单线实现双线集中润滑的设计与应用

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丁二烯装置(20-K-301)循环气压缩机，英国HOWDEN压缩机有限公司制造，型号 HS204/16536单级、无油、双螺杆压缩机，输送介质为 C4烃和 NMP溶剂，允许带有少量液体。主要任务是将常压操作的 2O-C-301溶剂脱气塔脱出的丁二烯烃类升压到 0.43MPa后，送到 2O-C-202精馏塔 ，起到回收溶剂中丁二烯的作用。机组运行以来，-直存在密封泄漏问题 ，甚至由于封油泄漏严重机组被迫停机。2005年增加氮气隔离系统后，仍不能达到原设计要求，至201 1年装置检修前，每天漏油29L。

二、压缩机简介压缩机转速阴转子 6267dmin、阳转子 9400r/min；密封油介质 ，HM32号抗磨液压油；流量 3210m3/h；入口压力 0.06 MPa，出口压力 0.43MPa，入口温度 45℃，出口温度 105oC。

1.密封系统密封系统工艺流程如图 1所示，机械密封与阜密封组合 结构如图2所示。在转子的入口和出口配有轴密封，保证壳体中 图1 压缩机密封系统示意图图 1 改造前的单线润滑系统单线智能润滑系统已经使用了3年，多次更换电磁给油器、容积式流量传感器及电路板，维修过于频繁且系统工作不可靠，处于闲置状态。主要原因是系统所在环境有大量灰尘(其中含有铁粉焦粉等成分)，铁粉焦粉导电，附集在控制器和电磁分油箱内的电路板上时，会造成电路板短路、毁坏，导致系统瘫痪。

二、改造方案探讨了几种方案 ，从所用材料 、成本等考虑，改造成双线智l蟊 设置管理与维修2013№5能润滑系统较优，利用原有部分部件再添加-部分设备，如 ：主油管路，干油分配器，压差开关等，可最大化使用现有资源。原有泵和主油管路可以继续使用。改造和维修成本均较低，最重要的是双线智能集中润滑系统能在多粉尘的环境下正常工作，使用周期长，维修也很方便。

三、方案实施(1)准备好所需要的备件如 PLC控制器 ，内径 28mm的无缝钢管 200m，内径 28mm的直角接头，200m电缆线 ，压差开关1个，干油分配器 6个，电动换向阀 1台。

(2)建设该系统需要电焊工，钳工电工相互配合，沿着原来的主管油路，再铺设-条主管油路，并用内径 28ram的管卡子固定主管油路 ，分油管路采用内径 8mm软管(3m长 )连接上干油分配器，分配器出油端用长 5m内径 8mm的软管，直接连接到设备的润滑点上。压差开关接在最远端润滑点所连接分配器之前的位置。

(3)当主油管路安装好以后，分油管暂时不接分配器，先将管道内铁屑排干净后，再接好分油管路、干油分配器以及连接的设备润滑点。

(4)测试该润滑系统是否有漏油之处，并测试压差开关换向.j遵 鳖的气体不外漏而得到压缩，每端轴密封由阜密封、机械密封和氮气密封组成。阜密封(各三个碳石墨阜)和机械密封与转子轴之间保持很袖隙，机械密封端面有微量润滑油润滑；在阴阳转子的第-、二级阜之间注入氮气，对工艺气体起到隔离作用，防止介质进入阜密封和机械密封。氮气、泄漏的介质、润滑油通过管线排到两个油气分离罐，经过分离，气体返回压缩机入口，润滑油和少量溶剂排到污油罐。

阜密封位于介质和机械密封之间，阜密封通过阜与轴之间的袖隙来达到节流降压的效果，阻止介质泄漏至机械密封部位。提高阜密封的密封能力 ，对机械密封能够起到很好的保护作用。

机械密封为单端面、多弹簧、静止接触式平衡型结构。该类型机械密封原设计泄漏量每天 7.5L，随着工况参数 (压力 、振动、温度等)的增加有显著增加的趋势。

2.密封系统检修情况机械密封动静环端面之间、端面外缘处 、静环空隙间有很多黑褐色结焦物。阜密封之间、阜内圆面、阜与阜座之间有大量黑褐色结焦物。转子表面附着有少量聚合物，阜密封处的转子轴颈磨损约 0.2mm。

三、密封系统泄漏原因分析1.介质中含有丁二烯聚合物检修中看到的黑褐色结焦物为丁二烯聚合物。压缩机输送介质为 C4烃和 NMP溶剂，主要组成部分为丁二烯和 NMP溶剂 ，丁二烯在工艺系统中会发生自聚反应形成丁二烯聚合物，附着在转子、阜密封系统与机械密封系统，而该聚合物又是丁二烯发生自聚反应的催化剂，会加速丁二烯的自聚。随着转子上聚合物的增加，转子振动增大。机泵振动大，对该类机械密封的可靠性有很大影响，其影响程度撒于振动的程度。振动加剧，机械密封和阜无法保持良好对中，密封效果不稳定 ，使用寿命缩短。

2.聚合物聚集在转子和阜上聚合物聚集在转子和阜上，使阜浮动不自如，甚至阜随着转子转动，阜与转子之间发生摩擦磨损，使转子与阜间隙增大，节流降压效果变差，使大量介质进入后续的机械密封系统，降低密封效果。

3.聚合物聚集在动静环表面聚合物聚集在动静环表面，使动静环发生摩擦磨损，同时聚合物的存在使机械密封产生的杂质、热量不易带走，摩擦副端面温度升高，降低端面问流体膜的刚度，无法形成有效的端面流体膜，降低密封效果。

4.阜与轴颈间隙过大阜密封利用阜与转子间的袖隙进行节流降压，阻止介质泄漏至机械密封部位。阜与轴颈间隙过大，节流降压效果变差，密封部位压力上升，大量介质进入机械密封部位 ，增加丁二烯在机械密封系统中产生自聚的可能性 ，使密封效果变差。

5.密封设计缺陷原阜密封设计流体动压效应差 ，容易使聚合物聚集附着在阜和轴颈之间，造成阜的浮动性降低，加速阜与轴的摩擦磨损，增大泄漏量，使大量介质泄漏至机械密封部位。

原机械密封为单端面、多弹簧 、静止接触式平衡型机封结构，其工作原理决定了必然存在-定的泄漏，而丁二烯聚合物的存在，造成动静环密封端面间无法形成有效的流体膜，从而造成动静环端面发生摩擦磨损，使泄漏量变大，并且当振动增大时，也会降低密封效果，使密封系统的可靠性和使用寿命大大降低。

四、改进措施1.改变溶剂冲洗线的工艺流程原溶剂冲洗线来源于溶剂系统，系统中含有少量的丁二烯聚合物，而且随着溶剂系统的运行状况的改变，聚合物的多少也会发生变化。溶剂再生系统再生后的溶剂含有的丁二烯聚合物润滑泵图 2 改造后的双线润滑系统时系统压力有多大，最末端出油口是否出油，通常压差开关动作换向时系统压力为30MPa，设定好润滑周期、次数，确保系统正常运行。

四、改后效果改造后的双线润滑系统，润滑泵向主油管路 1提供压力油，主油管路 1的压力上升，双线分配器-侧出油口向润滑点供油，i闯主费与 鼓蠡当主油管路 1和主油管路 2的压力差达到 10MPa时压差开关动作，电动换向阀换向，主管路 1卸荷；润滑泵向主管路 2供油，主管路 2的压力上升 ，双线分配器另-侧出油口向润滑点供油，当主管路2和主管路 1的压差达到 10MPa时压差开关动作，电动换向阀换向，主管路2卸荷完成-个工作周期。

双线智能润滑系统出油量可以根据需要连续调节。系统监测比较方便 ，并且适合恶劣环境尤其是大量铁粉尘、灰尘的环境，可以根据需要增加或减少润滑点数量，某-点堵塞不影响整个系统的工作。系统改造后技术人员将加油周期设定为 500min，换向时间3min，换向次数两次，完全满足设备润滑要求。

对于安钢 2号槽下传动房润滑系统 ，如果全部改造需要 10万元，实施优化方案只需要4.5万元，成本降5.5万元。系统改造后 ，经运行每年可节省费用 4万元 ，设备轴承故障率和工人劳动强度均大幅降低。 W1 3.05-29作者通联：安钢炼铁厂 河南安阳市安钢二生活区7号楼32号 455004E-mail：1wxian2008###163.com[编辑 利 文]il/Ettliltl 2013№5固