空分装置进口液体膨胀机故障及检修

空分装置进口液体膨胀机故障及检修

刘 ,鑫

宁夏煤业煤制油化工安装检修分公司，宁夏，宁东，750411

摘要：液体膨胀机是煤制油化工不可或缺的制冷设备，主要将增压机末端送出的气体进行绝热膨胀，使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。本文从液体膨胀机的介绍、故障原因、检修经过等三方面探讨液体膨胀机故障处理情况。

关键词：液体膨胀机；推力瓦；叶轮；间隙。

1.前言

某煤制油空分装置液体膨胀机共计12台，是空分设备的关键设备之一，由法国Cryostar（科莱斯达）公司制造的离心式压缩机，型号：LTG 90/32-AS，主要将增压机末端送出的气体进行绝热膨胀，使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。液体膨胀机的主要工作在喷嘴及叶轮中完成，当高速、低温的气体通过叶轮通道时，由于叶轮高速转动，使气体速度很快下降。同时，气体在不断变大的通道中流动时，因为压力与速度下降使气体内能降低，气体温度进一步大幅度降低，达到降温与制冷的目的。由于膨胀机叶轮的飞速转动，带动了与膨胀机叶轮在同一轴上另一端的压缩机叶轮转动，压缩机叶轮的转动压缩了通过增压机叶轮的气体，压缩机叶轮不仅压缩了气体、利用了膨胀机发出的功率，同时控制了膨胀机的转速。空分液体膨胀机主要参数如表1。

2.故障原因

2021年7月一台液体膨胀机在运行过程中膨胀端轴承温度突然升高达87℃且有上升趋势，日常运行过程中膨胀端轴承温度55℃左右，随停机下线进行检修。

3.检修经过及处理措施

3.1检查液体膨胀机发电机-齿轮箱对中及轮彀间的距离，要求径向、轴向≤0.10mm，轮彀间距300mm，拆除联轴器短节，将齿轮箱沿滑板后移使其与膨胀机花键脱离，在膨胀机芯两端挂好起吊工具，拆除膨胀端紧固螺栓，在保证水平状态下将机芯平稳吊装下线。

3.2液体膨胀机解体检查。

3.2.1将机芯垂直放置在支架上，测量花键端面到轴头距离为33mm，对花键做好位置标记并拆除，将机身翻转180°并安放在支架上，用塞尺测量叶轮与导流器的间隙为0.32mm，拆除导流器及喷嘴盖板，对喷嘴位置进行标记并拆除喷嘴及定位盘。

3.2.2拆除叶轮紧固螺栓，安装叶轮拆装工装如图1，使用热风枪将叶轮加热至75℃左右（加热过程中快速旋转叶轮均匀加热，防止叶轮发生变形），利用工装将叶轮拆卸。拆除法兰与机身紧固螺栓并拆除法兰，架设百分表测量转子轴向间隙为0.20mm，拆除油封动环，测量轴头至甩油环间距为52.40mm，并用热吹风机加热甩油环后拆除。架设百分表测量增压侧轴瓦顶间隙为0.07mm，膨胀侧轴瓦顶间隙为0.06mm。

图1.叶轮拆除

3.2.3对轴瓦位置进行标记并拆除轴瓦，对推力瓦及两侧径向瓦进行检查。

3.3液体膨胀机零部件检查。

3.3.1抽出转子发现膨胀侧推力瓦与推力盘端面结焦如图2，拆除推力瓦检查发现推力瓦进油孔堵塞如图3，导致推力瓦供油不足，这是推力瓦发热的主要原因，对油孔进行彻底清理检查，确保畅通无异物。

图2.结焦情况图3.油孔异物

3.3.2检查测量轴弯曲度＜0.01mm，对轴及各零部件清理检查完好。

3.4液体膨胀机组装。

3.4.1因液体膨胀机为首次检修，因此拆前对各配合间隙进行了测量记录，并查找标准进行了对比如表2。

              表2液体膨胀机检修安装基本数据及及拆检数据mm

3.4.2通过对液体膨胀机解体检查，导致膨胀端轴承温度突然升高原因为油孔异物堵塞及轴向推力间隙过小，针对此两个原因对液体膨胀机进行组装。按照顺拆倒装工序首先回装泵轴，回装轴瓦，通过推力轴承调整垫调整推力间隙，调整后测得轴向0.24mm，其它各配合间隙测得与拆前一致。

4.检修后运行情况

检修后，液体膨胀机一次开车成功，各项运行参数均在正常范围内。

5.总结

通过对液体膨胀机的首次检修，解决了轴瓦温度突然升高的故障，同时掌握液体膨胀机拆检与装配工序，掌握内部结构及拆装要点，收集一手检修资料及数据，形成液体膨胀机检修课件及标准化检修作业流程，在液体膨胀机拆检过程中，探索设计制作叶轮拆装工装及使用热风枪对叶轮无损伤拆装，提高进口液体膨胀机检修效率及质量。

参考文献:

[1]王国伟.关于透平式膨胀机运行故障原因分析及处理.工程技术.2017（6）：219

[2]郭炳伟等.关于透平膨胀机的运行与维护技术浅析.工业技术.2014（35）：53

[3]液体膨胀机操作维护手册