四合一机组止推轴承偏磨原因与检修维护.pdf
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1、设备管理与维修2023 翼8(下)0引言在辽阳石化公司尼龙运行部硝酸装置区 11.6 万吨/年稀硝酸装置中,四合一机组是装置的核心设备。四合一机组由汽轮机、氧化氮压缩机、减速机、轴流空气压缩机以及尾气膨胀机组成。汽轮机和氧化氮压缩机通过膜片联轴器连接在一起,额定转速为 11 060 r/min;轴流空气压缩机与尾气膨胀机通过刚性联轴器连接在一起,额定转速为 8350 r/min。四合一机组共有 3 套止推轴承,汽轮机、氧化氮压缩机和轴流空气压缩机各有一套止推轴承。其中,轴流空气压缩机的推力轴承在长时间运行中出现主推力瓦温度偏高现象,温度最高时达到 103 益,并出现主推力瓦块偏磨问题。针对上述
2、问题,在检修中找出具体原因并加以解决。1止推轴承瓦块偏磨原因分析与检修措施1.1推力轴承的工作条件及特点轴流空气压缩机额定功率为 4481 kW,额定转速为8350 r/min,入口温度为 15耀33 益,入口压力为 0.095 25 MPa,出口温度为 210230 益,出口压力为 0.45 MPa,推力轴承的报警温度为 105 益,联锁停车温度为 115 益(联锁值为同侧二取二)。四合一机组所使用的止推轴承有两种,分别为米契尔轴承和金斯贝雷轴承。其中,汽轮机使用米契尔轴承,轴流压缩机和氧化氮压缩机使用金斯贝雷轴承。轴流压缩机的止推轴承由主、副推力瓦组成,主、副推力瓦各由 10 块扇形瓦块组
3、成,碳钢瓦块表面浇铸有巴氏合金。金斯贝雷轴承和米契尔轴承的共同点是推力瓦块都是活动多块式;不同点是米契尔轴承为单层排列,金斯贝雷轴承采用多层排列,使载荷分布更均匀、调节更灵活,可以更有效地补偿转子运行时产生的不对中与偏斜。1.2基本结构形式汽轮机所使用的米契尔轴承基本结构如图 1a)所示,主要由轴承体、推力瓦块、定位块、定位销、调整垫圈等组成。推力瓦块用刃口与轴承体的环形平面接触,当推力瓦块承受推力时可以自动调整位置,以形成有利的油楔。轴流空气压缩机所使用的金斯贝雷轴承基本结构如图 1b)所示,主要由轴承体、推力瓦块、上、下水准块、定位销、调整垫圈等组成。推力瓦块刃口与上水准块接触,上、下水准
4、块之间用圆弧面接触,下水准块用刃口与轴承体的环形平面接触,保证推力瓦块、上、下水准块之间自由摆动,使载荷分布均匀,形成的油楔均衡、稳定。1.3偏磨原因分析正常运行时,由于推力盘高速旋转,把润滑油带进瓦块和止推盘之间的间隙形成油膜,推力瓦块与止推盘之间由于油膜的存在,推力瓦块几乎没有磨损。转子的轴向力通过推力盘经过油膜传给主推力瓦块,然后通过轴承体传给轴承座,只有在启动或减负荷时,才有可能出现反向推力,此时的轴向推力由副推力瓦块来承受。硝酸装置四合一机组在运行数个周期后,轴流空气压缩机止推轴承出现了主推力瓦偏磨、瓦温偏高的现象,虽然在几次检修中更换了新的瓦块,但在运行一段时间后偏磨现象仍然存在。
5、针对这一问题,在 2009 年 6 月硝酸装置的窗口检修中,对轴流压缩机止推轴承进行了解体检查。解体后发现,轴流压缩机推力轴承的推力瓦块与上水准块刃口接触位置减薄 0.050.13 mm,上、下水准块刃口均减薄 0.040.10 mm,上、下水准块相接触的圆弧面减薄 0.060.10 mm,轴承体与下水准块接触位置减薄摘要:针对硝酸四合一机组在运行过程中,推力轴承出现主推力瓦块偏磨、温度超高的情况进行分析,找出偏磨及温度升高的具体原因并加以解决,保证机组能够长周期稳定运行。关键词:止推轴承;推力瓦块;偏磨;轴向力;刃口中图分类号:TH133.3文献标识码:BDOI:10.16621/ki.is
6、sn1001-0599.2023.08D.40四合一机组止推轴承偏磨原因与检修维护高峰(辽阳石化分公司尼龙运行部,辽宁辽阳111003)图 1轴承结构輬輴设备管理与维修2023 翼8(下)0.050.11 mm,同时,推力瓦块、上、下水准块的定位销以及销孔也有不同程度的磨损。米契尔轴承和金斯贝雷轴承能够自由活动,是因为在它们的推力瓦块下有一个支点。对于米契尔轴承,这个支点是推力瓦块刃口(图 1c);对于金斯贝雷轴承,支点是上、下水准块刃口(图1d)。通常情况下,轴承支点一般偏离推力瓦块中心 35 mm,推力瓦块可以绕支点自由摆动,在推力瓦块中心处有一个间隙配合的定位销,推力瓦块摆动的幅度受定位
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