气体轴承透平膨胀机操作规程

气体轴承透平膨胀机操作规程

一、概述

本机组是空分装置的配套主机之一，其利用工质在机内绝热膨胀产生冷量以启动空分设备以及补偿其运行时的冷量损失，使之维持冷量平衡。

二、机组由以下主要部分组成

1、膨胀机通流部分

2、制动器

3、机体

三、工作原理与结构简介

该机为单级、向心、径-轴流反作用式透平膨胀机。由蜗壳、导流器、工作轮、扩压器构成膨胀机的通流部分，工质流经通流部分绝热膨胀，温度得以降低，同时向外输出功；其输出功由另以端的制动风机所吸收。该机采用可调喷嘴，调节性能好，操作方便，能实现无级调节。采用橡胶加稳静压空气轴承支承，能使机器在高速下稳定运行。

四、主要技术参数

1、正常工况

膨胀工质：污氮气（34.1％O2，1.5％Ar）

流量：2600Nm3/h（0℃,101.325Kpa）

进气压力:0.46Mpa(表压)下同。

排气压力：0.04Mpa

进气温度：110K

绝热效率：80％

转速：29600r/min

2、变工况

膨胀工质：污氮气（34.1％O2，1.5％Ar）

流量：2100Nm3/h（0℃,101.325Kpa）

进气压力:0.49Mpa(表压)下同。

排气压力：0.04Mpa

进气温度：110K

绝热效率：80％

转速：32000r/min

轴承气压力:0.53～0.65Mpa

密封气压力:0.15～0.18Mpa

五、启动前的准备工作

1、检查机器，确认安装合格。

2、检查有关阀门，确认启闭灵活、可靠。

3、检查各有关仪表，确认完好、准确。

六、启动操作

1、打开各仪表，使其进入工作状态。

2、确保风机进、排气畅通。

3、调节轴承供气压力为0.52～0.65Mpa（确认已取下轴承箱上的螺塞，确保轴承排气通畅）。

4、确认透平膨胀机喷嘴处于关闭状态，全开排气阀及进口截止阀。

5、缓慢开大透平膨胀机喷嘴调节阀开度，使膨胀机转速逐渐上升至设计值。

6、调节密封气压力为0.15～0.18Mpa。

七、停机操作

1、正常停车步骤与启动相反，先逐渐关闭膨胀机进气阀，再逐渐关排气阀，非长时间停车，轴承气可酌情不关或关小。

2、若较长时间不用膨胀机，需用螺塞封好轴承箱上的轴承气排出口。

3、发生下列情况时应紧急停车，此时应立即关闭膨胀机进气阀。

（1）、发生卡机事故或转速急剧下降。

（2）、轴承气压力降到0.45Mpa以下。

（3）、有异常的振动与噪音。

（4）、转速波动或各压力关系失调。

（5）、突然停电或空压机非正常停车。

在突然停电时，除立即关闭膨胀机进气阀外，还须注意保持轴承供气压力不低于0.45Mpa至转子停止转动。

八、常见故障分析与排除

1、膨胀机启动超速

膨胀机启动时，进气阀开启速度过猛，气量过大，会引起启动超速。2、转速失控

杂物或干冰等堵塞喷嘴或工作轮流道会使膨胀机转速突然下降或忽高忽低，应及时停车排除。

3、进气阀全开时进气压力过低

机前整个通道中的任何一部分，如机前过滤器等发生堵塞或阻力过大，均会引起机前压力过低，造成膨胀气量减少，致使总制冷量减少。

4、排气压力过高

机后背压过高、阻力过大或叶轮与气缸壁间隙过大，均会造成排气压力

过高，致使膨胀比下降，制冷量减少。

5、振动过大

（1）、转子平衡不良，装配过程中动平衡标记偏离，磨损或轮内杂物粘附均会引起振动过大，应及时停车检查，必要时应对转子重做动平衡测试.

(2) 、当膨胀机排气温度低于87K时，机内会产生液滴，液滴在工作轮内受离心力作用被甩到叶轮外缘，温度升高又急剧气华，会使间隙中的压力大幅度波动，造成转子运转不稳定引起振动，应立即停车处理。

（3）、当风机端管道阀门开度太小时，风机的工作点会进入喘着区，造成风机工作不稳定，产生振动。所以在关小此阀门时要密切注意转速及声响。6、轴承气压力过低

对于设定的轴承供气压力，轴承能承受正常载荷，膨胀机在运转过程中，精过滤器堵塞或纯化器切换太快会导致轴承气压力降低，致使轴承承载能力不够而造成卡机，应采取相应的措施。

九、维护及修理

1、根据环境条件，要定期清理机前过滤器中的杂物，必要时须更换过滤元件。

2、当精过滤器元件阻力太大时，应更换精过滤器滤芯。在清理轴承气、密封气管道时，要将膨胀机上两进气接头松开，并用螺塞封好，以免杂物进入机内而造成卡机。

3、膨胀机在运行过程中应做好日常检查、记录工作，检查各参数是否处于正常范围，机器的运转声音是否正常，尤其注意确保轴承气压力处于正常范围及防止转子超速。

4、机器长期停用或空分塔清洗、加温时，须将膨胀机拆下，妥善保管。长期停用时，应进行防腐处理，尤其要防止转子、轴承等零、部件的锈蚀。为此存放环境必须干燥。

5、如无异常情况，膨胀机不需解体修理，若确需检修，须按下列要求进行。（1）、主轴、轴承等零、部件擦伤严重时须更换；若为轻微擦伤，高点一定要修平，并尽可能不改变原零、部件的几何精度及表面粗糙度；并确保轴承气各节流孔畅通。

（2）、轴承、主轴、叶轮、接头等零、部件需用航空汽油或四氯化碳清洗，清洗时可使用毛刷等工具，清洗后需用洁净空气吹干。

（3）、转子组件按动平衡标记复合，做动平衡效验，质心偏移量允许0.5μm，装配时同样应注意此标记，偏离角不大于15°。

（4）、各装配间隙须经重新调整。

（5）、装配过程中应随时检查转子气浮情况，供0.1～0.6Mpa轴承气，手感