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气压机润滑油及封油系统的改进
 
    针对气压机润滑油、封油系统存在的问题进行了分析、并提出了改进措施,对改进前后的变化情况进行了对比。
关键词 气压机 润滑油 封油系统
1 前言
催化装置富气压缩机为沈阳鼓风机厂采用意大利新比隆技术生产的2MCL---456型心式压缩机。原动机为杭州汽轮机厂生产的NG25/20型蒸汽透平背压式汽轮机。
该压缩机采用梳齿式密封与浮环密封式相结合的组合式密封结构.梳齿密封内通入装置自产干气作为密封介千质,浮环内通入密封油。浮环分为内浮环和外浮环,经外浮环流出的密封油直接回油箱,经内浮环的密封油经过脱气系统进行油气分离后再回油箱。压缩机的滑动轴承与封油置于同一壳体内,中间用一油封把封油与润滑油分隔开。封油箱与润滑油箱相互独立。
2 封油及润滑油系统存在的问题
2.1封油系统存在的问题
封油再生脱气流程如图1所示:
在日常检查时,发现封油箱液位一直呈下降趋势,每周都要向封油箱中补油。在196号火炬线脱凝时发现有乳化的封油,在脱气槽的放空处也有封油夹带喷出,因而造成封油跑损.为了避免封油跑损,防止196号火炬线形成液封,关闭了油气分离器去196号火炬线的放空阀。这样,使本来就不好控制液位的油气分离器更无法建立正常液位,也失去了油气初步分离的功能。自油气分离器流出的封油虽进入脱气槽再进行气分离,但由于排气量较大,使的部分封油还是随气体夹带放空。为此,又关闭了脱气槽用来搅拌置换瓦斯的氮气,可因封油有脱气槽中停留的时间有限,加上脱气负荷较大,封油再生效果仍然不佳。如此往复,造成恶性循环。采样分析结果表明,酸值(KOH)超过0.3mg/g的要求,闪点一度在20—40C之间,低于180C的要求。
2.2润滑油系统存在的问题
由于封油与润滑油之间用一油封分隔开,密封效果不好,造成封油与润滑油互窜。封油中的部分气体及氢、硫、酸、盐结晶物窜入润滑油中,同时汽轮机迷宫密封泄露的部分蒸汽也从轴承箱窜入润滑油中,导致润油含水严重超标。油品乳化,闪点下降到60—40C,最低时至室温,危及机组乃到整个装置的安稳运行。停机检修时,发现管线及油箱内壁都附着大量的棕褐色杂质。由于机组调速器所用的调速油与润滑油共用一个油箱,造成调速器的油动机和错油门卡涩,调速缓慢滞后不精确,转速波动较大。最严重时调速油动机卡死,失去了调速功能。由于润滑油质量下降,造成机组润滑不良,轴振动及瓦温都在较高的水平上。为保证机组能安全运转,不得不大量频繁地更换润滑油,平维持润滑油的质量不致大幅度下降。这样,不但增加了装置的生产成本,而且增加了工人的劳动强度,也没有从根本上解决机组的润滑油问题。
3 原因分析
a)封油闪点低是因为富气与密封干气之间存在压差,由于梳齿密封不能做到零泄漏,使部分富气窜入干气中,而干气与内密封油接触,使得富气中的C3,C5组分溶于密封油中,导致封油的闪点降低,酸值升高。
b)封油脱气再生系统效果不好,造成封油质量降低的恶性掀起循环。
c)气、油混合物在油气分离器入口处突然扩容,形成喷嘴效应使得封油部分雾化,并随气体进入196号火炬线,造成封油跑损。
d)封油、润滑油的互窜,造成润滑油中的水进入封油,而封油中的气体进入润滑油,从而造成润滑油的闪点下降,酸值升高。
e)对于普通的过滤器,大于网眼的颗粒易清除而小于网眼的颗粒却遗留在润滑油中。长时间的积累则导致润滑油中的杂质含量大大升高。特别是油中的金属微粒,迅速地消耗油中的抗氧剂、防锈剂,形成沉淀造成二次污染,对油的酸化起了催化的作用。
4改进措施
由以上分析可知,解决封油质量的关键在于封油的油、气分离。解决润滑油质量的关键在于润滑油的过滤和脱水。
4.1封油再生系统的改进
如图1所示,原脱气系统中3号分离器用于回收1号、2号的排空油,但实际上并未起到应有的作用。1号、2号分离器的入口管线较细(30mm),由于管线内的封油夹带气体流速较快,有时发生流脉动,连带整个管线产生剧烈的振动.在分离器入口处形成喷嘴效应,使部分封油雾化,并随气体进入火炬线.
现将1号、2号、3号油气分离器的位置重新排列。如图2所示。改变后由1号、2号分离器中夹带出的封油在3号分离器中充分沉降;进一步回收封油经3号分离器出来的气体,再经罐中最后一次回收封油,然后再进入196号火炬线,从而避免了封油进入火炬线,使得油气分离器真正起到了油气分离的作用。经过油气分离器的封油进入脱气槽进一步进行脱气。把脱气槽顶及油气分离器顶都加上破沫网是为了将气体夹带的封油最大限度地回收下来.把脱气槽原来的平顶盖板改为球形顶盖是为了使气体在排空前能有充分的空间把夹带的油滴沉降下来。在脱气槽的放空线上也增设一破沫罐回收放空所夹带的封油这样可以把脱气槽的氮气搅拌投用,充分置换封油中的瓦斯及富气,使封油能完全再生。在1号、2号分离器的入口线进分离器处增设一段长300mm的扩径段,直径由30mm增到60mm,这样可以有效地降低动能,防止封油在分离器入口处的喷嘴效应而造成封油雾化跑损。
4.2润滑油系统的改进
采用普通的过滤器无法把小于网眼的颗粒除去,更无法实现油水分离。而且普通的过滤器均安装在润滑油线上,无疑会增大系统的阴力,而且切换清洗也比较麻烦。经研究决定采用鞍山天泰净化设备厂的专利产品---润滑油肾型净油机。
肾型净油机---改常远见过滤器网过滤的方式,而是基于仿生学的原理把润滑油看成“血液”,对其实“肾功能”净化。肾形净油机选用了与普通过滤器不同的非机械作用力的库仑力(电场力)为净化手段,净化精度可达0.1,远高于0。5的标准要求,过滤效率高,乳化油一次通过即刻见清。功率消耗少,一个10t的油箱所需功率仅为0.6-1.2kw。过滤材料几乎不需要更换。更为可贵的是净油机的油水分离性能,它能将水从油中完全分离开,并且净油机不安装在管路中,不影响润滑油系统的正常循环。
净油机的结构及净化过程如图3所示。
净油机置于油箱同一水平位置,其入口与油箱底部排污口相连接。当油箱内的机械杂质、水分、胶质被净油机抽入后,游离水、大的机械杂质在浅层沉淀3上迅速分离。分离出的水到达一定量时,测水电极9将信号传给控制器1,发出放水信号,报警灯亮。人工打开排水阀放水。0。5—1。5分钟后报警自动关闭。除掉游离水的油经大水珠分离层4分离出大水珠及细颗粒杂质。含水量高达40%或更多时,也可一次分离成纯净的油,经齿轮泵(自带)6和保护过滤器7回油箱。保护过滤器7的作用是将油进行二次过滤以确保过滤精度。
5改进后的效果
A)封油脱气系统改进后,油气分离及封油回收效果明显。封油箱液位稳定,封油的各项指标都有明显的好转,基本上满足了机组运行的要求。改进前后封油各项指标的对比见表1。
改进前平均每周要更换1—2标准桶封油,改进后平均每月才更换1—2桶,大大地降低了油耗。
B)润滑油系统安装肾型净油机后,脱水、除杂质效果明显,过滤器前后差压恒定,改进前后油质对比见表2。
表1 改进前后封油指标对比
项目
闪点
酸值
粘度
改进前
20-30
20-35
室温
20-30
0.45
0.42
0.4
0.38
17-18
17-20
19-17
21-25
改进后
105-115
110-115
100-120
100-120
0.31
0.3
0.28
0.31
40-44
40-44
45-47
44-47
表2改进前后油质对比
项目
闪点
酸值
粘度
水分
改进前
20-80
30-55
20-70
0.4-
0.45
0.43
30-35
33-35
28-33
明水
明水
明水
改进后
115-
104-
130-
-0.31
-0.3
-0.28
44-
42-
44-
净油机安装后水分明显下降,平均每天自净油机中脱出净水12。5kg以下.调速器调节灵活,改进前后机组调速缓率对比如图4所示,其中迟缓率    (为同下载荷下调器调节的不同转速之差,为机组额定转速)。
改进后,明显减小使调速器调节精确度提高,机组运转平稳,机组润滑油质量改善,机组振动值也相应下降。
改进前,平均每周要更换180—540kg润滑油,改进后平均每月才更换180—360kg润滑油,大大降低了油。
.    肾型净油机在催化装置应用成功,为解决其他装置大机组的润滑油问题提供了参考,值得推广。
 
6结束语
两油系统的改进与完善,收到了预期的效果,且投资省、见效快。不但降低了装置的生产成本,而且降低了工人的劳动强度,提高了装置的科技含量,符合生产装置向科技高效发展的趋势。
2009-6-24 9:12:59
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