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丙烯压缩机组联轴器改造
袁生斌 黑君
(神华宁夏煤业集团有限责任公司煤炭化学工业分公司甲醇厂,宁夏宁东 750411)
  摘 要:丙烯压缩机是年产60万吨甲醇装置的核心设备,为低温甲醇洗装置提供冷量。该压缩机与齿轮箱之间采用挠性轴螺纹连接装配,这种装配方式技术较为陈旧,检修时螺纹连接的螺纹部分检修时容易粘死,严重制约检修工作的顺利开展及装置稳定运行。该文介绍该机组连接形式改为目前使用比较普遍膜片联轴器的过程及改造效果。
  关键词:挠性轴;联轴器;改造
  丙烯压缩机以丙烯为介质,通过离心式压缩机压缩,用水冷凝,节流降压蒸发,达到制冷效果,提供冷量给低温甲醇洗系统中各丙烯换热器,给低温甲醇洗系统循环甲醇降温,保证低温甲醇洗系统的正常运行。丙烯压缩机为美国约克公司提供的MODELM455A型四级离心压缩机,使用汽轮机驱动,轴功率8518kW,压缩机转子采用挠性轴连接,挠性轴与主轴通过螺纹连接装配,这种装配方式技术较为陈旧,螺纹连接的螺纹部分检修时容易粘死,存在损坏挠性轴及转子的风险,严重制约检修工作的顺利开展及装置稳定运行。为此,2013年11月根据目前压缩机的发展现状,笔者所在厂提出将原机联轴节即挠性轴改为膜片联轴节,以免延误开车时间。下面介绍具体技术实施情况。

  1 项目实施内容
  课题研究工作自启动以来,开展了大量细致的研究及数据收集工作,主要分为丙烯压缩机转子检修存在问题分析,数据收集、转子初步设计和原机转子尺寸测绘、联轴节尺寸测绘,新转子安装3个阶段进行。
  第一阶段:丙烯压缩机转子检修存在问题分析。
  丙烯压缩机转子采用挠性轴连接,挠性轴与主轴螺纹连接部分在检修拆卸和安装时容易粘死,给检修带来不便,延误检修时间。
  2013年10月丙烯压缩机在拆检过程中,挠性轴与压缩机主轴连接螺纹部分粘死,无法将转子与挠性轴拆分,委托某压缩机制造公司进行破坏性拆除并加工新挠性轴,新加工的挠性轴在安装过程中与主轴再次粘死,破坏性拆除后重新加工新挠性轴,装配合格后回装,延误检修10天。
  第二阶段:数据收集,转子初步设计。
  (1)收集原压缩机参数,包括介质、设计压力、设计温度、临界转速、轴功率等详细参数。
  (2)根据原机转子的设计条件及目前运行的工艺数据,对压缩机转子进行以下几项改造。
  ①原机转子测绘,转子外型包括叶轮外型、叶轮子午面型线及叶片内、背弧型线皆采用七座标的激光扫描及采集数据点云设备,采用模拟软件三维对比成型,确保测绘设计的转子与原机转子尺寸的一致性。
  ②转子主要材料的选择根据计算和前期测绘的结果及API617标准重新设计、制造新转子,转子的主轴、叶片制造材料按图纸要求执行,主轴材料为34CrNi3Mo,叶轮材料为40CrNiMo,严格控制材料的热处理过程,保证材料的各项技术指标。
  ③计算转子所承受的扭矩选择合适的挠性联轴节,同时确定新轴头的轴颈和轴头锥面的尺寸,联轴器采用进口膜片联轴器。
  ④联轴节侧的主轴内螺纹取消,改成锥面联接形式,根据运转速度和传递功率,计算传递扭矩,选取φ114.3型锥面尺寸,采用液压推进器,拆装方便,联轴器采用进口膜片式。
  第三阶段:新转子安装试运行。
  自2014年7月份丙烯压缩机改造转子安装后,分别进行了低速、高速试机,7月2日压缩机带负荷启动后,各项工艺设备参数正常,压缩机振值及位移趋势平稳压缩机运行情况良好。
  2 获得的经济社会效益及应用前景
  检修因挠性轴螺纹连接粘死,外委检修10d,考虑挠性轴拆卸、安装困难影响检修时间2d,检修时间共计延长12d,造成甲醇损失2150t/d×12d=2.58万吨,每吨甲醇按照2170元计算,完全成本1749.99元/吨,每吨甲醇净利润2170-1749.99=420.01元/吨,故改造后每次检修产生效益2.58万吨×420.04元/吨=1083.7万元。
  3 结语
  此次改造将原挠性轴连接形式改为目前比较通用的膜片联轴器连接方式,不仅解决了挠性轴在检修时拆卸困难,容易粘死,耽误检修时间的问题,同时改造后的转子与原转子具有良好的互换性,为丙烯压缩机提供了转子备件,保证在转子出现故障时第一时间进行更换,即节约了检修成本,也为保证装置长周期稳定运行奠定了良好的基础。
  参考文献
  [1]API617(2009)石油、化工及气体工业用的轴流式、离心式压缩机及膨胀机[Z].
  [2]API671炼油用特殊联轴器[Z].
  [3]API670振动、轴向位置和轴承温度监测系统[Z].
  [4]丙烯压缩机使用说明书[Z].
来源:《科技资讯》2015年第31期
2019-10-23

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