【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、制氮裝置的高壓氮?dú)?a href="http://laowu798.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機(jī)修理

 

　　1998年8月，天津梅塞爾氣體工程公司第一臺(tái)用于油田井下注氮裝置的氮?dú)?a href="http://laowu798.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機(jī)組在遼河油田注氮現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障。該裝置由兩個(gè)底架組成。一個(gè)底架上裝有膜式制氮裝置和進(jìn)口螺桿空氣壓縮機(jī)；另一個(gè)底架上裝有某知名公司的小型4列4級(jí)活塞式對(duì)稱平衡氮?dú)鈮嚎s機(jī)組。

 

　　該壓縮機(jī)組配有康明斯300馬力柴油機(jī)，柴油機(jī)軸伸裝有蛇形彈簧聯(lián)軸器，與氮?dú)鈮嚎s機(jī)軸連接。由于聯(lián)軸器故障使該裝置癱瘓，不能正常工作，被迫停用。若不能得到修復(fù)，整個(gè)裝置面臨失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

 

　　該公司總經(jīng)理親自開(kāi)車到濰坊找到筆者所在公司，請(qǐng)技術(shù)人員幫助解決問(wèn)題。當(dāng)時(shí)，有能力解決此問(wèn)題的人真不多。公司領(lǐng)導(dǎo)找到筆者，希望幫助其修理該壓縮機(jī)，筆者應(yīng)承了此事。但對(duì)壓縮機(jī)配置和故障情況若明若暗，只能聽(tīng)天津人員口述做一些技術(shù)準(zhǔn)備。

 

　　隨后，到天津梅塞爾氣體工程公司，會(huì)同原工作人員赴遼河油田現(xiàn)場(chǎng)檢查該機(jī)情況。經(jīng)檢查，確定是聯(lián)軸器故障，不能開(kāi)機(jī)。天津工作人員拆開(kāi)聯(lián)軸器，發(fā)現(xiàn)蛇形彈簧已斷裂。

 

　　令筆者犯難的是此蛇形彈簧聯(lián)軸器是德國(guó)產(chǎn)品。要通過(guò)該品牌國(guó)內(nèi)公司與德國(guó)公司聯(lián)系購(gòu)買，再由德方空運(yùn)到天津，蛇形彈簧才能達(dá)到遼河油田現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)時(shí)天津梅塞爾氣體工程公司有一臺(tái)11吋筆記本電腦，筆者上網(wǎng)查詢蛇形彈簧聯(lián)軸器，好不容易找到沈陽(yáng)有一家工廠生產(chǎn)該類型的蛇形彈簧。天津工作人員帶著斷裂的蛇形彈簧立即赴沈陽(yáng)聯(lián)系核對(duì)型號(hào)，并購(gòu)買新的蛇形彈簧。還算不錯(cuò)，他們購(gòu)回了同型號(hào)的蛇形彈簧。

 

　　在他們赴沈陽(yáng)期間，筆者在現(xiàn)場(chǎng)分析蛇形彈簧斷裂的原因。發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)與壓縮機(jī)軸不同心，經(jīng)測(cè)量其不同軸度竟達(dá)3mm之多，難怪聯(lián)軸器蛇形彈簧斷裂。

 

　　要使壓縮機(jī)和柴油機(jī)能夠穩(wěn)定工作，必須把不同軸度調(diào)到允許范圍內(nèi)。該公司壓縮機(jī)和康明斯柴油機(jī)分別固定在同一個(gè)鋼制底座上。壓縮機(jī)的位置不容易調(diào)整，因?yàn)閴嚎s機(jī)4級(jí)共8條進(jìn)排氣管道不易調(diào)整。因此只能調(diào)整柴油機(jī)軸的高度和側(cè)向位移而解決。筆者用兩個(gè)磁鐵壓力表座和兩個(gè)千分表固定在壓縮機(jī)軸上，同時(shí)測(cè)量柴油機(jī)軸對(duì)壓縮機(jī)軸的高度偏差和傾斜偏差。通過(guò)調(diào)整柴油機(jī)位置，使兩機(jī)不同軸度調(diào)到允許范圍內(nèi)。把康明斯柴油機(jī)底角的墊片全部抽掉，也才使不同軸度從3mm降為0.15mm。再要調(diào)低柴油機(jī)軸線，須磨削鋼制底座或調(diào)高壓縮機(jī)曲軸箱，這么做的話，工作量太大。筆者在網(wǎng)上查閱了轉(zhuǎn)子蛇形彈簧聯(lián)軸器的允許軸向和徑向偏差，發(fā)現(xiàn)0.15mm的軸向和徑向偏差對(duì)此型號(hào)的蛇形彈簧聯(lián)軸器是允許的。

 

　　在調(diào)整妥柴油機(jī)和壓縮機(jī)聯(lián)軸器許可偏差的基礎(chǔ)上裝好聯(lián)軸器，經(jīng)盤車檢查，空載檢查，覺(jué)得沒(méi)問(wèn)題時(shí)，才開(kāi)動(dòng)柴油機(jī)壓縮機(jī)裝置。這臺(tái)進(jìn)口的柴油機(jī)壓縮機(jī)組因聯(lián)軸器故障停車的壓縮機(jī)組終獲試車成功，可以正常工作。

 

　　當(dāng)時(shí)筆者對(duì)該公司壓縮機(jī)與康明斯柴油機(jī)不同軸度達(dá)3mm感到不解。這種65～95mm聯(lián)軸器的徑向位移不允許大于0.2mm，軸向位移一般不大于±0.3mm，角位移一般不大于0.003弧度。在修理該機(jī)組時(shí)，把該聯(lián)軸器的位移調(diào)整到允許的范圍內(nèi)。

 

　　由于1985年筆者在青島召開(kāi)的山東與德國(guó)巴伐利亞洲展覽會(huì)上，看到CMD Couplings的蛇形彈簧聯(lián)軸器和膜片式聯(lián)軸器。因?yàn)槟菚r(shí)國(guó)內(nèi)沒(méi)有這種聯(lián)軸器，就比較詳細(xì)的了解過(guò)這種聯(lián)軸器，想把這種聯(lián)軸器用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。

 

　　為了進(jìn)一步了解該壓縮機(jī)，筆者找人翻譯了該公司壓縮機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)，發(fā)現(xiàn)16處明顯錯(cuò)誤，本想在網(wǎng)上發(fā)給該公司壓縮機(jī)事業(yè)部提醒他們糾正。后來(lái)想到：何必給人家技術(shù)人員找麻煩呢？也就算了，不提了。要知道該知名品牌壓縮機(jī)公司的實(shí)力可是非常強(qiáng)，他們生產(chǎn)各種活塞、螺桿、離心、隔膜壓縮機(jī)和各種特殊介質(zhì)的高壓泵，就連國(guó)內(nèi)一家大型的螺桿壓縮機(jī)公司也購(gòu)買該公司的主機(jī)。

 

　　1999年8月中德合資天津梅塞爾氣體工程公司聘筆者擔(dān)任技術(shù)總監(jiān)。主要研制油田用膜制氮裝置，該裝置主要用于稠油開(kāi)采和欠平衡鉆井，其主要設(shè)備皆從美國(guó)進(jìn)口，壓縮機(jī)主要用該知名公司的產(chǎn)品。包括壓縮機(jī)，柴油機(jī)、儀表、閥門及管件訂貨的技術(shù)協(xié)議或技術(shù)規(guī)格單皆由筆者領(lǐng)導(dǎo)的技術(shù)科做。裝置的改進(jìn)也由本人負(fù)責(zé)研究和指導(dǎo)研究。在任期內(nèi)，為公司完成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的建立，包括選擇購(gòu)進(jìn)硬件和軟件，培訓(xùn)技術(shù)人員，建立標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和生產(chǎn)技術(shù)管理文件系統(tǒng)。改進(jìn)了壓縮空氣凈化系統(tǒng)和部分吸附過(guò)濾設(shè)備，使裝置的可靠性得以很大提高，并完成3種新裝置的設(shè)計(jì)。

 

　　2、高彈性橡膠聯(lián)軸器

 

　　與上述蛇形彈簧聯(lián)軸器不同的是一種特殊的高彈性橡膠聯(lián)軸器。

 

　　由于筆者是原單位善于創(chuàng)新的設(shè)計(jì)人員，對(duì)聯(lián)軸器做過(guò)一些創(chuàng)新應(yīng)用。1982年，在直聯(lián)傳動(dòng)空氣壓縮機(jī)上，首先改革創(chuàng)新使用高彈性橡膠聯(lián)軸器。

 

　　當(dāng)時(shí)無(wú)錫船用減震器廠有一款高彈性橡膠聯(lián)軸器，在國(guó)內(nèi)是唯一的。他們這種聯(lián)軸器主要供船用柴油機(jī)的聯(lián)接。必須成對(duì)使用，這種聯(lián)軸器有過(guò)載保護(hù)爪，其軸向和徑向位移的許可值很大（一般3mm左右），特別適合直聯(lián)傳動(dòng)。筆者在直聯(lián)空氣壓縮機(jī)上嘗試過(guò)使用這種聯(lián)軸器。

 

　　與無(wú)錫船用減震器廠的技術(shù)科人員進(jìn)行交流，由于為了使空氣壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的軸向尺寸受限，要求此聯(lián)軸器的軸向尺寸要小，不成對(duì)使用。而且空氣壓縮機(jī)需要一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，筆者就專門設(shè)計(jì)了一個(gè)飛輪，把單片高彈性橡膠聯(lián)軸器裝在飛輪內(nèi)部，必須選用一個(gè)較大的高彈性體，套在電動(dòng)機(jī)軸套上。這樣電動(dòng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)可以聯(lián)接在一起，松開(kāi)螺絲，又可以脫開(kāi)。筆者把設(shè)計(jì)方案拿到無(wú)錫，與該廠的技術(shù)科人員交流，得到他們的認(rèn)可。其實(shí)他們也沒(méi)有這么應(yīng)用過(guò)，他們的產(chǎn)品規(guī)格并無(wú)這種應(yīng)用。

 

　　筆者原單位的油田高壓注水泵設(shè)計(jì)人員也跟著學(xué)會(huì)了這種高彈性橡膠聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)方法，在高壓注水泵上采用這種設(shè)計(jì)。這種聯(lián)軸器使用了多年，竟沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)故障。

 

　　上世紀(jì)末，無(wú)錫船用減震器廠搬到上海，以后又與GKN Stromag合作，生產(chǎn)全系列高彈性橡膠聯(lián)軸器，其產(chǎn)品曾用于德萊塞大型氮?dú)鋲嚎s機(jī)與汽輪機(jī)減速機(jī)的聯(lián)接，適合需要大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大型活塞壓縮機(jī)使用。在此方面，作者的設(shè)計(jì)明顯走在前面。

 

　　3、高性能冷干機(jī)

 

　　在生產(chǎn)注氮設(shè)備過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)該注氮裝置的空氣壓縮機(jī)分別從瑞典和德國(guó)進(jìn)口，所配的冷凍干燥機(jī)均是國(guó)內(nèi)配套，由于國(guó)產(chǎn)冷干機(jī)出氣質(zhì)量達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的要求，致使從美國(guó)高價(jià)進(jìn)口的膜組進(jìn)水而失效。

 

　　筆者根據(jù)多年的冷干機(jī)研制經(jīng)驗(yàn)，確認(rèn)該冷干機(jī)所處理的壓縮空氣在與制冷工質(zhì)熱交換后處在低溫狀態(tài)（3～5℃）時(shí)，壓縮空氣所含的氣相油大部分液化，變成水霧和油霧。此時(shí)冷壓縮空氣的冷凝水霧和油霧極易用0.1μm級(jí)的過(guò)濾器除掉。而一般的冷干機(jī)在此只設(shè)置一個(gè)普通濾網(wǎng)，大量的油霧水霧得不到有效攔截。當(dāng)未經(jīng)有效攔截油氣的壓縮空氣冷量回收后（制冷工質(zhì)被冷卻，壓縮空氣溫度升高），含在壓縮空氣中未被攔截的油霧水霧又被加熱，以氣相狀態(tài)隨壓縮空氣輸出，導(dǎo)致壓縮空氣質(zhì)量過(guò)低。

 

　　筆者要求配套的冷干機(jī)公司為天津梅塞爾氣體工程公司生產(chǎn)的冷干機(jī)在壓縮空氣低溫狀態(tài)增加一個(gè)0.1μm的過(guò)濾器，此舉大大改善了冷干機(jī)的出氣質(zhì)量，從而延長(zhǎng)了制氮膜組的壽命。
 

　　無(wú)獨(dú)有偶，一年后梅塞爾公司為了進(jìn)一步提高膜組壽命，感覺(jué)國(guó)產(chǎn)冷干機(jī)可靠性還是不理想，遂改為從美國(guó)進(jìn)口冷干機(jī)。

 

　　當(dāng)進(jìn)口的冷干機(jī)到貨后，筆者想看看該冷干機(jī)有什么高招。打開(kāi)進(jìn)口冷干機(jī)的柜門觀察，有趣的是，第一眼看到的是購(gòu)入的冷干機(jī)在兩個(gè)熱交換器中間配有精密過(guò)濾器，此物與筆者的做法相同，在此處配置了一個(gè)0.1μm級(jí)的過(guò)濾器。

 

　　真是所見(jiàn)略同，就是說(shuō)筆者要求國(guó)產(chǎn)冷干機(jī)配置0.1μm級(jí)的過(guò)濾器，美國(guó)冷干機(jī)也已配置。而國(guó)內(nèi)的冷干機(jī)在此仍然停留在先前的狀態(tài)。

 

　　4、H型鋼壓縮機(jī)底座

 

　　1999年，天津公司進(jìn)口了某品牌高壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)組，筆者發(fā)現(xiàn)其共用底座特殊，他們使用的是一種H型鋼。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)的外資和中外合資壓縮機(jī)公司都在使用沖切機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)制作螺桿壓縮機(jī)底座。筆者建議公司也采用H型鋼制作高壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)組底座。

 

　　可是，國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)就鞍鋼的一家鋼廠有H型鋼，而且用戶不多。筆者查閱了有關(guān)H型鋼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，希望能從鞍鋼的鋼廠訂貨，遂與該鋼廠聯(lián)系。這家鋼廠沒(méi)有存貨，需我們訂貨，當(dāng)時(shí)我們提出最小量訂貨，對(duì)方允許以3噸量簽訂合同，我方同意簽訂合同。一個(gè)月后，該鋼廠才用汽車把我公司所定規(guī)格的3噸H型鋼送到天津?？梢?jiàn)，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)沒(méi)有多少單位或人員知道這種H型鋼，當(dāng)時(shí)使用H型鋼的單位確實(shí)也不多。

 

　　有了H型鋼，我們就很容易生產(chǎn)出輕巧、剛性好的注氮壓縮機(jī)組所需的底座。筆者使用H型鋼制作壓縮機(jī)底座，在國(guó)內(nèi)是較早的。

 

　　后來(lái)，隨著各種高層建筑對(duì)H型鋼的需求急劇增大，國(guó)內(nèi)好幾個(gè)鋼廠也陸續(xù)生產(chǎn)各種型號(hào)的H型鋼?，F(xiàn)在，到處都可以買到H型鋼，與1999年的情況大不相同。

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