王雁(yàn)雲
(新疆獨(dú)山(shān)子天(tiān)利實業總公司苯乙烯廠)
摘 要:介紹了往複壓縮機在氣封安裝時,軸向(xiàng)、徑向、開口間隙的控製及所遇(yù)問題(tí)的探討總結,為裝置處理同類問(wèn)題提供了參考和借鑒(jiàn)經驗。
關鍵詞:往複壓縮機;氣封間隙
1 引言(yán)
往複式活塞(sāi)壓縮機在裝置內的作用至關重要,一旦出現故(gù)障停機短時間內不能修複的,往往會造成(chéng)裝置停工,因(yīn)此配置都是一開一備;在日常管理上(shàng)也(yě)按照關鍵機組進行(háng)重點維護;對經常出現的故障(zhàng)需做到預知性檢修;現(xiàn)就我廠(chǎng)C9加(jiā)氫裝置的氫氣壓縮機K-8601A/B(型號DW-11.17/(23-30)-X,水平(píng)安裝對置式)出現的氣封安裝間(jiān)隙偏差而引起(qǐ)的故障進行分析和(hé)處(chù)理,同時簡單介(jiè)紹其密封機理、安裝、運行、維護,以便保證裝置的安、穩、長、優運行。
2 氣封的結構(gòu)、密封機理及各部間隙的作用
(1)氣封填料是指裝在氣缸軸側,防止氣缸中的高壓氣體沿著活塞(sāi)杆方向泄漏,是壓縮機中Z重要的零部件之一,也是壓縮機Z主要的外(wài)泄漏途徑(jìng)之一,同時也(yě)是壓縮(suō)機的易(yì)損件之一;對於(yú)該(gāi)壓縮機(jī)的填料盒,從氣缸側來說盒是節流環,然後中(zhōng)間是主填料部分,每組主填料盒(hé)內是由徑向環+切向環(huán)+阻流環組成,徑向環和切向環之間有防轉銷,每個環的外圓有一(yī)拉伸彈簧將其箍住。該壓縮機由8組填料盒組成,末(mò)級(jí)為壓蓋,與氣缸座(zuò)的填料腔聯接(jiē),壓(yā)緊每一組填料盒。結構見圖1。
(2)密封機理:如2圖所示,當氣缸(gāng)內(nèi)≥2.3MPa高壓氫氣通過活塞杆外圓與填料間的間隙漏過(guò)來時,首先通過的是(shì)節流環,節流(liú)環內表麵有若(ruò)幹迷宮槽,等同於迷宮密封目的是(shì)阻止氣(qì)流從端麵流向下一組主填料,此時氣(qì)流經過時產生(shēng)了(le)個壓降。在節流套後麵的(de)是若幹個填料盒,從上一級填料漏過來的氣體先經過的是徑向環,徑(jìng)向環的內圓與活塞杆的配合間隙很小,但徑向有開口,氣流通過這些(xiē)開口在填料盒內形成一個壓力腔。徑向環與切向環在此壓(yā)力和(hé)彈簧(huáng)力的共同作用下壓緊在活塞杆上。填料盒、徑向環(huán)、切向環的(de)平麵都經研磨,平麵之間(jiān)的間隙都(dōu)非常(cháng)小,高壓氣體(tǐ)在通過這些小間隙流到(dào)下一組(zǔ)填料時會產生較大的壓差。這樣,氣體每經過一組填料就產生一個壓差,直(zhí)到接近(jìn)常壓,實現氣體的(de)密封。需要強調的是,氣(qì)封密封是一種動密封,運行一定周期後,徑向環和切向環就會產生徑向磨損。因此一般不可能達到(dào)完全密封,在填(tián)料的低壓側設置漏氣(qì)收(shōu)集口,這樣,高壓氣體在經過若幹組填(tián)料的降壓後,這裏的壓力就接近(jìn)常壓,剩餘少量的漏氣從這個接口引出到火炬(jù)。
(3)對於(yú)往複壓縮機(jī)的填料密封而言,各部間隙的作(zuò)用:
軸向間隙:軸(zhóu)向間隙太小,由於(yú)熱脹容易造成(chéng)密封環卡死,使密封過早失效,還損傷活塞杆,間隙過大,容易(yì)發生敲擊聲,使(shǐ)密封環破裂,也會使密封失效;在安裝過(guò)程中一般這(zhè)樣控製密封環的(de)間隙:底部按上限控製,外(wài)部按下(xià)限控製。
徑向間隙:徑向(xiàng)間隙(xì)太小,填充四氟環膨(péng)脹後卡死,導致(zhì)徑向間隙變小磨(mó)損加劇(jù),安裝時內經按上限。徑向間隙過大,漏氣量(liàng)大起不(bú)到(dào)密封作(zuò)用(yòng)。
開口間隙:開(kāi)口間隙的作用主要是起(qǐ)到填料(liào)磨(mó)損後的(de)補(bǔ)償。開口間隙太小起不到及時的補償,造成密封失效泄漏;開口間隙太大,密(mì)封效果不好,造成泄(xiè)漏超標。
3 氣封填料故障現象
氣封填料的軸向、徑向、開口間隙對壓縮(suō)機的密(mì)封和長周期運行(háng)起(qǐ)到關鍵的作用,因此在檢修時對此間隙的(de)複查(chá)和調整至關重要;(各間隙如圖3所示(shì));該壓縮機在(zài)檢修後空載試(shì)運時,填料盒及活塞杆溫度運行3h後(hòu)溫度明顯升高,Z高至98℃,緊急停運後,發現活塞杆有拉毛損傷;立即組(zǔ)織人(rén)員拆除活塞杆及氣封填料,拆(chāi)檢後發現(xiàn)活塞杆拉傷報(bào)廢,氣封填料磨損嚴重。
4 原因分析及處理(lǐ)辦法(fǎ)
4.1產品質量問題
此(cǐ)次購買的氣封(fēng)組件與原裝氣封組件的尺寸存在偏差,該壓縮機氣封(fēng)填料由八組組成,每組徑向環、切向環、阻(zǔ)流環的厚度(dù)不一致,在製造上存在0.1~0.2mm的偏差;外(wài)徑比原(yuán)裝尺(chǐ)寸大2mm。
4.2裝(zhuāng)配尺寸問題
4.2.1軸(zhóu)向間隙
指(zhǐ)每組徑向環、切向環、阻流環安裝在填料盒內後(hòu)與填料盒(hé)端(duān)麵的差值;標準值一(yī)般控製在0.25~0.35mm之間,由於每片(piàn)徑(jìng)向環、切向環、阻(zǔ)流環在製造中(zhōng)都會有偏差(chà),偏差(chà)允許值(zhí)為±0.05mm,因此安裝時需要進行調整,此次的徑向環、切向環、阻流環的厚(hòu)度製造上存(cún)在0.1~0.2mm的偏差,在安裝時僅僅是憑(píng)經驗,即每組氣封安裝在填料函內能夠活動自如即可,導致軸向間隙(xì)沒有控製在範圍內(nèi),此(cǐ)間隙(xì)小於0.1mm時,在(zài)運行時(shí)由(yóu)於填(tián)料(liào)函及(jí)活塞杆會(huì)發熱,正常(cháng)溫度<65℃,填料盒內的填料受熱(rè)產生輕微軸向膨脹(zhàng),此時若每片徑向環、切(qiē)向(xiàng)環(huán)、阻流(liú)環之間有顆粒雜質的存在,極易產生軸向間隙為負間隙,Z終就會(huì)造成氣封填料燒(shāo)毀,活塞杆拉毛損壞。
4.2.2徑(jìng)向間隙
指填料(liào)安裝在活塞杆(gǎn)上外徑值與填(tián)料盒(hé)內徑的差值;標(biāo)準值在3~5mm,由於此次(cì)的徑向環、切向環、阻流環外徑比原裝尺寸大2mm,導致徑向(xiàng)間隙1mm左右,試運過程中,由於填料函及活塞杆會發熱,填料盒內的填料受熱產生徑向膨脹,導致(zhì)沒有徑向(xiàng)膨脹空間,加劇活(huó)塞杆與填料之間的(de)摩擦,致使此處溫度驟然升高。
4.3處理方法
重新裝配(pèi)氣(qì)封填料,更換新活塞杆。安裝氣封(fēng)時,認真核對每組氣封的尺寸,包括每個徑向環、切向環、阻流(liú)環的厚度,自由狀態的(de)外徑。
各環安裝的順序認真檢查(chá),徑(jìng)向切口要朝向高壓側(cè),有(yǒu)標記朝(cháo)向高壓側,每組徑向環、切向環之間(jiān)的防轉(zhuǎn)銷高度要小於槽深;填料盒(hé)安裝要保證其每組的垂直度一直,拆卸安裝時按記號施工,緊固(gù)要均(jun1)勻徹底,每級填料盒間的密(mì)封膠圈要完好並塗(tú)抹黃油;與氣封配合處的活塞杆要保證其(qí)表麵的光潔度、複查其圓度、嚴禁出現(xiàn)表麵有劃傷現象(xiàng);準確測量每組氣封填料在氣封盒內的徑向間隙、軸向間隙,做到每一級的間隙都控製在指標範圍(wéi)內。
5 結論
自此次故障處理後,吸取了氣封間(jiān)隙的(de)重要(yào)性,對(duì)於氣封填料本身製造質量、加工(gōng)誤差及裝配尺寸問題,今後(hòu)都會引起高度的重視,認真複查數據與原始數據做對比,不放(fàng)過任何細節,保證機組平穩運行。
參考文獻(xiàn):
[1]鬱永章.活塞式壓(yā)縮機[M].西(xī)安:西(xī)安交通大學出版(bǎn)社,1972.
[2]胡家順.活塞式壓縮(suō)機的CAD係統[J].機械設計與(yǔ)製造工程,2000.
來源:《壓縮機技術》2018年1期