透平膨胀机的维护与检修规程.docx

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透平膨胀机的维护与检修规程

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透平膨胀机的维护与检修规程

透平膨胀机维护与检修规程

1主题内容与适用范围

主题内容

本规程规定了透平膨胀机的机组概述与简介、工作原理与部件构成、拆装及拆装时注意事项、日常操作、透平膨胀机的维护与保养、检修周期与内容、主要故障及其处理等。

适用范围

本规程适用于空气分离、液化等工艺过程中膨胀作功获得冷量的进气压力不大于透平膨胀机。

结构简述

1.3.1透平膨胀机主要由转子（叶轮、主轴）、导叶、定子（轴承、止推轴承等）组成。

1.3.2膨胀工作轮和风机轮分别安装于轴的两端，轴是由气体轴承径向及轴向支承，气体轴承则安装于筒体内，并采用整体轴向装配结构。

1.3.3透平膨胀端蜗壳在低温下工作并置于保冷箱内。

1.3.4气体轴承结构为镶套式，轴承为整体结构式。

设备特点

透平膨胀机采用气体轴承润滑工艺，气体轴承具有速度高、精度高、功耗低、寿命长、低振动、无污染等优点，降低了能耗。

轴承润滑采用气体润滑，叶轮采用高效三元流工作轮，用进口数控机床加工。

编写依据

上海启元空分技术发展有限公司设备说明书。

2完好标准

零、部件

2.1.1设备本体及各零、部件完整齐全。

2.1.2各连接螺栓齐全、紧固。

2.1.3压力表、调节阀等仪表齐全、灵敏，量程符合规定，并定期校验。

2.1.4各部件安装配合间隙符合规定要求。

2.1.5附属阀门、管件、管线油漆完整，标志明显。

运行性能

2.2.1运转正常，无异常振动、杂音等现象。

2.2.2压力、流量平稳，各部件温度正常。

技术资料

2.3.1有设备总图或结构图、易损件图。

2.3.2有使用说明书、产品合格证、质量证明书。

2.3.3操作规程、维护检修规程齐全。

2.3.4设备档案齐全，数据准确可靠，包括：

a.安装及试车验收资料。

b.设备运行记录。

c.历次检修及验收记录。

d.设备缺陷及事故情况记录。

3设备维护

日常维护

3.1.1每两小时检查：

3.1.1.1膨胀机进出口温度、增压机进出口温度。

3.1.1.2膨胀机进出口压力与间隙压力，增压机进出口压力。

3.1.1.3轴承温度。

3.1.1.4轴承进油压力、油温。

3.1.1.5密封气压力。

3.1.2每天检查：

3.1.2.1油箱油面。

3.1.2.2所有管道的严密性。

3.1.2.3紧急切断阀，每次开车前和停车后均应进行检查。

3.1.3每2月至少检查一次：

3.1.3.1检查油的润滑性能（外观、粘度、成分、流动点、闪点等）。

3.1.3.2检查油过滤器的清洁度。

3.1.3.3检查压力油箱的油位（该液位上移至上限时，就应及时补入气体使液位至要求值，该项目对于由于油泵电机联锁停车时或断电时的保护至关重要）。

3.1.4每年应对膨胀机彻底检查，并更换所有的磨损件。

定期检查

3.2.1定期检查空气滤清器：

每一个月检查滤清器堵塞情况，对轻微堵塞的，我们用干燥氮气吹扫，如果堵塞严重的立即更换。

3.2.2经常冲洗蜗壳冷却水道，保证冷却水畅通，提高冷却效果。

3.2.3定期清洗、吹除轴承气管路及过滤器，保证轴承气干燥无杂质。

3.2.4每次拆机时检查导流器，工作轮及O型密封圈磨损程度及有无杂质凝洁，如有，用清洁溶剂清洗，对工作轮及导流器有毛刺的，用精细的什锦锉及刮刀修复，但不得过量。

“O”型圈一般拆一次换一次

3.2.5经常检查仪表控制系统及转速表的精确度，确保数据正确。

常见故障及处理方法

故障现象

故障原因

处理方法

透平膨胀机转速失控

1、透平膨胀机在启动时超速：

是由于在打开进气截止阀时过猛,气量过大引起超速。

2、制动风机出口管径设计过小、管路不畅引起的超速。

3、制动风机进口过滤器或出口消音器阻力过大。

1、控制好开启进气阀的速度。

2、扩大管道通径,以减小阻力、增大流量。

3、清洗过滤器或消音器。

透平膨胀机机前压力过低

空压机冷却器有漏点,原料空气带水过多,纯化器对水分吸附饱和后,未被吸附掉的大量水蒸气进塔,冻堵在上、下热交换器处,致使高压空气送不进塔内,造成空压机憋压,膨胀机进气压力过低。

更换冷却器芯子，消除冰堵

透平膨胀机出口压力过高

1、机后阻力过大。

2、叶轮与内扩压器壁之间的间隙过大。

1、降低下塔压力（中压流程）,或对换热器进行加温吹除（低压流程），或调整减压阀。

2、调整该间隙

至～0.30mm

透平膨胀机卡机故障

1、操作不当或纯化器分子筛吸附效果不好,造成超速或有灰尘、杂质（冰或干冰）进入叶轮及轴承等处,导致卡机或轴承烧毁。

2、由于透平膨胀机的有关间隙过小导致卡机。

1、定期对膨胀气体过滤器的滤布进行清洗或更换。

2、调整间隙到规定值。

轴承温度太高

1、供油不足。

2、油路不清洁（油过滤器堵塞）。

3、旋转部件不平衡。

1、检查油泵及油管路。

2、清洗油过滤器

3、重新装配，做动平衡。

内轴承温度太低

1、轴封间隙太大。

2、轴封气压太低。

3、停车时装置冷气流的窜流

1、更换轴封或调整轴封间隙

2、检查气压降低的原因。

3、启动油泵加温轴承

膨胀机带液

膨胀机出口带液量较大时（超过设计带液量较多），容易打坏喷咀环和叶轮，同时由于这是叶轮起了“泵”的作用，会使间隙压力增高，加重止推轴承的负荷，可能引起轴承等零件的损坏。

更换冷却器芯子，消除冰堵

4.检修周期与内容

检修周期见表

检修周期（月）

检修类别

小修

大修

检修周期

6～12

24～36

检修内容

检修内容

4.2.1小修

4.2.1.1检查各部位的联接螺栓紧固情况，并消除泄漏点。

4.2.1.2检查轴承的震动及磨损情况。

4.2.1.3检查叶轮螺母是否松动。

4.2.2大修

4.2.2.1包括小修内容。

4.2.2.2清洗叶轮和壳体内腔，检查叶轮的磨损和腐蚀情况，测量前后口环间隙。

4.2.2.3检查轴承、轴套的磨损情况。

4.2.2.4检查气密封的磨损情况。

4.2.2.5检查零部件的配合尺寸。

5质量标准

密封的半径间隙为0.05mm，当增大到0.1mm就应予调换。

6检修方法

透平膨胀机的拆卸顺序

6.1.1外机的拆卸：

6.1.1.1拆除制动风机进排气管路（波纹管）。

6.1.1.2拆除转速表接线。

6.1.1.3拆除冷却水进出水管。

6.1.1.4拆掉制动风机涡壳。

6.1.1.5拆除轴承气供气接口。

6.1.1.6拧下外机与主设备连接螺帽。

6.1.1.7拆除密封气接口。

6.1.1.8取出导流器和O型密封圈。

6.1.2机芯的拆卸：

6.1.2.1拆去绝热板及调正垫圈。

6.1.2.2将机芯从工作轮端向风机端用力推出筒体。

6.1.2.3将机芯取出放在专用架上。

6.1.2.4用扳手将工作轮端的锥型螺母拆去（注意拆卸螺母时应做好记号以便装配）取出工作轮。

6.1.2.5再用扳手拆去风机轮的螺母（拆卸螺母时应做好记号以便装配）后，用专用工具套住风机轮拉出。

6.1.2.6拆去限位板。

6.1.2.7取出轴承和主轴。

.透平膨胀机的装配要求

6.2.1透平膨胀机的拆卸、清洗、装配应在一个较洁净的环境中进行，对各个部件应严格检查及清洗吹除，清洗剂可采用无水乙醇或CCI4等溶剂。

6.2.2按图纸技术要求装配轴与轴承，并检查转子上的O型圈的质量，应保证轴与轴承的间隙（轴与轴承装配好后，可在轴的前后端用力推几下），密封套装上后保证轴向的间隙在正常范围内。

6.2.3机芯装配完成后应在机外做轴的悬浮试验，合格后再上机组安装。

6.2.4整机安装时应注意蜗壳的端面与机芯的垂直，各紧固螺母用力要均匀，保持轴在起浮压力至正常工作压力均能旋转自如。

6.2.5检查调整喷嘴环和轴密封器间的垫片，使喷嘴叶片与叶轮进口处叶片对中。

6.2.6检查增压机蜗壳和轴承箱间的垫片，使得增压机轮出口处叶片与蜗壳进口扩压段对中。

6.2.7喷嘴叶片两端面与盘的滑动配合面，应喷涂低温润滑剂，以免传动或装拆时拉毛。

透平膨胀机卡机后轴承和主轴的修复：

6.3.1透平膨胀机解体后首先要求更换的配件必须是原厂精度高、合格的产品，严禁使用非正规产品，否则影响转子的寿命和效率。

6.3.2轴承轻微烧（擦）伤的修复：

采用细什锦锉或金相砂纸进行研磨，研磨至无明显痕迹为止，然后用小于轴承气孔大小的银针（直径约15丝左右）对每个通气孔进行疏通，完成后用清洁溶剂（四氯化碳）清洗，再用干净干燥气体吹除即可。

6.3.3主轴轻微烧（擦）伤的修复：

将轴的烧（擦）伤端面放在干净平板上，并想法固定（固定物不能伤及主轴的任何部位），然后用什锦锉或金相砂进行反复研磨，直至研磨到原来的粗糙度为止，完成后用清洁溶剂（四氯化碳）清洗，再用干净干燥气体吹除即可。

然后在轴承气供气—压力下，转轴能轻松自如的旋转，当转速达到107000转/分钟时，转速平稳，声响无异常即可。

6.3.4油箱内部有很浓的灰白色油“烟”冒出：

排除轴承问题外，是由于密封气倒窜。

原因是迷宫密封装置两侧的压差增大并超过密封装置所形成的压力降时,就会出现大量的气体泄漏,造成密封失效。

7.试车与验收

开车前准备工作及检查项目：

7.1.1检查是否有异物进入透平机组；

7.1.2给油箱充油并达正常油面；

7.1.3按照供油装置要求对其进行检查；

7.1.4滤油器是否清洁；

7.1.5膨胀机和增压机各进口管道中设的过滤器是否安装正确；

7.1.6各仪控、电控线路与装置是否正确连接；

7.1.7各阀是否在正确的“开”、“关”位置上；

7.1.8密封气连接是否正确；

7.1.9检查喷嘴调节阀工作的正确性；

7.1.10检查紧急切断阀工作的正确性（从开到关应在1秒内）。

膨胀机启动：

7.2.1启动前的检查

7.2.1.1油箱油面指示正常；

7.2.1.2加温气体阀门关闭；

7.2.1.3喷嘴叶片关闭；

7.2.1.4紧急切断阀门关闭；

7.2.1.5膨胀机进出口阀门关闭；

7.2.1.6增压机进出口阀门关闭；

7.2.1.7油箱油温：

如低于15oC应开油加热器加热；

7.2.1.8增压机回流阀全开（为膨胀机启动条件）；

7.2.2、启动膨胀机

7.2.2.1接通密封气、工艺气供应；

7.2.2.2接通仪电控电源；

7.2.2.3启动油泵；

7.2.2.4对油冷却器通冷却水（如油温低，可暂缓通水），同时对增压机后气体冷却器通冷却水；

7.2.2.5开膨胀机出口阀门；

7.2.2.6开膨胀机进口阀门；

7.2.2.7开增压机出口阀门；

7.2.2.8开增压机进口阀门；

7.2.2.9开喷嘴调节阀为设计工况的30％；

7.2.2.10开紧急切断阀，透平开始运转，很快达到一较小转速。

随即迅速开大喷嘴调节阀使转速达到设计值的40％进行。

7.2.2.11再逐渐打开喷嘴调节阀，同时逐渐关小增压机回流阀，直到达到额定工况；

7.2.2.12启动期间要随时检查轴承温度。

间隙压力及整机进行情况是否正常；

验收

试车时间不少于4小时，应达到运转平稳无杂音，冷却、润滑良好。

验收

7.2.1检修质量及缺陷记录。

7.2.2主要零、部件检修记录。

7.2.3更换零、部件清单。

7.2.4试车记录。

7.2.5办理验收手续。