采用循環制冷技術降低高壓電機軸瓦溫度

張 勇，張玉平，鮑善彩，王 閣

(中國石化管道儲運公司魯寧輸油處，山東 鄒城 273500)

一、基本情況

鄒城站目前所使用的賓漢姆輸油泵機組是2001年安裝的，型號為HSB型，臥式單級雙吸水平中開離心泵；配套電動機為德國西門子高壓電機（6kV，1 600kW）。輸油泵和電機驅動端和非驅動端均采用滑動軸承，潤滑采用無油壓油環自潤滑方式。電機軸瓦溫度報警值為95℃、停泵值為100℃。

輸油泵電機為普通非防爆型，泵和電機需在室內安裝，二者之間有防爆門隔開。電機和泵分別處于兩個獨立的空間，造成空氣流通不暢。電機在正常運行時，三相定子溫度較高，夏季時能達到100～110℃。電機端部軸頭雖安裝有散熱風扇，但效果不佳，在電機軸瓦處形成了一個高溫區。自2001年投產以來，經常出現電機軸瓦溫度過高報警現象，尤其是夏季更為明顯，嚴重威脅設備的正常運行。

二、采用循環制冷方式降溫的思路

為解決輸油泵軸瓦的散熱難題，加裝了一套制冷系統，用于對三臺輸油泵電機軸瓦的降溫；這套系統安裝在室外，采取了防雨、防塵措施。制冷系統由制冷機、保溫水箱、管道泵、熱交換系統、連接管道、電氣控制系統等組成。工作原理為：制冷機啟動，制冷劑通過設在保溫水箱內部的蒸發器盤管對箱內的冷卻水進行冷卻降溫；管道泵驅動冷卻水進入軸瓦軸承箱內的冷卻盤管，對潤滑油進行降溫，通過潤滑油再對電機軸瓦進行降溫。冷卻水繼續循環，經過電機軸瓦油箱頂部的U型交換器，通過連接在那里的直型導熱管，帶走箱體的部分熱量，最后回到制冷系統，完成一個工作循環。連接管道全部采用雙層不銹鋼管焊接制作，既起到防腐作用又不污染環境。每一冷卻位置均安裝有手動調節閥門，用于調節冷卻水流量。

三、制冷系統控制方式

制冷系統的控制方式采用自動控制，運行前將冷卻水溫度范圍設定好（上限值和下限值）。啟動時，按下制冷系統控制面板上的“開/關機”按鍵，制冷系統的管道泵開始運行，指示燈亮（綠燈），冷卻水開始循環。當感溫器檢測到冷卻水溫度高于制冷系統設定溫度上限值時，制冷機主機開始自動啟動，傳輸制冷劑給冷卻水降溫，冷卻水又將電機軸瓦軸承潤滑油熱量帶出，實現對電機軸瓦降溫的目的。當感溫器檢測到的冷卻水溫度低于制冷系統設定溫度下限值時，制冷機主機自動停運，循環水泵繼續運行。停止設備運行時，只需按下“開/關機”按鍵。

四、制冷系統管線的安裝

1.制冷系統及管線安裝（見圖1）。

由圖1可見，在軸瓦油箱內部加裝了冷卻盤管，制冷系統工作時能通過冷卻水順利帶走潤滑油中熱量，最后達到降低軸瓦溫度的目的。油箱頂部增加U型交換器，利用其兩個吊裝孔位置重新擴孔，采用直型導熱管增加其導熱面積，通過冷卻水帶走部分熱量，也能降低軸瓦油箱的溫度。

2.制冷機主要技術參數（見表1）

五、制冷系統的實施效果

制冷系統自投用以來的1年多時間里，電機軸承運行溫度一直保持正常，即使在炎熱的夏季也沒有出現超溫報警和停機現象。有效地保證了設備安全和生產的正常運行。

表1 技術參數