李文正，衣品卿

（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）

水環(huán)式壓縮機(jī)檢修要點(diǎn)分析

李文正，衣品卿

（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）

本文介紹了水環(huán)式壓縮機(jī)的工作原理，并以某次水環(huán)式壓縮機(jī)檢修為例，介紹了大型水環(huán)式壓縮機(jī)的檢修要點(diǎn)以及遇到問(wèn)題的解決措施。

水環(huán)式壓縮機(jī)；水環(huán)式真空泵；檢修

水環(huán)式壓縮機(jī)和真空泵是化工生產(chǎn)裝置中常見(jiàn)的設(shè)備之一，雖然其效率較低，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，噪音小，操作簡(jiǎn)單，維修方便，因此得到了廣泛的應(yīng)用。下面對(duì)水環(huán)式壓縮機(jī)的原理和檢修要點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹。

1　水環(huán)式壓縮機(jī)工作原理

水環(huán)式壓縮機(jī)壓縮形式為容積式壓縮，其工作原理為：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。壓縮機(jī)中的工作液連同被抽氣體不停的被排出外部，因此必須不斷的補(bǔ)充新鮮的冷卻工作液，除了形成水環(huán)這一基本功能外，工作液還有散發(fā)壓縮所產(chǎn)生的熱量并密封葉輪和圓盤(pán)之間間隙的作用。

如果泵入口接待抽容器就叫水環(huán)式真空泵，如果泵出口接容器就叫水環(huán)式壓縮機(jī)，兩者的工作原理是一樣的，都是通過(guò)安裝在泵體內(nèi)的偏心了葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作液形成旋轉(zhuǎn)水環(huán)，來(lái)抽吸或壓縮氣體介質(zhì)，兩者處理的介質(zhì)只能是氣體。但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是有區(qū)別的（如部分內(nèi)部間隙量），同時(shí)一般的，真空泵是用來(lái)抽取不凝氣、制造真空，而壓縮機(jī)一般用來(lái)輸送易燃易爆氣體或者是有毒氣體。

2　檢修要點(diǎn)及解決措施

2.1水環(huán)式壓縮機(jī)性能參數(shù)介紹

水環(huán)式壓縮機(jī)產(chǎn)品參數(shù)如表1所示。

表1　水環(huán)式壓縮機(jī)產(chǎn)品參數(shù)

2.2水環(huán)式壓縮機(jī)檢修要點(diǎn)及解決措施

2.2.1靜環(huán)壓蓋腐蝕問(wèn)題

由于機(jī)械磨損、冷卻效果不佳導(dǎo)致密封面熱裂或輔助密封圈老化、檢修時(shí)壓縮量不正確等原因，導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏，使得靜環(huán)壓蓋頂絲孔及內(nèi)部凸臺(tái)處腐蝕嚴(yán)重。

采取措施：提前測(cè)繪并重新制作靜環(huán)壓蓋，改原來(lái)碳鋼Q235材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)（如304），以減少泄露的密封沖洗水對(duì)靜環(huán)壓蓋的腐蝕。

2.2.2軸套拆卸困難問(wèn)題

密封泄漏后，密封沖洗水會(huì)進(jìn)入軸套與軸之間，由于鐵銹等雜質(zhì)的作用，使得機(jī)械密封軸套無(wú)法從軸上取出。

采取措施：根據(jù)軸套特點(diǎn)，即軸套靠近端部位置有一凹槽（軸套頂絲預(yù)留槽），制作專(zhuān)用工具將軸套取出，如圖1所示。

圖1　軸套拆卸

2.2.3端蓋靜環(huán)座腐蝕問(wèn)題

由于工作液偏酸性（由乙炔氣攜帶），端蓋上的靜環(huán)座部分腐蝕嚴(yán)重，靜環(huán)上的“O”型圈已不能起到密封效果，靜環(huán)定位銷(xiāo)已完全腐蝕，如圖2所示。

圖2　靜環(huán)座腐蝕圖

采取措施：由于端蓋上的靜環(huán)座與端蓋為整體鑄件（灰口鑄鐵GB9439-88，HT200），若整體報(bào)廢較為浪費(fèi)，且采購(gòu)新端蓋周期較長(zhǎng)，于是將腐蝕部位挖去，但不要超過(guò)圓盤(pán)與端蓋密封面的位置，重新制作一個(gè)芯子鑲在端蓋上，并用沉頭螺釘將其與端蓋固定，注意芯子與端蓋之間要有一定過(guò)盈量。芯子的材質(zhì)定位不銹鋼（如304材質(zhì)），以減少對(duì)其的腐蝕。這樣既節(jié)約了成本，又解決了端蓋靜環(huán)座易腐蝕的問(wèn)題。

2.2.4機(jī)械密封動(dòng)環(huán)組件與軸套的組裝

該機(jī)械密封為雙端面機(jī)械密封，兩個(gè)動(dòng)環(huán)面共用一組彈簧，在組裝前，可用卡簧將兩動(dòng)環(huán)固定在動(dòng)環(huán)座上，使彈簧有一定初始?jí)嚎s量。

機(jī)械密封在組裝時(shí)要注意動(dòng)環(huán)下四氟墊片與“O”型圈的安裝順序，四氟緊貼動(dòng)環(huán)，以起到隔熱作用。機(jī)封向軸套安裝時(shí)，可先取出外側(cè)動(dòng)環(huán)，先安裝內(nèi)側(cè)動(dòng)環(huán)和動(dòng)環(huán)座，最后安裝外側(cè)動(dòng)環(huán)，避免外側(cè)動(dòng)環(huán)在安裝時(shí)“O”型圈和四氟圈與軸套凹槽接觸后擠壓損壞。

2.2.5動(dòng)環(huán)的定位方法

如圖3所示，測(cè)量靜環(huán)壓蓋端面與其內(nèi)部靜環(huán)面距離L1和端蓋靜環(huán)座端面與其內(nèi)部靜環(huán)面距離L2，將軸套安裝到位后，測(cè)量軸套端面到端蓋靜環(huán)座端面的距離L3，將動(dòng)環(huán)組件組裝好后，測(cè)量?jī)蓜?dòng)環(huán)面間距離L4，將單側(cè)機(jī)封壓縮量定位S。

圖3　動(dòng)環(huán)定位示意圖

若L1+L2+2S的尺寸與L4尺寸有出入，則通過(guò)在靜環(huán)壓蓋端面加墊片或車(chē)削到需要尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后重新確定L1尺寸。然后確定動(dòng)環(huán)位置。靜環(huán)壓蓋側(cè)動(dòng)環(huán)面距離軸套端面距離為L(zhǎng)3-L1-S。其中轉(zhuǎn)子的軸向竄量可忽略不計(jì)或適量計(jì)算到壓縮量中，可根據(jù)實(shí)際情況靈活處理。

2.2.6轉(zhuǎn)子的定位方法

轉(zhuǎn)子通過(guò)非驅(qū)動(dòng)端軸承盒進(jìn)行定位，因?yàn)轵?qū)動(dòng)端軸承盒固定后，轉(zhuǎn)子在軸向仍有竄量。轉(zhuǎn)子竄量偏小或偏大可通過(guò)在泵體與端蓋間加墊片或?qū)Ρ皿w進(jìn)行車(chē)削來(lái)調(diào)節(jié)間隙量。

2.2.7其它問(wèn)題

檢修時(shí)，可將壓縮機(jī)吊到垂直位置，以方便檢修。此時(shí)可制作專(zhuān)用架子或在壓縮機(jī)下方加枕木。組裝時(shí)，將一側(cè)（驅(qū)動(dòng)端或非驅(qū)動(dòng)端）機(jī)封、軸承等安裝完成后，再安裝另一側(cè)。軸承裝配時(shí)應(yīng)采用熱裝方式，熱裝時(shí)用100～120℃的機(jī)油油浴加熱10～15min，或用電加熱器加熱，嚴(yán)禁用火焰直接加熱。

3　結(jié)束語(yǔ)

單級(jí)單作用結(jié)構(gòu)水環(huán)式壓縮機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)形式基本相同（密封形式可分為雙端面機(jī)械密封、雙端面機(jī)械密封和填料密封），其檢修方法可應(yīng)用于同類(lèi)設(shè)備。針對(duì)遇到的具體問(wèn)題采取正確的應(yīng)對(duì)措施，既可以節(jié)約成本，又可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.04.012

TP051.21

C

1008-1267（2016）04-0037-02

2016-02-15

李文正，（1985～），男，本科，工程師，主要從事設(shè)備檢修與管理工作。