检修的主要步骤
第一阶段:切断主电动机和辅助系统的电源,确认所有的辅助系统全部停运,压缩机本体用氮气置换合格,设备的出入口管线安装了盲板,办理相关的检修作业手续,具备检修条件。
第二阶段:拆卸对检修作业有影响的设备本体上的仪表、电器元件,如热电偶;拆卸所有辅助连接部件,润滑油管线;拆卸联轴器。
第三阶段:拆卸叶轮轴外壳,测量转子的轴向间隙。
第四阶段:拆卸叶轮、停车密封、机械密封、浮环密封,检查部件磨损情况,确定需要更换的备件,对壳体内部以及叶轮进行清理;测量轴瓦的配合间隙。
第五阶段:安装机械密封,整体回装。
检修过程
(1)第一阶段的步骤
1)停机前测量压缩机的振动值,离心机设有在线测量仪器,直接读出数值,填写在表格内,作为机组检修前的档案资料。
2)现场查看润滑油的温度值、压力值,并进行记录。
3)按操作规程,停止压缩机的电动机。
4)停止辅助系统的润滑油泵。
5)停止冷却水系统。
6)系统降压,压缩机用氮气置换。
7)在取样点取样,化验合格为止。
8)切断电源,办理断电手续。
9)排出压缩机内的润滑油,用油桶装好。
10)办理相关作业票据以后,进行检修。
11)压缩机的出、入口安装盲板。
(2)第二阶段的步骤
1)拆卸与压缩机相连的氮气、润滑油、循环水管线,在拆卸时要做好记号,便于将来的回装。拆卸下来的管线法兰密封处要保护好,防止损坏密封面,同时防止异物进入管线内,记录管线法兰垫片的尺寸。
2)检查并清理管线法兰密封面,如果密封面出现划痕、凹坑等缺陷,要进行处理。
3)拆卸压缩机本体上的振动检测探头,以及其他参数的测量仪器,用白布包好。
4)拆下联轴器保护罩螺栓及定位销,如图2-2所示。在联轴器的连接法兰上做好记号,使用专用套筒扳手拆下联轴器的连接螺栓,并将联轴器拆下来放好。
5)对压缩机与电动机进行同心度测量,首先安装同心度找正工具,把测量的结果做好记录。电动机轴中心的高度要比压缩机侧的高度低0.2~0.25mm,如图2-3所示,这是由于电动机的转子轴瓦间隙与压缩机的轴瓦间隙值不同所致,当压缩机静止不动时,要提前留出余量,这样,在运转以后,才能达到同一中心。在电动机一侧,转子轴向有窜量,移动窜量的距离在1.3~1.7mm之间。
6)检查挠性联轴器的外观,查看是否有裂纹情况,图2-4为挠性联轴器的实物图片。
图2-2 拆下联轴器保护罩螺栓及定位销
图2-3 压缩机与电动机的同心度测量
(3)第三阶段的步骤
1)由于压缩机的叶轮侧重量较大,当压缩机的联轴器拆卸以后,需要用附加的支承座来支承压缩机的壳体部分,目的是防止压缩机出现倾斜。安装压缩机的支承座,紧固好螺栓,此螺栓为专门加工的,支承座作为专用工具已经提前做好。图2-5所示为支架示意图,图2-6所示为支承座实物图片。
图2-4 挠性联轴器
图2-5 支架示意图
图2-6 支承座
图2-7 安装螺孔
2)在压缩机上,加工有拆卸和安装用的螺孔,即螺孔1和螺孔2,如图2-7所示。首先将四块专用压板固定在压缩机的壳体上,用螺孔1将压板固定好,如图2-8所示。固定好压板以后,用4条M42×380的螺栓拧进螺孔2内,这四条M42×380的螺栓起到顶丝的作用,上紧螺栓,使得叶轮外壳部分向里移动,移动的距离为0.3mm。这样卡环就与壳体有了0.3mm的间隙,有了间隙以后,就可以将卡环拆卸下来。在叶轮的端面与压缩机的壳体端面有一个线径为7mm的O形环,这0.3mm的间隙实际是压紧O形环以后,挤出来的间隙。卡环是4瓣的圆环,用于固定叶轮外壳与机体外壳。
3)参见图2-7拆卸卡环上的固定螺栓,如图2-9所示。
图2-8 安装压板
图2-9 拆卸固定螺栓
4)每个卡环上有两条顶丝孔,用顶丝将卡环顶出来以后,卡环的拆卸顺序是,先拆上面的卡环,然后吊出来;接下来拆卸左边的卡环,然后吊出来;再拆卸右面的卡环,然后吊出来;最后拆卸下面的卡环,然后吊出来。图2-10为吊出上面的卡环。
5)用同样的方法,拆卸里面的四个卡环,吊到地面上。
6)再次将四块专用压板固定在压缩机的壳体上,同样固定在螺孔1上,用顶丝将叶轮轴外壳顶出来,向外顶出80mm,然后将压板拆下来。
7)通过压缩机壳体底部设置的两个丝杠,丝杠设置在压缩机的两侧,如图2-11所示,两侧同时转动螺母,用丝杠将叶轮轴外壳整体拉出来,两侧要均匀拉出,拉出的距离为600mm。叶轮侧壳体设有支撑架,支撑架在轨道上。
图2-10 吊出上面的卡环
图2-11 拉出的丝杠
8)用钢丝绳系在叶轮吊装部位,当叶轮离开压缩机的结合面以后,靠人力将叶轮推出来,如图2-12所示,此时,叶轮轴和外壳是整体拉出来的。
9)整体移出来以后,将叶轮轴外壳用起重机放置在宽敞的位置,且放置在木方上,如图2-13所示。
图2-12 拆卸出的叶轮
图2-13 叶轮轴
10)由于叶轮的重量较大,放置在木方上面会倾斜,因此,在叶轮转子的基础上安装固定支座,保证叶轮的安全稳定,不会倾倒,如图2-14所示。
11)测量转子的轴向间隙,将千分表座固定在轴承箱上,千分表触头置于联轴器端面,将千分表的指针调到0的位置,轴向移动转子,测出数据,并做好记录。轴向间隙的标准值为0.2~0.3mm,极限值不大于0.5mm。
12)拆入口扩压器,将专用支架安装在壳体上,支承杆固定于入口端,然后用拉力杆将扩压器拉出,用起重机放在地面上,地面上铺上橡胶板。图2-15为压缩机入口结构图片。
图2-14 固定支座
图2-15 压缩机入口结构
(4)第四阶段的步骤
1)叶轮用锁紧帽通过锁紧螺栓固定在轴上,如图2-16所示。
2) 清理干净内六角螺母的塑化物,拆下锁紧帽的内六角螺栓及四个锁紧螺钉,卸下叶轮锁紧帽,如图2-17所示。拆下螺栓以后,要清理螺母和螺栓螺纹内的塑化物。
3)在叶轮上安装好钢丝绳,并用起重机固定住,稍微拉紧钢丝绳,起到保护叶轮的作用,钢丝绳要用包布,防止损坏叶轮。
图2-16 叶轮固定螺母
4)安装拆卸叶轮的专用工具,用顶丝将叶轮拉出来,要均匀拧紧顶丝,如图2-18所示。
图2-17 拆下锁紧螺钉和锁紧帽
a)锁紧螺钉 b)锁紧帽
5)吊下叶轮,并放在合适位置。
6)拆卸叶轮轴上的两个传动键,在传动键上设有固定螺钉,首先拆卸固定螺钉,然后取出传动键,如图2-19所示。检查键槽是否有缺陷,对毛刺、尖角处进行研磨处理。
7)检查叶轮流道及叶轮情况。
8)用深度尺测量推力盘到轴端面的距离,并做好记录,作为将来安装叶轮轴时的基础数据,如图2-20所示。
9)用专用扳手,松开推力盘的锁紧螺母,在松开之前,做好标记,将来按此位置回装,如图2-21所示。
10)拆卸停车密封组件,用内六方扳手拆卸固定螺栓,如图2-22所示。
图2-18 顶出叶轮
图2-19 取出传动键
图2-20 轴向窜量
图2-21 拆卸锁紧螺母
11)将停车密封盒组件整体拆下,如图2-23所示。拆下弹簧挡板螺钉,卸下弹簧挡板,小心取出16个弹簧,并保管好。
图2-22 拆卸停车密封
图2-23 拆卸密封盒组件
12)卸下阻尼板,拆下迷宫密封的固定螺钉,取出迷宫密封,检查内径表面磨损情况。图2-24为迷宫密封环实物图片,材质为铸铝,迷宫密封安装在压缩机的壳体上。由于迷宫密封与轴配合,一旦由于振动加大,轴与迷宫密封会出现磨损,迷宫密封选择铸铝材料,目的是不能损坏传动轴,将迷宫密封作为易损件。
13)在此处应用的迷宫密封,由于介质存在粉末,会堵塞迷宫密封的沟槽,需要拆卸下来进行清理。如果出现磨损情况,要更换新的迷宫密封件。
14)拆下平衡盘锁紧螺母,拆下O形环。
15)拆卸平衡盘与轴套间调整垫片,垫片的厚度为1.6mm。此垫片用于调节阻尼板与平衡盘间隙。
16)使用专用工具拉出平衡盘,如图2-25所示。
图2-24 迷宫密封环
图2-25 拆卸平衡盘
17)取下定位键和调节垫片,如图2-26所示。
18)使用拉力器将间隔套拉出来,如图2-27所示。
图2-26 取下调节垫片
图2-27 拆卸间隔套
19)用深度尺测量机械密封静环组件外端面与轴端的距离,测量的数据做好记录,这样,就可以确定机械密封的相对位置,以便在回装时确认是否安装到位,如图2-28所示。
20)测量机械密封静环固定架外端面与动环间的轴向距离,并做好记录。拆卸机械密封静环固定架与壳体的紧固螺栓,如图2-29所示。
图2-28 机械密封相对位置
图2-29 拆卸机械密封
21)拆卸机械密封静环挡板的螺栓,卸下挡板。拆下机械密封静环紧固螺栓,取出机械密封静环组件,测量固定架外端面至静环表面的距离,以确定目前的机械密封压缩量,并做好记录。
22)拆卸机械密封的动环。检查机械密封的磨损情况,机械密封给定的压缩量为(4.6±0.1)mm。机械密封为波纹管结构,检查波纹管的焊接点有无开焊、裂纹等。图2-30为机械密封金属环(动环)实物图片,图2-31为机械密封波纹管(静环)部分实物图片。
图2-30 机械密封金属环
图2-31 机械密封波纹管
23)拆浮环密封挡板螺栓,卸下挡板,取出八个弹簧,卸下浮环密封,检查浮环密封的磨损情况。
浮环密封原理如图2-32所示,在轴上有两道浮环密封,一道用于封介质,另一道用于封大气。浮环可以浮动,但受到弹簧的限制,不能转动。密封油(现场使用的是35#白油)由进油孔进入,通过浮环与轴之间的间隙,沿着轴向流动,流进来的密封油通过挡板6和甩油环7排出腔外。
这部分密封油和泄漏的气体一起排出去,进入分离罐,在分离罐内经过油气分离以后,密封油可以继续使用。当轴转动时,浮环只能浮动,不能转动,相当于滑动轴承的润滑原理,在偏心圆柱间隙内形成油膜,流体动压力将浮环托起,油膜的节流降压作用阻止了气体泄漏出去。
密封油的压力通过调节阀调节,保持与介质的压力相匹配,随介质压力的变化而变化,密封油的压力值总是保持比介质压力高0.25MPa。浮环本体材质选用不锈钢,为了防止与轴磨损,损伤轴套,在浮环内径处的材质为巴氏合金,图2-33为浮环的实物图片。
图2-32 浮环密封原理
1—大气侧浮环 2—间隔环 3—弹簧 4—介质侧浮环 5—轴套 6—挡板 7—甩油环
图2-33 浮环
此压缩机的浮环与轴套的配合间隙为0.20~0.24mm,浮环内径为130mm。配合间隙越大,泄漏量越大。但间隙太小时,会出现磨损现象,从使用情况看,间隙在0.20mm时,效果最好;当间隙超过0.32mm时,泄漏量开始明显增加。每次检修时,都要测量配合间隙,如果超差,则要更换浮环。
24)拆卸轴承箱上盖的固定螺栓,如图2-34所示。将上盖吊起放在地面上。
25)拆卸轴承箱内所有振动监测的探头,将探头保管好,电线接头做好标记,然后用带护套的钢丝绳分别捆扎在轴承的两端,准备测量轴承间隙。
26)将千分表座固定在轴承座上,千分表触头测量轴径顶部,如图2-35所示。千分表的指针调到0的位置,然后用导链缓慢起吊叶轮轴,千分表的读数值即是轴承的径向间隙值,测量两次,取其平均数,并做好记录。轴瓦配合间隙的标准值为0.26~0.30mm。
图2-34 拆卸轴承箱上盖
图2-35 测量轴瓦配合间隙
27)测量的轴瓦配合间隙如果超差,要更换轴瓦。首先拆下叶轮侧固定轴承的轴承座螺栓,卸下轴承座,然后用压铅法测量轴瓦与轴承座之间的间隙,间隙值在0.03~0.05mm之间。轴瓦为四个半圆环结构,可以实现自动调节中心,现场更换时,一般更换总成,如图2-36和图2-37所示。图2-36上的四个螺栓用于固定轴瓦的相对位置,图2-37的螺栓用于固定两个瓦座,其上面的销钉用于确定轴瓦的安装位置。
图2-36 轴瓦(一)
图2-37 轴瓦(二)
28)在叶轮轴盒内有两组止推轴瓦,承受叶轮轴两个方向的轴向力,分别是八块止推瓦块和12块止推瓦块,两处推力瓦的规格不一样,如图2-38所示。
在止推瓦块的背面有安装凸缘,与基座上的沟槽配合,如图2-39所示。在瓦块的侧面也有定位槽,将瓦块固定,如图2-40所示。检查止推瓦块的磨损情况,并对各止推瓦块的位置做好标记,如果磨损,要进行更换,安装完以后,所有的瓦块工作面在同一平面上。检查清理轴瓦和止推瓦块的润滑油管路。
图2-38 止推瓦块
图2-39 止推瓦块定位
29)测量轴瓦的间隙以后,安装测振探头。将轴瓦上盖安装好,并均匀地上紧螺栓(见图2-34),安装前,要研磨结合面。
30)检查压缩机所有易损件的磨损情况:
①检查主轴瓦,巴氏合金层应与机体结合良好,如果表面有裂纹、脱层、气孔、夹渣等缺陷必须更换。轴瓦的间隙应符合规定,若超过规定值的1.3倍,应进行更换。瓦块与轴颈配合接触面积应占工作面积的75%以上,瓦块在瓦座内应摆动灵活,无卡塞现象。
图2-40 定位槽
②检查止推瓦块的磨损情况,巴氏合金层如有脱层、裂纹、气孔、夹渣等缺陷,一般应全套更换。更换瓦块时,分别测量每块瓦的厚度,每块瓦的厚度差应小于0.02mm。
③浮动密封表面的巴氏合金层着色检查应无裂纹,外观检查应无径向磨痕,浮环的圆度偏差小于0.02mm。
④机械密封动环与静环的密封面应平整光滑,密封面配合用透光尺检查无漏光现象,密封面表面粗糙度值Ra应低于0.025μm。静环与轴向密封环的配合要紧密,弹簧的压缩量为4.6mm,如果密封面磨损,要更换新的机械密封组件。
⑤停车以后,迷宫内密封环的沟槽会被塑化物堵塞,因此,现场一般更换新的迷宫密封组件。
31)更换壳体上的两道O形环,如图2-41所示(见图2-13)。O形环的材质选用氟橡胶材料。
32)更换壳体上的迷宫密封,如图2-42所示。
图2-41 叶轮壳体上的O形环
图2-42 壳体上的迷宫密封
对于整个离心式压缩机而言,第四阶段的拆卸比较复杂,特别是密封部分。为了对第四阶段的步骤叙述得更为直观和明晰,现把现场拆卸的图片组合在一起,这样更容易记住步骤(见图2-43~图2-60)。
在图2-43中,中间的内六方螺母为紧固螺母,侧面的螺钉为锁紧螺钉。
在图2-53中,垫片与定位销之间成90°的角度。
图2-58为机械密封组件,按着实际运行时的位置摆放,安装时,就按图片中的顺序和方位进行安装。
注意:不要忘记安装机械密封动环和静环上的O形环,如图2-59和图2-60所示。安装前要测量O形环的线径,保证O形环的压缩量。
图2-43 拆下叶轮紧固螺栓
图2-44 卸下叶轮上的四条螺栓
图2-45 取下叶轮锁紧帽
图2-46 用专用工具取下叶轮
图2-47 取出传动叶轮的两个平键
图2-48 测量止推盘到轴端面的距离
图2-49 松开止推盘锁紧螺母
图2-50 取出停车密封组件
图2-51 卸下止推盘及定位键
图2-52 取出调节垫
图2-53 注意垫片与定位销为90°
图2-54 取出间隔套
图2-55 测量机械密封静环端面与轴端距离
图2-56 卸下固定螺钉并取出静环
图2-57 取出机械密封动环
图2-58 机械密封组件
图2-59 O形环(动环)
图2-60 O形环(静环)
(5)第五阶段的步骤
1)安装止推瓦和主轴瓦,一般情况下,当配合间隙没有超出标准值时,不需要更换止推瓦和主轴瓦。
2)安装测量振动的探头。
3)安装机械密封。机械密封是重要部件,一旦出现泄漏就要重复检修,安装与拆卸相反顺序即可。如果机械密封在库房内存放的时间较长,比如超过了五年,要更换新的O形环。
4)安装轴套、调整垫、平衡盘及平衡盘锁紧螺母,安装停车密封。与拆卸的顺序相反进行安装。
5)清理叶轮表面的塑化物,同时清理离心机内部的塑化物,可以用干冰进行清理。
6)安装两个传动键,安装固定螺钉。
7)安装叶轮,上紧叶轮固定螺母,上紧4个锁紧螺钉。
8)用起重机将扩压器吊至壳体处,将专用支架装在壳体上,将支承杠杆固定于入口端,并将扩压器安装到位。
9)系好钢丝绳,将叶轮整体推入压缩机壳体内,如图2-61所示。用压缩机壳体底部设置的两个丝杠,在压缩机的两侧转动螺母,用丝杠将叶轮轴外壳整体推进去,两侧要均匀。
10)利用压板将叶轮整体安装到位,如图2-62所示。用压板将其顶到止口位置。
图2-61 安装叶轮
图2-62 用压板安装叶轮
11)安装里面的卡环,从下面的卡环开始装,然后装左面和右面位置的卡环,最后安装上面的。
12)用专用工具安装外面的卡环,如图2-63所示。卡环用相同曲率的圆环托住,在起重机的配合下,装入对应的位置。安装时从下面的卡环开始装,然后装左面和右面位置的卡环,最后装上面的,卡环之间的间隙要均匀。装完以后,上紧卡环固定螺栓。
13)安装叶轮支架的地脚螺栓。
14)拆除所有的专用工具支架等。
(6)第六阶段的步骤
1)按照联轴器的标记安装,如图2-64所示。螺栓为英制标准,螺栓为十二角,螺母为六角,该联轴器螺栓为专门制作的,螺栓孔采取铰孔加工,确保螺栓与孔的紧密配合,每条螺栓均匀受力,不要使用其他螺栓替代。由于螺栓头部为十二个角,应使用专用套筒扳手,螺栓的拧紧力矩为9.8~11.76N·m。
图2-63 安装卡环
2)要调节好联轴器与连接法兰的间隙,如图2-65所示,δ=0~0.5mm。留有这个间隙的目的是保证联轴器在运行时不受轴向力。
图2-64 联轴器示意图
3)联轴器找正。联轴器找正的标准是,轴向偏差小于0.03mm,径向偏差小于0.05mm。基本的方法可以用两个千分表进行找正,分别测量径向和轴向偏差。现在有专门的激光对中仪器,而且适合比较大规格的联轴器找正,方便快捷,精度也高。
4)上紧压缩机和电动机的地脚螺栓,上紧顶丝螺栓。
5)安装联轴器保护罩。连接辅助管线,法兰密封面要清理干净,按要求使用垫片。
6)安装管线,拆卸盲板。
7)安装仪表元件等。
8)清理检修现场,把检修的设备擦干净。
9)润滑油箱吹扫、清理合格,加入润滑油,36#工业白油,加注量为180kg,油位的高度,注入油箱顶以下50mm位置。
10)设备手动盘车。
11)办理送电等相关手续,准备开车试运转。
12)起动电动机试运转,检查运行状态,记录运行参数,按表2-1的内容进行测量和记录。
转载自:化工设备创新基地