风机制动油轴承透平膨胀机操作规程

风机制动油轴承透平膨胀机操作规程

一、概述

本机由一台单级透平膨胀机和一台位于膨胀机另一端起负载作用的单级离心风机组成。

此透平膨胀机组由两个撬块组成。即主机撬块和供油系统撬块。主机撬块由透平膨胀机主机、底架、保冷箱等组成，供油系统撬块由油箱、三螺杆油箱、油冷却器、囊式蓄能器等组成。

二、技术参数

1、工作介质：污氮气

气 量：2600m3/h(0℃,0.10133Mpa)

进口压力：0.56Mpa (A)

出口压力：0.14Mpa (A)

进口温度：110K

转 速：26100r/min

制动方式：风机

2、仪控系统控制点给定值

项目 单位 整定值 操作值 报警 联锁 备注

轴承油压 Mpa 0.6～0.8 0.6～0.8

轴承油压低于 Mpa 0.35 ☆ 不能启动

轴承油压低于 Mpa 0.3 ☆ ★

膨胀机密封气与喷嘴压差 Mpa 0.06 0.06

滤油器最大阻力 Mpa 0.1 0.1

轴承进油温度 ℃ ～43

轴承温度高于 ℃ 73 ☆

轴承温度高于 ℃ 78 ☆ ★

密封气供气压力

膨胀机端

Mpa

0.25

0.25

≥0.2Mp油泵启动

风机端

Mpa

～0.2

～0.2

转速 r/min 26100

转速高于 r/min 28700 ☆ HV403自动调节

转速高于 r/min 31300 ☆ ★ HV403自动调节开大

三、机组简介

1、透平膨胀机

工作介质由进口管进入透平蜗壳，经转动喷嘴再进入工作轮做功，然后经扩压室、排气管排出。

（1）、蜗壳

蜗壳为不锈钢铸造结构，固定在机身上，通过机身与底座相连，蜗壳内容纳有可调喷嘴和膨胀机叶轮。

（2）、可调喷嘴

在透平膨胀机转子周围设有可调喷嘴组件，以控制气体的流量。它通过安装在冷箱上的气动薄膜执行机构来执行，薄膜执行机构的上下运动带动喷嘴叶片转动，从而调节喷嘴叶片之间的开度。不管喷嘴开度变化如何，高速气流总是以正确的角度进入叶轮。这种机构可使机器在很大的范围内具有很高的效率。

（3）、转子

转子两端分别装有膨胀机叶轮和风机叶轮，为一刚性转子，套装在机身和轴承上。

（4）、轴承

前、后轴承均为径向推力联合式轴承，由供油系统供给清洁而充足的轮滑油，使转子能长期稳定运转，采用铂电阻温度计测量轴承温度。

（5）、轴密封

在靠近两叶轮的轴上各置有一迷宫封套，使得气体外泄露量控制在最小的范围内，在靠近膨胀机的密封套内充入常温密封气（干燥空气）以阻止流经膨胀机的低温气体外泄而跑“冷”。为控制喷嘴出口的气体与膨胀机端密封气之间的压力差维持在0.06Mpa左右，特设置一精密减压阀，风机端的密封套内充入～0.2Mpa压力的密封气（干燥空气）。

2、离心风机

风机由进气室、叶轮、无叶扩压器、蜗壳组成，其叶轮与膨胀机叶轮置于同一轴上，二着转速相同，由膨胀机叶轮发出的机械功驱动其旋转，气体进入叶轮后，被加速、增压，进入无叶扩压器后，又进一步减速增压，最后汇集于蜗壳排出机外。

3、供油系统

该供油系统由由单独的系统组成，主要包括油箱、三螺杆油泵、油冷却器、囊式蓄能器等。润滑油进入油泵升压后进入油冷却器和切换式油过滤器，再分别进入各轴承，最后由机身内腔汇入回油管回到油箱，另外设置了一蓄能器，在油泵启动后自动充油，用于油压降低或油泵停止运转后，机组联锁停车时能继续供油一段时间（约30S）,确保轴承的安全。

润滑油采用N32号透平油，为保证油的品质，在开始运转300小时后要进行一次换油，以后在油过滤器清洁的前提下每年至少换一次油，只有在经检查确认油的特性良好的前提下，才可延长换油时间。

4、紧急切断阀

在膨胀机进口处设置了一个紧急切断阀，当机组处于危险状态时，根据各危险点所发出的联锁信号，此阀能在很短时间内关闭（约1秒），从而切断气源，使其快速停车，起到安全保护的作用。

5、风机出口调节阀（流程图位号HV403）

设置该阀有以下三个用途：

（1）、防喘振：风机在一定的进口流量和转速下，当进口流量小到一定数值时，机器会发生喘振，此时压力会大幅波动，并发出强烈的“喘气”声音和振动，将引起机器损坏。

（2）、开大或开小此阀：可调节膨胀机转速。

（3）、当机组紧急联锁时此阀迅速打开增加风机的负荷使膨胀机快速停车。

四、启动前的准备

1、供油系统的清洗

供油系统的清洗分两次进行，第一次：用清洗油（一般为煤油）油量为300升左右，通过油箱上加油口向油箱加油，拆除向主机供油的供油管道，用橡皮管连接供油口及油箱加油口，打开所有供油油路上的阀门，启动油泵用清洗油循环8小时以上（注意用清洗油循环时不得关闭油路上任何阀门以防损坏油泵），排尽清洗油。第二次：向油箱注入300升左右N32号透平油继续清洗循环12小时以上，排尽所有清洗透平油，拆下油箱两端的法兰，清洗油箱底部的杂质，直到清洁为止。然后用420升左右的N32号透平油通过加油口缓缓向油箱注油。要求液面在油箱的2/3以上。

2、蓄能器的检查

蓄能器气囊应充气至正常供油压力的0.6～0.7倍压力值，在机器投入使用之前应按下列说明给气囊充气：

a、 打开蓄能器排入阀。

b、 将充气工具接到蓄能器顶部的充气阀上。

c、 充入氮气至正常供油压力的0.6～0.7倍压力值（蓄能器充气压力）。

d、 关闭排放阀。

3、检查是否有各种杂质等异物进入膨胀机组。

4、膨胀机和风机各进口管中的阀门和过滤器是否安装正确。

5、滤油器是否清洁。

6、各仪、电控线路与装置是否正确联接。

7、各阀门是否在正确的“开”、“关”位置上。

8、密封气连接是否正确。

9、检查喷嘴执行机构的正确性（拉杆向下移喷嘴通道开大）。

10、检查紧急切断阀工作的正确性（从开到关就在1秒内）。

11、检查风机进口孔板流量计是否安装正确。

五、膨胀机组启动

1、启动前的检查

（1）、油箱液面指示正常。

（2）、加温气体阀门关闭。

（3）、喷嘴叶片关闭。

（4）、紧急切断阀关闭。

（5）、膨胀机出口阀门关闭。

（6）、轴承温度：无论哪个轴承温度只要低于15℃，就必须通过润滑油加温轴承（注意：必须先通入密封气），如仍不奏效，则必须用加温气体加温膨胀机。

（7）、滤油器清洁。

（8）、风机调节阀全开（为膨胀机启动条件）。

2、启动膨胀机 （1）、接通密封气，其压力应≥0.2Mpa。

（2）、接通仪、电控电源。

（3）、启动油泵。

（4）、对油冷却器通入冷却水。

（5）、开膨胀机出口阀，同时应使密封气供入膨胀机端压力达0.25Mpa。

（6）、开紧急切断阀。

（7）、逐渐打开喷嘴，机器开始运转半小时后转速上升至10000～12000r/min在此转速下在运转半小时。再逐渐打开喷嘴，使其开度为设计工况时的开度此时转速将上升至20000～22000r/min.

（8）、逐渐关小风机出口调节阀，使转速升至26100r/min左右。

（9）、启动后随着膨胀机进气温度下降，转速也会下降。所以要经常调节风机出口调节阀的开度，直至达到设计工况为止。

（10）、启动期间要随时检查轴承温度，喷嘴出口压力及整机运行情况是否正常。

（11）、启动期间，短暂打开机器和仪表管线的吹除阀，然后关紧。

六、运转中的检视

1、每两小时查看并记录

（1）、膨胀机进出口温度。

（2）、膨胀机进出口压力及工作转速。

（3）、轴承温度。

（4）、轴承进油压力、油温。

（5）、密封气压力。

2、每天查看

（1）、油箱油面。

（2）、所有管道的严密性。

3、紧急切断阀，应定期检查，至少每3个月检查1次。

4、每2个月至少检查1次

（1）、检查油的润滑性能（外观、粘度、成分、流动点、闪点等）。

（2）、检查油过滤器的清洁度。

5、每1～2年应对膨胀机彻底检查，并更换所有磨损件。

6、喷嘴出口压力的检视，对喷嘴出口压力应特别注意。如果测得的喷嘴出口压力高于正常值，可能有以下原因：

a、实际运行参数偏离设计值。

b、安装不正确。 为防止喷嘴出口压力过高引起机器故障，因此在出现喷嘴出口压力过高时必须查明原因，及时处理。当水或CO2 冻结在喷嘴表面时将使出口压力和转速下降，此时应停车加温解冻。

七、膨胀机组停车

1、停止运行

（1）、全开风机出口调节阀。

（2）、关喷嘴出口叶片。

（3）、关紧急切断阀。

（4）、关膨胀机出口阀。

2、停车后处理：

（1）、临时停车：保持密封气和润滑供油，保持仪电控系统为工作状态，准备重新启动。

（2）、长期停车：这要求对膨胀机进行加温解冻，操作如下：

a、保持密封气和润滑油供应，保持仪电控为工作状态。

b、开紧急切断阀。

c、打开喷嘴叶片。

d、打开膨胀机上所有吹除阀。

e、检查膨胀机的进出口阀是否关严。

f、打开加温气体阀加温膨胀机，使流经膨胀机的加温气体流向与正常流向相反，且温度不超过60℃，当热气出口与进口温度大致一样时，加温可结束，加温气体的露点应低于-40℃。

g、关闭各吹除阀。

h、停止加温，关加温气体阀。

i、关紧急切断阀。

j、关喷嘴叶片。

k、停止润滑油供应。

l、15分钟后切断密封气源。

应注意的是膨胀机的进出口阀必须关严，使得加温后的膨胀机在长期停车期间避免因冷气体漏入而使轴承在下次开车时产生过冷，特别是在设备继续运行的情况下更是如此，还要注意的是一定要先打开紧急切断阀和喷嘴叶片后才可通入加温气体，以免损坏机器。

八、禁止过冷启动

轴承与机身具有良好的热接触，如果机身温度不低，则轴承温度不应太低。这里存在的潜在危险是最接近膨胀机的轴承颈部份的温度可能很低而使