淺談制氧空壓機的改進

楊守明

一、制氧空壓機改進分析

重慶東華特殊鋼有限責任公司從日本引進的1500m3/h制氧機系統由空壓機、氧壓機、膨脹機、分流塔及液氧泵等組成，空壓機是生產氧氣的主要設備，每次對空壓機的檢修是整個系統的關鍵。對空壓機所作的技術改進就是在總結多年檢修經驗的基礎上實施的。

1.進風過濾器改進的必要性

該空壓機的一、二級轉速13200r/min，三、四級轉速為16500r/min，排氣溫度為90℃，轉速和溫度都很高。該機原設計進風過濾器采用油浸式吸入裝置。當空壓機工作時，空氣經油浸式過濾器進入葉輪壓縮，必然有部分油分子被吸入空壓機，與被吸入的空氣中的微塵一起粘在葉輪上，工作時間一長，葉輪上的積灰越積越厚，因高溫作用，這些積灰在葉輪上形成如氧化鐵一樣的硬皮，造成原料空氣減產，進而影響氧氣產量。每年的定檢工作中，除了放油、清洗翅片、檢查機械運行裝置、調試自動儀表等外，葉輪清灰是檢修的最主要工作，這種如氧化鐵一樣的硬皮在清除時，怕損傷葉輪不能用化學方法清除，人工清除又不能保證清除干凈，還要擔心會破壞葉輪的動平衡，造成“飛車”重大安全事故，檢修人員因此心理壓力大，檢修周期不得已被拖延，同時清洗翅片時還存在油污染環境的問題。因此，必須對進風過濾器進行改進。

2.空壓機同軸度校正方法改進的必要性

該空壓機由1100kW的電機驅動，空壓機與電機之間是由連接軸和齒輪聯軸器連接（圖1）。按照該機技術要求，電機軸軸線必須高于空壓機軸0.4mm，當按照這項規定進行校正后，在實際運行過程中，并且是在潤滑條件相當好的情況下，空壓機后止推軸承和電機前滑動軸承的溫度較其他軸承的溫度要高4～5℃。這說明空壓機后止推軸承和電機前滑動軸承處存在附加載荷，使設備的工作狀況惡化。為了防止產生設備安全事故，對空壓機同軸度校正方法的改進很有必要。

二、改進實施

1.進風過濾器改進

通過走訪廠家、搜集有關資料，并進行了充分論證，最后采取了氈式過濾器替換油浸式過濾器的方法，如圖2所示。

2.空壓機同軸度校正方法改進

理論上，設備的主、被動連接軸應保持在同一水平上。但在實際工作中由于表的誤差、人工誤差及工作環境的影響，不可能完全達到。而該設備的技術要求按電機軸軸線高于空壓機軸0.4mm來進行同軸度校正，始終存在空壓機后止推軸承和電機前滑動軸承溫度較其他軸承溫度要高4～5℃的問題，根本原因就是按0.4mm來進行同軸度校正的誤差太大。于是結合多年的檢修經驗，試著采用三表校正法（圖3）按軸向偏差為0、徑向偏差為±0.03mm來進行同軸度校正。具體方法如圖4所示，電機聯軸器的直徑Φ200mm，聯軸器到A距離1000mm，到B距離2000mm，百分表起始值為＋3mm。當百分表隨設備校正轉動一周時，讀數記錄如圖5所示。

計算軸向上下差值：

上表 1－下表 3=3.05－2.94＝0.11

上表 3－下表 1=3.07－2.92＝0.15

（0.11+0.15）÷4＝0.065

計算軸向左右差值：

（右表 3－左表 1）÷2＝（3.51－2.47）÷2＝0.52

計算徑向左右差值：

（右表 2－左表 2）÷2＝（3.10－2.90）÷2＝0.1

計算徑向上下差值：

（上表 2－下表 2）÷2＝（3－2.80）÷2＝0.1

根據以上計算出的差值，再乘以聯軸器到螺釘的距離比例，軸向差值調整如下：0.065×1000÷（200÷2）＝0.65mm，表示 A 應降低 0.65mm；0.065×2000÷(200÷2)＝1.3mm，表示 B 應降低 1.3mm；0.52×1000÷（200÷2）＝5.2mm，表示 A 應向左移動 5.2mm；0.52×2000÷（200÷2）＝10.4mm，表示 B 應向左移動 10.4mm。徑向差值調整如下：電機應向左移動0.1mm且下降0.1mm。

按以上計算值進行位置調整，經過幾次校正（具體次數與檢修人員的經驗和熟練程度有關），就能達到標準規定的要求。

三、改進效果

1.進風過濾器

（1）葉輪積灰減少，并且由于沒有油分子吸入，積灰疏松容易清除。以前的葉輪清灰工作需6人8天，現在只需2人3天，清灰工作量大大減少。

（2）氈式過濾器的檢修很方便，運行一個周期，只需更換氈子即可，從而避免了放油、清洗翅片等繁瑣耗時的工作，這也大大地減少了工作量。

（3）降低了檢修人員的勞動強度，徹底消除了擔心“飛車”事故而造成的心理壓力大。

（4）解決了清洗翅片時油污染環境的問題。

2.空壓機同軸度校正

設備按以上計算的數值進行校正后投入運行，空壓機后止推軸承和電機前滑動軸承的溫度下降了4～5℃。經過一個運行周期，拆檢軸承情況良好，無任何異常。設備改進后已運行了近10年，從未更換以上軸承，至今仍在正常使用。公司已將軸向偏差為零、徑向偏差為±0.03mm確定為對該設備進行檢修后的同

軸度校正的標準值。

四、結束語

每臺設備都有一定的使用年限。設備初期運行，故障較多，這是設備的“跑合”期，其中期為正常磨損期，到設備運行后期因磨損加快，造成故障頻繁。這就必須要以科學的態度和細致、踏實的認真精神，消化、吸收設備的相關技術資料，摸索其運行規律，不斷總結、勇于探索、敢于創新，才能發現設備的不足之處和找到解決問題的辦法，從而達到降低勞動強度和延長設備使用年限的目的。公司從日本引進的1500m3/h制氧機的制造商來公司考察該設備的運行情況時認為，這臺設備只能運行10年，以后不能再保證正常使用。但經過科學的維護、保養和對該設備進行必要的技術改進，現已正常使用了20多年。