透平膨脹機(jī)組使用

一、 概述PLPK-1083/39.7*4.9型透平膨脹機(jī)組是為氣體分離裝置配套的機(jī)組之一。利用空氣膨脹產(chǎn)生的冷量，滿足氣體分離裝置對冷量的需要以及補(bǔ)償裝置中的冷量損失。機(jī)組由透平膨脹機(jī)、油站、底座、冷箱、部分油、水、氣管路等組成。透平膨脹機(jī)所產(chǎn)生的膨脹功由主軸另一端的增壓葉輪所吸收利用，使增壓機(jī)氣體的出口壓力升高。進(jìn)入透平膨脹機(jī)的工質(zhì)氣體應(yīng)為不含有機(jī)械雜質(zhì)的干凈氣體。二、 技術(shù)參數(shù)1、 型號:PLPK-1083/39.7*4.9型2、 型式：膨脹機(jī)：臥式，單級，向心，徑—軸流反作用式 增壓機(jī):單級，離心式3、 主要參數(shù)名稱單位朧脹機(jī)增壓機(jī)氣量riin3/.T65000進(jìn)遷壓力皿￡(A|1.072.31排氣壓力MFA(A'J.594.10進(jìn)氣溫度-1 Z：4：)絕熱效率＞址>01轉(zhuǎn)速r/ir.ln20_0C23100介質(zhì)空氣空月調(diào)節(jié)方U可調(diào)噴嘴3、機(jī)組重量：5300kg4、機(jī)組外型尺寸：長*寬*高：3390mm*2200mm*2950mm5、儀控操作值項(xiàng)目單位撫作值報警報警連鎖備注軸承油壓UPA(.G.)C.18-3.25<0.18<0.U>0.2啟動膨脹機(jī)油過濾器最大阻力WA(G)C.04軸率進(jìn)口油溫cEC-4^軸承溫度<RS>85X密封器供氣壓力防也〔G）C.5-18>0.2啟動油泵轉(zhuǎn)速rA.iiii<20100>21^00>23000振動值GJ>40蓄能器充r壓力MPA(G)C.15+0.Cl節(jié)流前油壓MPA(G)>0.J6、機(jī)組連鎖停車順序如下：（1）全開增壓機(jī)回流閥（2）三秒內(nèi)關(guān)閉膨脹機(jī)進(jìn)口緊急切斷閥三、機(jī)組簡介1、 透平膨脹機(jī)組有以下主要部分組成：（1）帶保冷箱及底架的增壓透平膨脹機(jī)即主機(jī)一臺（2）油站一臺（3）主機(jī)和油站組裝為一整體，用地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上。必須防止周圍的震動和沖擊傳給機(jī)組。安裝主機(jī)進(jìn)出氣管道時，必須避免管道重量和明顯的安裝應(yīng)力附加在主機(jī)上。本機(jī)組所需絕熱材料和潤滑油用戶自備。2、 透平膨脹機(jī)透平膨脹機(jī)為臥式、單級、向心、徑—軸流反作用式。其中一端為膨脹機(jī)，另一端為增壓機(jī)。工質(zhì)氣體由膨脹機(jī)進(jìn)口管進(jìn)入膨脹機(jī)蝸殼。膨脹機(jī)蝸殼為鑄不銹鋼（ZG1Cr18Ni9）結(jié)構(gòu)，直接固定在底架上。蝸殼內(nèi)安裝有膨脹葉輪，可調(diào)噴嘴。轉(zhuǎn)子支撐在機(jī)身上，其中一端為膨脹機(jī)，另一端為增壓機(jī)。膨脹葉輪和增壓葉輪均為三元閉式葉輪。軸承為止推徑向軸承。只有安裝正確并提供清潔而充足的潤滑油，才能保證轉(zhuǎn)自良好運(yùn)轉(zhuǎn)。軸承排油經(jīng)回油管流回郵箱。軸承溫度由鉑電阻溫度計測量。為防止膨脹機(jī)葉輪膨脹前的氣體和增壓葉輪增壓后的氣體泄漏，在膨脹葉輪和增壓葉輪的論蓋上設(shè)置了迷宮密封。在靠近兩葉輪的軸上也各設(shè)置了一迷宮密封，使得工質(zhì)氣體外漏量控制在最小的范圍內(nèi)。膨脹機(jī)的密封內(nèi)充有常溫密封氣（干燥空氣或氮?dú)猓┮苑乐古蛎洐C(jī)內(nèi)氣體外泄漏。其壓力由減壓閥來控制。膨脹機(jī)啟動前，密封氣由儀表供給，啟動后，密封器有自身提供。3、 增壓機(jī)工質(zhì)氣體軸向進(jìn)入增壓葉輪，在其內(nèi)加速增壓，進(jìn)入擴(kuò)壓氣減速后進(jìn)一步增壓，在蝸殼內(nèi)匯集排出，經(jīng)冷卻降溫，換熱器換熱后，在進(jìn)入膨脹機(jī)。增壓葉輪和膨脹葉輪裝在同一根軸上組成轉(zhuǎn)子，二者轉(zhuǎn)速相同。由膨脹葉輪發(fā)出的機(jī)械工驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，將機(jī)械工傳給增壓葉輪。4、潤滑系統(tǒng)透平膨脹機(jī)軸承油潤滑系統(tǒng)強(qiáng)制供油潤滑，潤滑系統(tǒng)由油站、輸油管等組成。油站由油箱、兩臺油泵、一臺油冷卻器、一臺油過濾器、一臺囊式蓄能器、油分離器、閥門、管道等組裝在一起，形成一個完整的供油裝置。油箱由箱體焊接在支座上形成，其容積為0.8m3油箱上部安裝兩臺型號為GDB—100YZL型擺線齒輪油泵，每臺流量為100L/min，額定排出壓力為0.6MPA，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min,電機(jī)型號為Y112M—4，電機(jī)為380V，功率為4KW。油冷卻器為臥式殼管式換熱器。主要由筒體、蓋、冷卻器芯子等組成，管子和管板脹管連接。油在管外流動，水在管內(nèi)流動。冷卻油量100L/min,冷卻面積4m?,耗水量5t/h。在油冷卻器水蓋和筒體上設(shè)有防氣、防水、防油絲堵。油過濾器過濾油量150L/min,過濾限度10卩，壓力降小于0.04MPA。兩個過濾器體有三通旋塞連接，可以切斷其中任意一個，以便清洗和更換芯子。油箱內(nèi)裝有型號為GYY4—200/5的電加熱器，電壓為220V，功率為5KW。當(dāng)油溫低于15°C時，必須用電加熱器對潤滑油加熱。潤滑油自油箱由油泵吸入，經(jīng)油冷卻器和切換時濾油器后送入個潤滑點(diǎn)，再經(jīng)回油管返回油箱，在油泵啟動前，囊式蓄能器內(nèi)應(yīng)沖入0.15MPA的氮?dú)?，在油泵啟動時自行充油，用于保證油壓降低連鎖停車時必須的潤滑。由于透平壓縮機(jī)是強(qiáng)制潤滑的，轉(zhuǎn)速很高，因此油泵不能工作時，透平膨脹機(jī)絕對不允許使用。當(dāng)電源及油站發(fā)生故障時，透平膨脹機(jī)必須立即停車，此時將由囊式蓄能器供油一分鐘左右，保證透平膨脹機(jī)惰轉(zhuǎn)時潤滑用油。油箱注入GB11120規(guī)定的L—TSA32號汽輪機(jī)油。正常運(yùn)行過程中，約一年更換一次潤滑油。若油的特性經(jīng)檢查確認(rèn)良好的可延長使用。四、 膨脹機(jī)調(diào)節(jié)和安全保護(hù)膨脹機(jī)的流量調(diào)節(jié)是通過氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的噴嘴葉片轉(zhuǎn)動，從而改變流道截面積使流量改變的。執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)干行程反映了噴嘴流道截面積的變化。執(zhí)行機(jī)構(gòu)向上截面積變大，流量變大。反之截面積變小，流量變小。增壓機(jī)的回流閥可對增壓機(jī)出口壓力，轉(zhuǎn)速及膨脹機(jī)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。透平膨脹機(jī)進(jìn)口處有一遙控薄膜調(diào)節(jié)閥，黨閥上市股市，可作為緊急切斷閥，有總控室進(jìn)行操作。通過操縱三通電磁閥使遙控薄膜調(diào)節(jié)閥在三秒內(nèi)關(guān)閉，切斷膨脹機(jī)氣源，使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此閥和膨脹機(jī)出口閥均應(yīng)密閉不漏氣。在下列情況時，三通電磁閥電源切斷，氣動薄膜下側(cè)的空氣通過快速泄氣閥至大氣，于是在彈簧力的作用下，是閥門快速關(guān)閉。（1）油泵電源斷電；（2）潤滑油壓力W0.14MPA;（3）軸承溫度超過90C；（4）轉(zhuǎn)速超過23000r/min。五、 操作說明1、開車前準(zhǔn)備檢查膨脹機(jī)組內(nèi)部并保證清潔，將機(jī)組外部清理干凈，清洗油路系統(tǒng)管道。給油箱注GB11120規(guī)定的L—TSA32號汽輪機(jī)油并達(dá)到常油面，油量約為600升（注油時須經(jīng)150目濾網(wǎng)過濾）。檢查膨脹機(jī)和增壓機(jī)個進(jìn)口管設(shè)置的過濾器安裝是否正確。油過濾器是否清潔。各儀、電控線路與裝置聯(lián)結(jié)是否正確。各閥是否在正確的開、關(guān)位置上。密封氣管路安裝位置是否正確。檢查噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的行程是否靈活，動作是否正確（拉桿上移，噴嘴流道截面面積變大）。其行程時可作為參考值。檢查緊急切斷閥工作是否靈活、正確。做遙控薄膜調(diào)節(jié)閥手動遙控實(shí)驗(yàn)及關(guān)閉實(shí)驗(yàn)（關(guān)閉時間自全開位置算起在三秒內(nèi)）。對油路系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)清洗（此時將油從膨脹機(jī)進(jìn)油口引入回油管，以避免雜物進(jìn)入膨脹機(jī)內(nèi)），時間約為八小時。循環(huán)結(jié)束后，清洗用油需盡量排凈。再給油管注4.1.2中規(guī)定的潤滑油約500升（注油時仍需經(jīng)150目濾網(wǎng)過濾）并檢查過濾器是否清潔。將進(jìn)油、回油管路和膨脹機(jī)連接好，重新充滿油引起油面降低時，則需補(bǔ)充潤滑油。2、膨脹機(jī)開車開車前的準(zhǔn)備工作。油箱油面指示正確。加溫氣體閥門關(guān)閉。可調(diào)噴嘴葉片關(guān)閉。緊急切斷閥關(guān)閉。膨脹機(jī)進(jìn)出口閥關(guān)閉。增壓機(jī)進(jìn)出口閥關(guān)閉。油箱油溫：低于15°C時用電加熱器加熱。軸承溫度：無論哪個軸承溫度低于15C，都必須通入潤滑油加溫軸承（注意：先通入密封氣），如仍不奏效，則必須用加溫氣體對膨脹機(jī)進(jìn)行加溫。潤滑系統(tǒng)正常工作。增壓機(jī)回流閥關(guān)閉。啟動膨脹機(jī)。接通密封氣氣源。接通儀電控電源。啟動油泵。向油冷卻器通冷卻水（油溫低時，可緩慢通水），同時向增壓端后冷卻器通冷卻水。全開膨脹機(jī)進(jìn)口閥門。全開膨脹機(jī)出口閥門?？烧{(diào)噴嘴開度為全程的20％左右。全開膨脹機(jī)進(jìn)口緊急切斷閥。全開增壓機(jī)出口閥。緩慢打開增壓機(jī)進(jìn)口閥，記起開始運(yùn)轉(zhuǎn)，很開達(dá)到一較小轉(zhuǎn)速。隨后即全開增壓機(jī)回流閥，增壓機(jī)進(jìn)口閥，使增壓機(jī)轉(zhuǎn)速維持在10000r/min左右。再逐漸打開噴嘴，同時逐漸關(guān)小增壓機(jī)回流閥，直到達(dá)到額定工況，注意膨脹機(jī)各個閥的開關(guān)速度，同時檢視軸承溫度和增壓機(jī)流量大小，避免造成機(jī)器的氣流不穩(wěn)定，引起震動，使機(jī)器受損。啟動期間要隨時檢查軸承溫度、轉(zhuǎn)速等，整個進(jìn)組運(yùn)行情況是否正常。運(yùn)行中的檢視組運(yùn)行中的檢視項(xiàng)目如下：（1）每兩小時;（2）膨脹機(jī)進(jìn)出口溫度，增壓機(jī)進(jìn)出口溫度;（3）膨脹機(jī)進(jìn)出口壓力及增壓機(jī)進(jìn)出口壓力；（4）軸承溫度；（5）軸承進(jìn)口油壓、油溫；（6）密封氣壓力。每天檢查：（1）油箱油面（油面降低時，補(bǔ)充潤滑油）;（2）所有管道的密封性定期（每三個月至少一次）檢查緊急切斷閥。檢查方法如下：用緊急停車按鈕切斷電磁閥電源，使電磁閥斷電，如果緊急切斷閥立即關(guān)閉，則其功能是正常的，隨即又按下緊急切斷按鈕，緊急切斷閥又會回復(fù)到開啟位置，（如果這時不能自動回復(fù)到開啟位置，可能是由于緊急切斷閥閥頂前后的壓力差太大，這時可以關(guān)小噴嘴葉片至緊急切斷閥打開為止，然后重新調(diào)整噴嘴葉片至正常位置），接著調(diào)整增壓機(jī)回流閥達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速。每兩個月至少一次進(jìn)行如下檢查工作。（1）檢查潤滑油性能（外觀、粘度、成分、流動性、閃點(diǎn)等）；（2）檢查油過濾器的清潔度；（3）每年應(yīng)對膨脹機(jī)進(jìn)行徹底檢查，并更換所有磨損件。膨脹機(jī)出口溫度監(jiān)視（1）運(yùn)行中膨脹機(jī)出口溫度必須高于-173C左右，防止出現(xiàn)大量液體。避免機(jī)器損壞。3、膨脹機(jī)停車停止運(yùn)轉(zhuǎn)。逐漸全開增壓機(jī)回流閥。關(guān)小可調(diào)噴嘴葉片開度。逐漸關(guān)閉緊急切斷閥。關(guān)閉膨脹機(jī)進(jìn)口閥。逐漸關(guān)閉增壓機(jī)進(jìn)出口閥4、停車后處理臨時停車：保持密封器和潤滑油供應(yīng)，保持儀電控系統(tǒng)為工作狀態(tài)。準(zhǔn)備重新啟動。長期停車：應(yīng)對膨脹機(jī)進(jìn)行加溫解凍，操作如下：（1）保持密封器和潤滑油供應(yīng)，保持儀電控系統(tǒng)為工作狀態(tài)。（2）打開緊急切斷閥。（3）打開可調(diào)噴嘴葉片。（4）打開膨脹機(jī)所有吹除閥。（5）檢查膨脹機(jī)的進(jìn)出口閥是否關(guān)嚴(yán)。（6）打開加溫氣體閥加溫膨脹機(jī)，使流經(jīng)膨脹機(jī)的加溫氣流向與正常流向反，且溫度不超過60C.氣體的露點(diǎn)應(yīng)低于-40C°（7）關(guān)閉各吹除閥。（8）關(guān)閉加溫氣體閥，停止加溫。（9）關(guān)閉緊急切斷閥。（10）關(guān)閉可調(diào)噴嘴葉片。（11）停止?jié)櫥凸?yīng)。（12）15分鐘后切斷密封氣源。注意：膨脹機(jī)進(jìn)出口閥必須關(guān)嚴(yán)，使得加溫后的透平膨脹機(jī)在長期停車期間避免因冷氣漏入，而使軸承在下次開車時產(chǎn)生過冷，特別是在分餾塔繼續(xù)運(yùn)行的情況下，更需注意。另外還應(yīng)注意，在通加溫氣體之前必須先開緊急切斷閥和噴嘴葉片，以免損壞機(jī)器。六、拆裝說明2、膨脹機(jī)的拆裝必須在十分清潔的條件下進(jìn)行，所有零件特別是軸承、密封、葉輪和噴嘴葉片等必須特別小心地處理。膨脹機(jī)的冷箱、蝸殼、緊急切斷閥、噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等一般是不拆寫的，因?yàn)榭梢灾苯訌呐蛎洐C(jī)熱端拆卸內(nèi)部零件。拆卸膨脹機(jī)內(nèi)部零件的步驟如下：（1）先拆去增壓機(jī)進(jìn)出口管道，在拆去進(jìn)出口油管、軸承溫度計、測速頭、密封氣管及儀表接管等，而后松開并取出增壓機(jī)與底架間的緊固螺栓，松開并取出機(jī)身與前隔板的緊固螺栓，鉤住機(jī)身上的吊環(huán)螺釘，并托住機(jī)身前端（膨脹機(jī)端），最后將機(jī)身徐徐推出（此時當(dāng)心不要碰壞膨脹葉輪），并將它們放到清潔的工作臺上水平墊穩(wěn)，準(zhǔn)備進(jìn)一步拆卸。將放在工作臺上的增壓機(jī)蝸殼機(jī)及后隔板拆下，再將裝在機(jī)身上的轉(zhuǎn)子兩端的膨脹那個葉輪和增壓葉輪、密封拆下，托住主軸一端將其另一端軸承取出。（2）膨脹機(jī)的裝配程序和拆卸程序相反，裝配式參閱總圖。（3）在進(jìn)行裝拆工作時，必須注意如下事項(xiàng)：拆卸的各零部件應(yīng)做好對應(yīng)標(biāo)記，復(fù)裝時按標(biāo)記進(jìn)行裝配；每次安裝都必須對軸承間隙進(jìn)行檢查，保證徑向和止推值在規(guī)定范圍之內(nèi)。（3）轉(zhuǎn)子更換零件或轉(zhuǎn)子動平衡有懷疑時（運(yùn)轉(zhuǎn)時，可根據(jù)其聲音的變化及機(jī)器振動情況判斷其平衡性），必須按轉(zhuǎn)子結(jié)合部的要求重新校正動平衡。（4）必須按透平膨脹機(jī)總圖要求進(jìn)行調(diào)整，使可調(diào)噴嘴葉片和膨脹葉輪的中心對齊。注意保護(hù)測速傳感器側(cè)頭表面，以免碰撞。保證測量距離，注意保護(hù)噴嘴葉片兩端面，滑動盤的配合面，避免拉毛、劃傷。如果必須拆裝可調(diào)噴嘴和噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可參閱透平膨脹機(jī)總圖進(jìn)行。七、維護(hù)說明1、可調(diào)噴嘴：只要通過的氣體是清潔的，即使噴嘴葉片表面的光澤變暗，也不會影響效率，如果氣體中含有較大的即使是少量的固體顆?；蚨趸技捌洚a(chǎn)生的液滴時，就會產(chǎn)生噴嘴葉片的腐蝕，嚴(yán)重時會出現(xiàn)凹坑，這樣就會使效率明顯下降，此時就必須更換噴嘴葉片，在空分裝置啟動期間，最容易產(chǎn)生腐蝕，因此操作時應(yīng)特別注意。2、膨脹機(jī)葉輪：由于和噴嘴葉片相同的原因，也可能造成對葉片進(jìn)口邊的磨蝕，如果磨蝕嚴(yán)重甚至?xí)霈F(xiàn)凹坑時就必須更換葉輪。膨脹葉輪和增壓葉輪輪蓋處的密封是易損件，密封齒的磨損將導(dǎo)致其效率下降，如果密封發(fā)生明顯磨損就必須更換。3、軸密封：軸密封在運(yùn)行中也會產(chǎn)生輕微磨損，如果磨損嚴(yán)重就應(yīng)更換，否則會使漏氣損失增加，使膨脹端軸承溫度降低。4、增壓葉輪：如果通過的氣體不過那勁，將引起增壓機(jī)葉輪葉片磨蝕，嚴(yán)重時會產(chǎn)生凹坑，和膨脹葉輪一樣會引起動平衡的破壞。5、軸承：軸承室高精度零件，不允許對其進(jìn)行任何修正，如果發(fā)現(xiàn)由于暫時超負(fù)荷或潤滑不良而引起軸承損傷，就應(yīng)更換軸承。6、油過濾器：如果發(fā)現(xiàn)油過濾器阻力明顯增加，就應(yīng)清洗或更換濾芯。7、油冷卻器：一般每年進(jìn)行一次清洗，如果冷卻水不干凈，清洗次數(shù)還要增加。最后還必須指出，維修裝配時，必須保證裝配間隙表中的數(shù)值。八、主要故障處理以下列舉常見的主要故障及其產(chǎn)生原因，以便針對這些原因進(jìn)行相應(yīng)的處理1、軸承溫度太高，其原因主要有：（1）潤滑油供應(yīng)不足；（2）油路不清潔（油過濾器、油管等