王辰，馬建元

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，上海200072）

兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組在工藝投產(chǎn)時(shí)的使用

王辰，馬建元

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，上海200072）

介紹了工藝氣兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組在開(kāi)機(jī)、空氣試車(chē)與工藝投產(chǎn)時(shí)的步驟以及注意事項(xiàng)，并指出了兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組的優(yōu)勢(shì)所在，發(fā)展兩級(jí)甚至多級(jí)螺桿壓縮機(jī)組的重要意義及應(yīng)用前景。

螺桿壓縮機(jī)；兩級(jí)噴液；工藝投產(chǎn)；開(kāi)機(jī)；空氣試車(chē)

1　引言

螺桿壓縮機(jī)是一種容積式回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，對(duì)于離心壓縮機(jī)和往復(fù)壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)劣勢(shì)在于排氣壓力低，但是如果選用兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)組就會(huì)提高排氣壓力，從而擴(kuò)大了螺桿壓縮機(jī)的使用范圍。然而兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)組比單級(jí)螺桿壓縮機(jī)組在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上要求更加復(fù)雜，對(duì)壓縮機(jī)組整體的系統(tǒng)成套加工要求更加嚴(yán)格［1］。

由于兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組在國(guó)內(nèi)使用頻率不高，相對(duì)于單級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)使用步驟更加繁瑣，在投產(chǎn)使用過(guò)程中遇見(jiàn)的問(wèn)題較多。本文以工藝生產(chǎn)中所用典型的兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組為例，詳細(xì)介紹其開(kāi)機(jī)、空氣試車(chē)以及工藝氣投產(chǎn)時(shí)的操作過(guò)程及注意事項(xiàng)，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化過(guò)程。

2　空氣試車(chē)

螺桿壓縮機(jī)組在進(jìn)行正式投產(chǎn)使用之前，需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行空氣試車(chē)試驗(yàn)，來(lái)保證機(jī)組在投產(chǎn)時(shí)正常運(yùn)行。文中介紹的裝置是以空氣為介質(zhì)做模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)參照GB3853-83［2］標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；試驗(yàn)中所有測(cè)試用的儀器儀表的精度應(yīng)符合GB3853-83的規(guī)定，并經(jīng)計(jì)量部門(mén)定期檢驗(yàn)且檢驗(yàn)合格；試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)所試驗(yàn)系統(tǒng)中的全部設(shè)備、連接管路、測(cè)壓點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)作密封性檢查，不應(yīng)有任何泄漏現(xiàn)象［3］；試驗(yàn)時(shí)所有儀器儀表的讀數(shù)均應(yīng)一次同時(shí)讀出［4］。在空氣試車(chē)沒(méi)有問(wèn)題的情況下才能進(jìn)行工藝投產(chǎn)，兩者的開(kāi)機(jī)過(guò)程基本一樣。圖1為單級(jí)螺桿壓縮機(jī)組系統(tǒng)示意圖，圖2為兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)組系統(tǒng)示意圖。

3　工藝投產(chǎn)

螺桿壓縮機(jī)組在空氣試車(chē)運(yùn)行正常后，需要投入相應(yīng)的工藝生產(chǎn)流程中去。在壓縮機(jī)組通入實(shí)際生產(chǎn)氣體之前，應(yīng)將進(jìn)、排氣管與機(jī)組連管接好，并把機(jī)器和管道里的空氣先用氮?dú)夂笥霉に嚉怏w置換，確保運(yùn)轉(zhuǎn)安全。

圖1　單級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組系統(tǒng)示意圖

圖2　兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組系統(tǒng)示意圖

進(jìn)行投產(chǎn)使用，與空氣試車(chē)相比還有些不同，注意應(yīng)將壓縮機(jī)組出、入口閥門(mén)關(guān)閉，投料于壓縮機(jī)組吸入口前的氣柜，確保一、二級(jí)循環(huán)回流閥門(mén)全開(kāi)。投料完畢后就是準(zhǔn)備啟動(dòng)壓縮機(jī)組，需要注意各個(gè)冷卻器進(jìn)、出口水閥，密切注意是否有水壓，各處油壓至規(guī)定值，盤(pán)車(chē)數(shù)轉(zhuǎn)后確保壓縮機(jī)中無(wú)積液。完成上述的步驟后，將壓縮機(jī)組的出、入口閥門(mén)全開(kāi)，在滿足所有啟動(dòng)條件，確定所有聯(lián)鎖能夠?qū)崿F(xiàn)后，才可以啟動(dòng)主機(jī)。

3.1啟動(dòng)機(jī)組前準(zhǔn)備工作

螺桿壓縮機(jī)組操作人員在開(kāi)車(chē)之前必須做好詳盡的準(zhǔn)備工作：

（1）首先應(yīng)仔細(xì)閱讀相應(yīng)的使用說(shuō)明書(shū)，弄懂說(shuō)明書(shū)中的各種規(guī)定和要求。各崗位應(yīng)配備相應(yīng)的工作人員，各人員需認(rèn)真負(fù)責(zé)，密切配合。

（2）壓縮機(jī)進(jìn)、排氣口裝盲板，用蒸氣吹掃進(jìn)、排氣管系，確認(rèn)潔凈后，取下盲板，恢復(fù)進(jìn)、排氣管系至正常位置。

（3）機(jī)組開(kāi)車(chē)前應(yīng)嚴(yán)格檢查各管路及機(jī)械設(shè)備連接面是否緊固可靠，各閥門(mén)是否處在規(guī)定位置（各排污閥、補(bǔ)液閥、噴液閥、排液閥、潤(rùn)滑油及密封油系統(tǒng)回流閥等關(guān)閉；雙聯(lián)過(guò)濾器兩端至少一路的截止閥、各引壓管針形閥等打開(kāi)）。

（4）檢查儀表管線及導(dǎo)線，調(diào)節(jié)并校正儀表，根據(jù)各整定值進(jìn)行模擬報(bào)警、停車(chē)試驗(yàn)。

（5）檢查油箱的液位，保證油箱內(nèi)有足夠的潤(rùn)滑油和密封油。

（6）打開(kāi)干氣密封，使其壓差大于規(guī)定值0.3 MPa；然后再給油泵送電，點(diǎn)動(dòng)油泵，檢查油泵電機(jī)轉(zhuǎn)向（若密封形式為機(jī)械密封與迷宮密封的機(jī)組，則先啟動(dòng)油泵后，再向迷宮密封中沖入緩沖氣）。

（7）松開(kāi)主機(jī)與電機(jī)之間的聯(lián)軸器，按工作方向盤(pán)動(dòng)陽(yáng)轉(zhuǎn)子，要求在不施加強(qiáng)力下能盤(pán)動(dòng)，無(wú)輕重不均勻的感覺(jué)、無(wú)磨擦撞擊聲即表明主機(jī)正常。有電動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置的，啟動(dòng)電動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置，確認(rèn)機(jī)組無(wú)異?，F(xiàn)象，然后將盤(pán)車(chē)裝置與壓縮機(jī)完全脫開(kāi)。只有在電動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置與壓縮機(jī)完全脫開(kāi)的狀態(tài)下，壓縮機(jī)才允許啟動(dòng)。

（8）點(diǎn)動(dòng)主電機(jī)，檢查主電機(jī)的轉(zhuǎn)向是否正確，此時(shí)應(yīng)松開(kāi)主機(jī)與電機(jī)之間的聯(lián)軸器。

（9）當(dāng)進(jìn)行空氣試車(chē)時(shí)，將壓縮機(jī)吸氣管線與上游工段脫開(kāi)，排氣管線（出口單向閥后）與下游工段脫開(kāi)。但在通入實(shí)際生產(chǎn)氣體運(yùn)轉(zhuǎn)之前，應(yīng)將進(jìn)、排氣管與機(jī)組連管接好，并把機(jī)器和管道里的空氣先用氮?dú)夂笥霉に嚉怏w置換，保證運(yùn)轉(zhuǎn)安全。

3.2啟動(dòng)一、二級(jí)壓縮機(jī)組

當(dāng)準(zhǔn)備工作結(jié)束后，就進(jìn)入壓縮機(jī)組的啟動(dòng)階段，啟動(dòng)壓縮機(jī)必須按照下面介紹的流程進(jìn)行操作。

（1）啟動(dòng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，給壓縮機(jī)組送電，引循環(huán)水進(jìn)入各冷卻器，打開(kāi)冷卻器進(jìn)、出口水閥，密切注意是否有水壓。通電后如情況正常就可啟動(dòng)。

（2）檢查各管路及機(jī)械設(shè)備連接面，使其緊固可靠，各引壓管針形閥打開(kāi)。

（3）打開(kāi)干氣密封氮?dú)馊肟诩罢{(diào)節(jié)閥，投為自動(dòng)，使壓差大于規(guī)定值0.3 MPa；其余閥門(mén)處在關(guān)閉位置。

（4）啟動(dòng)壓縮機(jī)組油泵，各注油點(diǎn)壓力可通過(guò)油分配器和油泵溢流閥來(lái)共同調(diào)節(jié)。潤(rùn)滑油總管壓力，進(jìn)、排端軸承油壓，二級(jí)平橫盤(pán)油壓要在規(guī)定范圍內(nèi)（潤(rùn)滑油總管壓力至少為0.5 MPa以上，進(jìn)、排端軸承油壓為0.25～0.35 MPa，二級(jí)平衡盤(pán)油壓為0.5 MPa，同步齒輪油壓為0.2～0.3 MPa）。保證潤(rùn)滑油不帶有雜質(zhì)的前提下，油路系統(tǒng)至少要運(yùn)行30 min。

（5）打開(kāi)進(jìn)氣閥、旁通閥和排氣閥；一級(jí)循環(huán)回流閥投手動(dòng)，全開(kāi)；二級(jí)循環(huán)回流閥投手動(dòng)，全開(kāi)；其余閥門(mén)處在關(guān)閉位置。

（6）用手動(dòng)盤(pán)車(chē)數(shù)轉(zhuǎn)，感到運(yùn)轉(zhuǎn)自如，無(wú)嚴(yán)重卡堵現(xiàn)象。如機(jī)組帶有盤(pán)車(chē)電機(jī)，扳動(dòng)盤(pán)車(chē)手柄，合上離合器，啟動(dòng)盤(pán)車(chē)電機(jī)，自動(dòng)盤(pán)車(chē)半小時(shí)并再次調(diào)整各點(diǎn)位油壓。

（7）全開(kāi)一級(jí)機(jī)組補(bǔ)液閥，一級(jí)壓縮機(jī)氣缸體有工藝水排出，保證一級(jí)壓縮機(jī)補(bǔ)液管路通暢后，關(guān)閉自動(dòng)補(bǔ)液閥；同理全開(kāi)二級(jí)機(jī)組補(bǔ)液閥，二級(jí)壓縮機(jī)氣缸體有工藝水排出，保證二級(jí)壓縮機(jī)補(bǔ)液管路通暢后，關(guān)閉自動(dòng)補(bǔ)液閥。

（8）在滿足所有啟動(dòng)條件并確定所有聯(lián)鎖能夠?qū)崿F(xiàn)后，主機(jī)才允許啟動(dòng)。主機(jī)啟動(dòng)后5～10 s再打開(kāi)噴液管口的補(bǔ)液閥。如果先打開(kāi)補(bǔ)液閥再啟動(dòng)主機(jī)，機(jī)內(nèi)會(huì)因進(jìn)液過(guò)多造成啟動(dòng)困難。機(jī)組一經(jīng)啟動(dòng)后，操作人員應(yīng)注意觀察以下幾個(gè)方面：

（a）啟動(dòng)電流是否超過(guò)；

（b）壓力表、溫度表讀數(shù)是否正常；

（c）各機(jī)械部位是否有異常雜聲和振動(dòng)［5］；

（d）各管路、接頭是否有漏氣、漏油、漏水現(xiàn)象；

（e）尚若存在問(wèn)題和故障，應(yīng)立即按下停車(chē)按鈕。

如果在空氣試車(chē)的階段，機(jī)組能夠正常運(yùn)行，可立即進(jìn)入連續(xù)空負(fù)荷試車(chē)，此時(shí)旁通閥、出口截止閥都在全開(kāi)狀態(tài)?？肇?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)2 h，同時(shí)每隔30 min記錄一次數(shù)據(jù)。

3.3壓縮機(jī)組升壓

當(dāng)兩級(jí)壓縮機(jī)正常啟動(dòng)后，就開(kāi)始進(jìn)行壓縮機(jī)組的升壓過(guò)程，該過(guò)程需按照以下的步驟逐步進(jìn)行。

（1）先逐步關(guān)閉二級(jí)循環(huán)回流閥，密切觀察一、二級(jí)壓縮機(jī)出口壓力、溫度，防止超壓、超溫，穩(wěn)定一段時(shí)間。

（2）再逐步關(guān)閉一級(jí)循環(huán)回流閥，密切觀察一、二級(jí)壓縮機(jī)出口壓力、溫度，防止超壓、超溫，穩(wěn)定一段時(shí)間。

（3）最后逐步關(guān)閉機(jī)組出口切斷閥（手動(dòng)緩慢關(guān)閉），使二級(jí)壓縮機(jī)出口壓力緩慢上升，使主電機(jī)功率在其額定功率范圍之內(nèi)。密切觀察一、二級(jí)壓縮機(jī)出口壓力、溫度，防止超壓、超溫。

（4）升壓過(guò)程中，待級(jí)間氣液分離器液位正常后，保持自動(dòng)補(bǔ)液閥5%的開(kāi)度，一級(jí)循環(huán)噴液閥投自動(dòng)，通過(guò)排氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)噴液閥，使一級(jí)壓縮機(jī)排氣溫度在65～70℃之間。

3.4正常停機(jī)

在空氣試車(chē)階段，如果兩級(jí)壓縮機(jī)啟動(dòng)正常，升壓運(yùn)行正常后，就可以正常停機(jī)了。在工藝投產(chǎn)后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和業(yè)主檢修或停機(jī)要求，正常停機(jī)。其相應(yīng)的操作步驟如下：

（1）逐步打開(kāi)機(jī)組出口切斷閥，全開(kāi)一級(jí)壓縮機(jī)和二級(jí)壓縮機(jī)循環(huán)回流閥，打開(kāi)一級(jí)壓縮機(jī)和二級(jí)壓縮機(jī)的自動(dòng)補(bǔ)液閥；

（2）全開(kāi)機(jī)組出口切斷閥，停止主電機(jī)；

（3）關(guān)閉一級(jí)壓縮機(jī)和二級(jí)壓縮機(jī)自動(dòng)補(bǔ)液閥，將壓縮機(jī)氣缸內(nèi)工藝水排放干凈；

（4）手動(dòng)盤(pán)車(chē)數(shù)轉(zhuǎn)；

（5）停車(chē)20 min后，關(guān)閉潤(rùn)滑油泵；

（6）待高位油箱中潤(rùn)滑油液位降至最低液位后，最后關(guān)閉干氣密封。（沒(méi)有干氣密封的機(jī)組在油泵運(yùn)行20 min后，可以關(guān)閉油泵，檢查現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有問(wèn)題后方可離開(kāi)）。

3.5緊急停車(chē)

若在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中遇到不正?，F(xiàn)象或危險(xiǎn)跡象，無(wú)論是在空氣試車(chē)還是在工藝投產(chǎn)的過(guò)程中，可按緊急停車(chē)按鈕，為了保護(hù)人員安全、機(jī)組自身以及周?chē)F(xiàn)場(chǎng)安全，都應(yīng)迅速停止壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

在緊急停車(chē)后，迅速全開(kāi)一、二級(jí)循環(huán)回流閥、進(jìn)氣閥、旁通閥以及排氣閥。手動(dòng)盤(pán)車(chē)數(shù)轉(zhuǎn)，確保壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子沒(méi)有卡死現(xiàn)象，最后檢查可能出現(xiàn)故障的部位，分析故障原因，解決問(wèn)題。

以上內(nèi)容詳細(xì)的介紹和說(shuō)明了兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組在開(kāi)機(jī)和運(yùn)行過(guò)程中的使用及注意事項(xiàng)，除空氣試車(chē)和第一次工藝投產(chǎn)外，在機(jī)組升壓的這個(gè)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)人員均可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)簡(jiǎn)化以上步驟，以達(dá)到迅速得到額定排氣壓力的目的。

4　結(jié)語(yǔ)

兩級(jí)噴液螺桿壓縮機(jī)組的使用比單級(jí)機(jī)組相對(duì)要復(fù)雜一些，設(shè)計(jì)時(shí)就要注意一、二級(jí)機(jī)組之間的壓力配比，運(yùn)行時(shí)更要同時(shí)注意2臺(tái)機(jī)組的情況，維護(hù)也要比單級(jí)機(jī)組復(fù)雜得多，但是兩級(jí)壓縮機(jī)組擴(kuò)大了螺桿機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域［6］，這也是兩級(jí)機(jī)組的最大優(yōu)勢(shì)所在。

我國(guó)的螺桿壓縮機(jī)組相比國(guó)外一些機(jī)組還有一定的差距［7］，例如在螺桿壓縮機(jī)組的排氣壓力方面我國(guó)最高只有2.5 MPa，而一些進(jìn)口設(shè)備卻可以達(dá)到3.5 MPa甚至是4.0 MPa，在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速方面我們與進(jìn)口機(jī)組有一定的差距。

跟國(guó)外的壓縮機(jī)相比我們確實(shí)有一些不足，但是在我們不斷的努力下，隨著加工精度和密封效果的不斷提高，我們可以制造出更高排氣壓力的螺桿壓縮機(jī)組，而排氣壓力越高，機(jī)組的適用范圍就越大，市場(chǎng)的使用范圍和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也就越大，兩級(jí)壓縮機(jī)組在今后的使用會(huì)越來(lái)越多，市場(chǎng)地位也越來(lái)越重要。

［1］李書(shū)森，曹小寶，張昌會(huì).影響螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行的因素及對(duì)策［J］.河南化工，2007，12.

［2］GB3853-83.一般用途容積式空氣壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法［S］.

［3］GB2624-81.流量測(cè)量節(jié)流裝置［S］.

［4］ISO1217.容積式壓縮機(jī)驗(yàn)收試驗(yàn)［S］.

［5］GB/T 7777-2003.容積式壓縮機(jī)機(jī)械振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)［S］.

［6］蔡宏，顧曉歡，李文良.大型兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)在火炬氣回收裝置的應(yīng)用［J］.流體機(jī)械，2011，08.

［7］孫曉明.工藝氣用螺桿壓縮機(jī)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)分析［J］.壓縮機(jī)技術(shù)，2012，01.

Application of Two-stage Liquid Injected Screw Compressors in Technology Production

WANG Chen，MA Jian-yuan
（Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute，Shanghai 200072，China）

This paper introduces the procedures and precautions in the startup，air test running and technology production of the process gas two-stage screw compressor.And it also points out the superiorities of the two-stage liquid injected screw compressor，and the importance and prospects of developing two-stage and even multi-stage screw compressor.

screw compressor；two-stage liquid injected；technology production；startup；air test running

TH455

B

1006-2971（2015）02-0026-04

王辰（1988-），男，黑龍江人，工程師，本科，電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)就職于中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第711研究所螺桿工程部，主要從事工藝螺桿壓縮機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。E-mail:mjyaqua@163.com

2014-09-01