TG-84透平膨胀机.docx

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1、TG-84/7.5-0.43 增压透平膨胀机组使用说明书TG402.00000SM7名目1 概述2 技术参数(设计工况)3 机组介绍3.1 透平膨胀机3.2 离心增压机3.3 供油系统3.4 紧急迫断阀3.5 增压机后冷却器3.6 增压机回流阀4 操作说明4.1 开车前的预备4.2 膨胀机组启动4.3 动转中的检视4.4 膨胀机组停车5 拆装说明6 维护说明7 故障及处理 附：装配间隙表1 概述本机组工作介质先经增压机增压，冷却后进入钣式换热器，然后再进入膨胀机进展绝热膨胀降温产生空分设备所需的冷量，与此同时产生的机械功又为增压机所吸取。2 技术参数设计工况2.1 增压机工作介质：空气气量：5

2、000m3/h20%0，0.101325Mpa 进口压力：0.59Mpa(A)进口温度：15出口压力：0.88 Mpa(A)2.2 膨胀机工作介质：空气气量：5000m3/h20%0，0.101325Mpa 进口压力：0.85 Mpa(A)进口温度：169K出口压力 0.143 Mpa(A)绝热效率：85%转速：32700r/min2.3 仪控整值工程单位整定值操作值报警联锁备注轴承油压轴承油压低于MPaMPa0.50.80.350.40.6不能启动轴承油压低于MPa0.3膨胀机密封气与喷咀压差MPa0.050.05滤油器最大阻力轴承进油温度轴承温度高于MPa0.1700.140轴承温度高于7

3、5密封气供气 膨胀机端MPa0.330.330.2Mpa 油泵压力增压机端MPa0.50.5启动转速高于r/min35500转速高于r/min38000增压机进口流量把握Nm3/h5000FCV401自动调整增压机进口流量低于Nm3/h3200FCV401自动调整开大说明：轴承油压可依据现场运转状况进展调整3 机组简介如 TG402.00000 总布置图所示，本机组由增压透平膨胀机主机、供油系统、增压机后冷却器等组成，设备用地脚螺栓将其固定于混凝土根底上，同时必需防止四周的振动和冲击传给本机组，安装各进口管道时必需防止管道重量和明显的安装应力附加在机组上。本机组所 需绝热材料和润滑油等，应由用

4、户自备。3.1 透平膨胀机；参看 TG402.00000 总布置图和 TG402.10000 结合部图,工作介质由进口管进入蜗壳,经转动喷咀再进入工作轮作功，然后经扩压室、排气管排出。膨胀机气量调整是依靠安装在冷箱顶上的气动薄膜执行机构带动喷咀叶片转动，从而转变其通道截面积来实现，执行机构的阀杆行程反映了喷咀通道宽度的变化，阀杆总行程约为 31 毫米，阀杆下移使喷咀通道开大，上移则关小。3.1.1 蜗壳：为铸造不锈钢构造，固定在机身上，通过机身与底座相连，蜗壳内容纳有喷咀和膨胀机叶轮。3.1.2 转子：二端分别装有膨胀机叶轮和增压叶轮二者均为闭式，为一刚性转子 ，套装在机身轴承上。3.1.3

5、轴承；前后轴承均为径向推力联合式轴承，由进油管供给清洁而充分的润滑油，使转子能长期稳定运转，承受铂热电阻温度计测量轴承温度。3.1.4 轴密封：在靠近二叶轮的轴上各置有一迷宫密封套，使得气体外漏量把握在最小的范围内，在靠近膨胀机的密封套内充入常温密封气枯燥空气或氮气以阻挡流经膨胀机的 低温气体外泄，而跑“冷”,膨胀机端密封气压力把握在0.33Mpa 左右,增压机端密封气压力把握在0.5Mpa 左右。3.2 离心增压机增压机由进气室、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，二者转速一样，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，进入无叶扩压器之后，又进

6、一步减速增压，最终集合于蜗壳排出机外，经冷却降温后进入钣式 换热器，再进入膨胀机。3.3 供油系统该供油系统由单独的系统组成，主要包括油箱、三螺杆油泵、油冷却器、油压容器等。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，最终由机身内腔汇入回油管回到油箱，另外设置了一油压容器，在油泵启动后自动充油，用于油压降低或油泵停转后，机组联锁停车时能连续供油一段时间约一分钟，确保轴承的安全。润滑油承受 N32 号透平油，为保证油的品质，在开头运转 300 小时后要进展一次换油， 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。3.

7、4 紧急迫断阀流程图位号V401在膨胀机进口处设置了一个紧急迫断阀，当机组处于危急状态时，依据各危急点发出的联锁信号，此阀能在很短时间内关闭，从而切断气源，使其快速停车，起到安全保护作用。在危急状况下，膨胀机仪控系统联锁即切断电磁阀电源，使紧急迫断阀快速关闭与此同时增压机回流阀V403 自动全开。3.5 增压机后冷却器为了将增压机出口高温气体冷却以到达流程的要求，设置了其冷却器，用冷冻水进展冷却， 调整进水量可以到达调整出口气体温度的目的，冷却器工况的把握依据其技术参数和流程需 要来进展。3.6 增压机回流阀流程图位号V403 设置该阀有以下三个用途：a. 压力调整：依据流程的要求，一般期望增

8、压机出口压力保持恒定，阀的开大或关小，可使压力降低或上升，该阀在仪控系统自动把握下则可到达压力恒定的目的。b. 防喘振；增压机在确定的进口流量和转速下，当进口流量小到确定数值时，机器会发生喘振，此时压力会大幅度波动，并发出猛烈的“喘气“声响和振动，将引起机器损坏， 为防止这种状况消灭，该阀会在进口流量小到确定数值时自动翻开。所给定的防喘振流量是依据进口压力，进口温度，转速均为额定值的状况，发这些条件不同时，对防喘振流量值应予修正。c. 开大回阀：可增加增压机的负荷使膨胀机减速。4 操作说明4.1 开车前的预备：4.1.1 供油系统的清洗：供油系统的清洗分两次进展，第一次：用清洗油一般为煤油油量

9、为300 升左右，通过油箱上加油口向油箱加油，撤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， 翻开全部供油油路上的阀门，启动油泵用清洗油循环 8 小时以上后留意用清洗油循环时不得关闭油路上任何阀以防损坏油泵，排尽清洗油。其次次：向油箱注入300 升左右N32 号透平油连续清洗循环 12 小时以上，排尽全部清洗透平油，拆下油箱两端的法兰，清洗油箱底部的机械杂质，直到清洁为止。然后用 400 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。4.1.2 检查是否有各种杂质等异物进入膨胀机组。4.1.3 膨胀机和增压机各进口管中的阀门和过滤器是否安装正确。

10、4.1.4 滤油器是否清洁。4.1.5 各仪、电控线路与装置是否正确联接。4.1.6 各阀门是否在正确的“开”、“关”位置上。4.1.7 密封气连接是否正确。4.1.8 检查喷咀执行机构的正确性拉杆向下移喷咀通道开大。4.1.9 检查紧急迫断阀工作的正确性从开到关在3 秒内。4.1.10 检查增压机进口孔板流量计是否安装正确。4.2 膨胀机组启动4.2.1 启动前的检查：4.2.1.1 油箱液面指示正常。4.2.1.2 加温气体阀门关闭。4.2.1.3 喷咀叶片关闭。4.2.1.4 紧急迫断阀关闭。4.2.1.5 膨胀机进出口阀门关闭。4.2.1.6 轴承温度：无论哪个轴承温度只要低于15，就

11、必需通入润滑油加温轴承(留意：必需先通入密封气)，如仍不凑效，则必需用加温气体加温膨胀机。4.2.1.7 滤油器清洁，供油系统工作正常。4.2.1.8 增压机回流阀全开(为膨胀机启动条件)。4.2.2 启动膨胀机4.2.2.1 接通密封气，其压力应0.2MPa。4.2.2.2 接通仪电控电源。4.2.2.3 启动油泵4.2.2.4 对油冷却器通入冷却水，同时对气体冷却器通冷却水。4.2.2.5 开膨胀机出口阀门，同时应使密封气供入膨胀机端压力达0.33MPa。4.2.2.6 开膨胀机进口阀。4.2.2.7 开紧急迫断阀。4.2.2.8 渐渐翻开喷咀， 使其开度为设计工况时的开度， 机器开头运转

12、很快到达1500020230r/min。4.2.2.19 渐渐关小增压机回流阀，使转速升至32700/min。4.2.2.10 启动后随着膨胀机进气温度下降，转速也会下降，所以要常常调整增压机回流阀的开度，直至到达设计工况为止。4.2.2.11 启动期间要随时检查轴承温度，喷咀出口压力及整机运行状况是否正常。4.2.2.12 启动期间，短暂翻开机器和仪表管线的吹除阀，然后关紧。4.3 运转中的检视：4.3.1 每两小时查看并记录4.3.1.1 膨胀机进出口温度，增压机进出口温度。4.3.1.2 膨胀机进出口压力，增压机进出口压力及工作转速。4.3.1.3 轴承温度4.3.1.4 轴承进口油压、

13、油温。4.3.1.5 密封气压力。4.3.2 每天查看4.3.2.1 油箱油面4.3.2.2 全部管道的严密性4.3.3 紧急迫断阀：应定期检查，至少每3 个月 1 次，检查方法是：用紧急停车按钮切断电磁阀电源使电磁阀断电，假设紧急迫断阀马上关闭并自动全开增 压机回流阀，随即翻开紧急迫断阀按钮，紧急迫断阀又会复到开启位置，则其功能是满足的。4.3.4 每 2 月至少一次4.3.4.1 检查油的润滑性能外观、粘度、成份、流淌点、闪点等。4.3.4.2 检查油过滤器的清洁度。4.3.5 每 12 年应对膨胀机彻底检查,并更换全部磨损件。4.3.6 喷咀出口压力的监视对喷咀出口压力应特别留意。假设测

14、得的喷咀出口压力高于正常值,可能是有以下缘由：a. 实际运行参数偏离设计值。b. 安装不正确。为防止喷咀出口压力过高引起机器故障，因此在消灭喷咀出口压力过高时必需查明原 因，准时处理。当水或CO2冻结在喷咀外表时将使出口压力和转速下降，此时应停车加温解冻。4.4 膨胀机组停车：4.4.1 停顿运行4.4.1.1 全开增压机回流阀。4.4.1.2 关喷咀叶片。4.4.1.3 关紧急迫断阀。4.4.1.4 关膨胀机进口阀。4.4.1.5 关膨胀机出口阀。4.4.2 停车后处理：4.4.2.1 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，预备重启动。4.4.2.2 长期停车：这要求对膨

15、胀机进展加温解冻，操作如下：a. 保持密封气和润滑油供给，保持仪电控为工作状态。b. 开紧急迫断阀。c. 翻开喷咀叶片。d. 翻开膨胀机上全部吹除阀。e. 检查膨胀机的进出口阀是否关严。f. 翻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，加温即可完毕，加温气体的露点应低于-40。g. 关闭各吹除阀。h. 停顿加温，关加温气体阀。i. 关紧急迫断阀。j. 关喷咀叶片。k. 停顿润滑油供给。l. 15 分钟后切断密封气源。应留意的是膨胀的进出口阀必需关严，使得加温后的透平在长期停车期间避开因冷气体漏入而使轴承在下次开车时产生

16、过冷，还要留意的是确定要先翻开紧急迫断阀和喷咀时片后才可通入加温气体，以免损坏机器。同时，还必需认真检查增压机进出口阀门是否关严，以防止在长期停车时因阀门漏气或未关，在没有润滑油的状况下导致机器反转而卡死。5 拆装说明膨胀机的拆装必需在格外清洁的条件下进展，全部零部件的特别是轴承、密封套、叶轮和喷咀等都必需特别留神地处理。膨胀机的冷箱、蜗壳、紧急迫断阀及喷咀调整机构一般是不拆卸的，由于可以直接从膨胀机热端拆卸内部零件。拆卸膨胀机内部零件的步骤如下：先拆去增压机进出口接收，然后拆去油管、轴承温度计、测速头、密封气管及仪表接收， 而后松开并取出增压机与底架间的紧固螺栓留意别松动支承增压机下部的支承

17、螺栓，松开连接机身与前隔板的紧固螺钉，吊住机身，并托住机身前端膨胀机端，然后把机身往后缓缓退出，留神不要碰坏膨胀机叶轮，然后整台膨胀机就可以放到清洁的工作台上进一步 拆卸。随后拆下增压机蜗壳，然后分别从主轴两端取下膨胀机叶轮，增压机叶轮和密封套，将一端轴承上的螺钉取出，然后将主轴和轴承一起取出来，最终将另一端轴承从机身中取出。膨胀机的装配程序与上述拆卸程序相反，主要装配间隙见图TG402.10000 或装配间隙表。在进展拆卸时应留意以下事项：a. 拆卸时各主要件应做好对应标记，复装时按标记进展。b. 止推轴承间隙可主调的。每次安装都应对轴承的止推间隙进展检查，必需保证间隙值在规定范围内。c.

18、转子更换零件或对转子动平衡有疑心时在运转时，依据运转噪音的增加也可推断其不平衡。必需按转子结合子部的要求校正动平衡参看图TG402.10200。d. 在装配时，必需保证测速头与轴外表凹槽之间的距离，磁头与轴外表距离为1.52.0 毫米。6 维护说明6.1 喷咀：只要供给的气体是清洁的，即使喷咀叶片的光泽变暗，也不会影响效率，但如气 体中含有较大的即使少量的固体颗粒或二氧化碳产生的液滴时，就会产生喷咀叶片的磨蚀， 严峻时会消灭凹坑，这样就会使效率明显下降，这时就应更稳喷咀，在装置启动期间，最容 易产生磨蚀，因此装置操作时要特别留意。6.2 膨胀机叶轮：与喷咀叶片一样的缘由，也可能造成对叶片进口边

19、磨蚀，假设磨蚀严峻甚至消灭凹坑时应更换工作轮。6.3 膨胀机与增压机叶轮密封盖易遭略微磨损，如磨损严峻，就必需更换，其装配间隙见图。6.4 轴密封套：轴密封套在运行时孔也会产生略微磨损。如磨损严峻，就应调换密封套，由于过度磨损会使轴承温度降低并增加漏气损失。密封套的径向间隙为 0.010.04mm 当增大到 0.1 就应予以调换。6.5 轴承：轴承型面是细心设计并通过机械加工而保证的。因此其内孔和止推面都不允许进展任何修正，假设觉察问题由于临时超负荷或润滑不良而引起轴承损伤，就应更换轴承。6.6 增压机叶轮：如供给的气体不干净将引起增压机叶片的磨蚀，以致破坏平衡，这种状况与膨胀机叶轮动平衡破坏

20、相类似。需要说明的是，无论是膨胀机叶、增压机叶轮或其它零部件需要更换时，必需更换整个转子而不能单独更换叶轮或其它零部件。6.7 油冷却器：一般一年进展一次清洗。假设冷却水不干净，清洗次数还要增加。6.8 油过滤器：如觉察过滤器阻力明显增加，就应进展清洗或更换滤芯。6.9 增压机后冷却器：一般一年清洗一次，如工作时发生窜漏，阻力突然增大，换热效果变差，则应马上检查缘由并加以修整。7 故障及处理以以下举常见的主要故障及其产生缘由，以便针对这些缘由进展相应的处理。7.1 轴承温度太高a. 润滑油供给缺乏b. 油路不清洁(油过滤器堵塞c. 旋转部件不平衡7.2 前轴承温度太低：其危害性是，温度太低会使

21、轴承间隙太小时影响机器的正常运行，严峻时还会引起润滑油固化。其缘由有：a. 密封套间隙太大b. 停车时装置冷气体的串流，此时必需启动油泵加温轴承加温轴承时必需先接通密封气。7.3 膨胀机带液：消灭这种状况时，简洁打坏喷咀叶片和叶轮，同时由于这时叶轮起了“泵” 的作用，会使喷咀出口压力增高，加重止推轴承的负荷，可能引起轴承等零部件的损坏。7.4 固体的颗粒进入膨胀机：此时也会打坏喷咀叶片和叶轮，因此需要检查机前过滤器的工作是否良好。7.5 消灭以下状况应马上按电钮：切断三通电磁阀电源，关闭膨胀机进口紧急迫断阀，并使增压机回流阀全开，机组停顿运转，并启动另一台机组。a. 消灭极不正常记录b. 有不寻常振动和怪声注：全部径向间隙均为孔与外圆间的总间隙c. 突然散发大量烟雾尺寸 mm间隙 mm说明A35a0.050.07前轴承径向间隙B35b c d e fg0. 050.070. 010.030. 010.030. 240.260. 240.260.150.20后轴承径向间隙 前密封套径向间隙后密封套径向间隙膨胀机轮盖,迷宫密封径向间隙增压机轮盖,迷宫密封径向间隙止推轴承轴向总间隙H80h1.02.0转速表传感器与转子外圆间隙附：装配间隙表hgAHBcbadef