴向窜动。通常分为米歇尔推力轴承和金斯伯雷推力轴承。

离心压缩机的转子件包括：主轴、叶轮、轴套、平衡盘、推理盘及联轴器等。

①主轴：主轴作用是传递功率，要有足够的机械强度。

②叶轮：叶轮可分为开式叶轮、半开式叶轮、闭式叶轮。半开式叶轮常用于大型空分机组的首级叶轮及SVK等齿轮压缩机叶轮。闭式叶轮在离心压缩机中应用最为广泛，其与轴之间设计有过盈配合，通过加热方式装配在主轴上。叶轮是对介质气做功的核心部件。

③轴套：轴套热装在主轴上，它们把叶轮固定在正确位置上，并且对主轴起到保护作用，使主轴避免受气流冲刷并防止与密封进行刮碰，也起到导流作用。

④平衡盘：在多级离心压缩机中，由于每级叶轮两侧的气体作用力不一致，会使转子受到一个指向低压端合力，这个合力称为轴向力。轴向力不利于压缩机的正常运转，它使转子向一端窜动，甚至使转子与机壳相碰，发生事故。因此应设法平衡它，平衡盘就是利用它的两侧气体压力差来平衡轴向力零件。热套在主轴上，通常平衡盘只平衡一部分轴向力，剩余的轴向力由止推轴承来承受。

⑤推力盘：平衡盘平衡后的残余轴向力通过推力盘作用在推力轴承上。

⑥联轴器：联轴器作用是连接原动机转子和压缩机转子，传递功率和扭矩的部件。膜片联轴器因其综合补偿两周相对位移的能力强且无需润滑，目前在离心压缩机组中应用最多。

1.2工作原理。当叶轮高速旋转时，气体随着旋转，在离心力作用下，气体被甩到后面的扩压器中去，而在叶轮处形成真空地带，这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转，气体不断地吸入并甩出，从而保持气体的连续流动。

2  离心式压缩机安装及技术要求

2.1轴承的组装。轴承箱和轴承需按预定顺序清理，用压缩空气来吹扫内部构件和定位面污物。同时，涂上红丹粉在压缩机的轴承定位面上，红丹粉与定位面的接触面积超过一半，并提高定位面的润滑度。测量轴承和轴承压盖间的过盈值时必须小于0.03mm，才能避免过盈值超标，推力衬环才适当。

2.2隔板密封装配。压缩机内密封隔板要保证高度的密封性，密封的分面要处于无错口，间隙均匀的状态，就必须反复检查相同件号字头的压缩机，需要对照检查确认密封隔板中的隔热层;检查上下隔板中分面的密封性，密封与隔板中分面间隙值在0.3mm～0.5mm之间，上下之间打表值之和小于0。

2.3油系统。油系统的运行与主蒸汽管道安装有关。首先，保证清洁度是管道下料时的前提，安装前的油管需要高度清洁，可采用多种方式，如酸洗钝化处理工艺、喷砂蒸汽管道的除锈，以确保管道内部的洁净。另外，强行组对在配管中不允许采用，无应力焊口的焊接时，利用焊接产生的应力吸收更多的焊接线能量，在轴向和径向装4个百分表能确保焊接后保持轴向和径向相配合，并保证平行度在0.25mm，同心度在0.35mm以内。焊接产生的热能量需冷却并降低温度，后续过程仍需对管道吹扫。

2.4转子和定子密封径向间隙修整。①首先刮上壳的密封间隙，再清理轴瓦、转子及轴颈、测振区等。并检查落转子时的滑轮齿;吊平落转子需轻落在支撑轴承上。转子位置于密封牙尖上才能修正间隙。②配刮下壳密封间隙及盘转子测量间隙。先使用胶布对上机壳口圈密封、轴封间隙进行粘贴并测量，胶布的痕迹不适宜过重，尤其是盘转子四周，胶布轻微接触即可，机壳下落由于重力作用会导致封、隔板与转子之间的摩擦需要胶布起到错开作用，从而避免重合。

2.5转子定位、配推力间隙。离心压缩机转子总串量必须满足设计要求，两侧实际串量必须符合安装的标准。叶轮流道与隔板流道严格对正，才能确保密封牙尖合理相互契合。特别需要固定百分比表，完成检验叶轮出口的宽度及需要处理与其相邻隔板的宽度，两者形成的扩压器宽度不可接触相邻隔板，不然会引起主机压力流量波动。

推力轴承间隙测量时，先进行吹扫转子推力轴承区，保证内部清洁干净，清扫铁屑等杂质，擦拭推力轴承上的污物。推力轴承体的上键嵌入到轴承套环键槽内，嵌入后预留位置防止卡死。然后进行主推力轴承和副推承在中分面上叠装，确保主副推力轴承体上的键在同一垂直水平线上对齐，实现在垂直面上方安装甩油环，方向与旋转方向必须一致。

配磨推力调整垫技术要点：调整垫放入配磨面的两侧;轴承压盖与探头孔对应，探头孔两侧对称磨削。

3  离心压缩机安装质量控制

3.1联轴器的安装。联轴器的对中安装误差是导致轴瓦温度过高发热严重、机组振动大、设备严重磨损等问题的主要原因。必须确保联轴器对中的精确度达标，才能使离心压缩机平稳运行，处于合适的温度环境，找正对中时轴的工作中心的冷态計算数值。同时压缩机的连轴器采用激光对中仪找正也无法处理挠度变化引起的误差，因此提高精度控制，误差在0.001mm。

3.2加强设备的喘振控制。①热气循环是控制设备内部的温度，温度高达危险预定值时，降低压缩机内部气体，从气体的出口流动循环到入口的过程中，通过增大流量来降低喘振的频率。②冷气循环则相反，气体是从压缩机内部从入口循环到出口，压缩机的温度达到危险预定值减少喘振的发生概率。③热气与冷气旁通循环，主要兼顾2种气体的循环，热气与冷气循环并双向流动，该种方式具有解决控制系统气体循环问题的优势。

3.3有效控制润滑油的温度与油泵开口。通常情况下都会将温度控制阀设置于离心压缩机设备中，用来对润滑油温度进行有效控制。如果设备内部润滑油温度超出了所设定温度范围，则温度控制阀对设备内部温度值进行自动调节，让其达到设定温度值范围中。如果润滑油温度偏高，还可联合设备内部的冷油器冷却水来调节其温度，让其能达到设定值范围之内。而油泵的出口压力大小也由压力阀通过对压力的检测是否符合正常工作压力来进行调节。

参考文献：

[1]王新亮.离心式压缩机的安装工艺及质量控制分析[J].工业，2016（07）.

[2]王延飞.离心压缩机的安装工艺及质量控制[J].城市建设理论研究，2015（11）.

（沈阳鼓风机集团安装检修配件有限公司，辽宁 沈阳 110869）