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深冷低压膨胀机轴承温度过高的原因分析

2026年02月01日 10:46:10      来源:浙江弘安传动有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:2

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  米淑云 付源 孟红霞 / 天然气分公司
  摘要:简单介绍了膨胀机润滑流程及轴承润滑机理,分析了造成膨胀机轴承温度高的主要原因,找出了解决的办法。
  关键词:透平膨胀机;轴承;润滑油;密封气 
  中图分类号: TB653; TH133.3    文献标识码:B
  文章编号: 1006-8155(2007)04-0077-03
  Reason Analysis on High Temperature of Expander Bearing with Deep-cold and Low-pressure
  Abstract: This paper briefly introduces the process of lubrication for expander and the mechanism of lubrication for bearing. The main reason for high temperature of expander bearing is analyzed and the solution is found.
  Key words: turbo-expander ; bearing ; lubricating oil ; seal gas 
  0  引言
  深冷装置采用的膨胀机属于速度型透平膨胀机,以天然气流动时速度的变化来传递能量,高压天然气在膨胀机内做接近于等熵膨胀,产生焓降。同时,输出功,消耗能量,增大焓降,使天然气出口温度降低,达到制冷目的。膨胀叶轮属于径轴流反动向心闭式叶轮,同轴制动的离心增压机的叶轮为半开式,膨胀机和增压机都是单机的。膨胀机是深冷站制冷系统的主要设备,它担负着制冷和回收能量的重要作用。高、低压膨胀机的设计流量分别为18623/17388Nm3/h,转速为39000/47000r/min,高、低压膨胀机进口温度为-69.15/21.55℃,出口温度为:-105.32/-39.55℃。通过分析得出了影响膨胀机轴承温度的主要因素有润滑油、水冷却器、密封气、配件质量、维修质量等,其中润滑油的油膜厚度是制约轴承温度的主要原因,而轴承温度是影响膨胀机长周期、高效运行的关键。
  1  膨胀机组存在的问题
  2005年5月膨胀机组连续一周多出现轴承温度高而连锁停机现象(数据见表1),致使机组处于较低负荷运转状态,制冷负温在-50℃左右,与设计制冷温度相差甚远。
 
  表 1 膨胀机组有故障时的运行参数
 
  2  膨胀机轴承润滑机理
  膨胀机的轴和轴承的润滑、冷却主要是靠润滑油,润滑油的主要作用是为轴、轴承、密封提供润滑和冷却作用。轴颈与轴承间形成一定厚度的动压油膜,构成油膜接触,油膜将轴托起,轴承与轴不直接接触,轴与轴承间为液体摩擦,摩擦因数较小。同时,摩擦副间脱落的金属屑、杂质被润滑油带走,减轻磨料磨损,带走摩擦产生的热量,防止轴与轴承温度过高而烧瓦。
  3  低压膨胀机的结构及润滑油流程
  低压膨胀机的结构主要由膨胀机壳体、转子轴、叶轮、轴承、键、背冒螺栓、隔热盘、背压密封、密封胶圈及温度探头、振动探头等组成。其辅助系统有增压机、密封气系统、冷吹系统、蓄压器、平衡阀等。
  低压膨胀机的轴承与轴的润滑采用
  L-TSA68号汽轮机油进行润滑,润滑油的粘度指标为55.08~82.28mm2/s,闪点(开口)指标为≥185℃。润滑油的流程是油箱-粗过滤器-油泵-润滑油水冷却器-双联过滤器-管线阀门-机前过滤器-膨胀机的轴、轴承等部位进行润滑。
  4  故障排查及分析
  4.1  检查仪表系统
  察看低膨胀机轴承回油温度现场数据与主控室计算机显示的轴承温度数据对照,再与用进行测量数据对照,测量的数据基本相同,误差在 2℃左右;检查低膨胀机温度探头安装情况,如果探头安装松动或探头线性不好,也会影响数据变化,对现场的温度进行重新校验,重新确认仪表探头的灵敏度,通过检查未发现任何异常。
  4.2  检查油箱的润滑油的化验指标、温度和压力
  润滑油化验指标中影响轴承温度的主要是运动粘度和闪电。运动粘度高于标准值时,轴颈与轴承之间油膜的运动阻力大,运动产生的热量不能及时带走,易造成低压膨胀机轴承温度高;运动粘度小于标准值时,轴颈与轴承之间油膜厚度变薄,无法形成动压润滑,轴与轴承间为边界摩擦,此时的摩擦因数几倍于液体润滑,轴与轴承间产生的热量大,易造成低压膨胀机轴承温度高;润滑油闪电低,轴颈与轴承之间无法形成油膜或形成的油膜变薄,轴与轴承间为边界摩擦,易造成低压膨胀机轴承温度高。油箱中润滑油温度对轴承的影响,油
发布时间:2009-03-31


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