單表對中法在合成氣壓縮機中的應用

黃多志

(云南通威高純晶硅有限公司, 云南 保山 678000)

海南60萬噸甲醇裝置的合成氣壓縮機，位號C-02001/02002；生產廠家為三菱重工業有限公司；驅動采用蒸汽透平；二級離心式壓縮機分布在透平兩側，分為高壓HP和低壓LP，壓縮機型號分別為：5V-6B，5V-6。

機組是以布置在中間的透平作為基準，通過調整兩側壓縮機前后支腿的墊片厚度來進行對中工作。

蒸汽透平啟動前后溫度變化大，導致機組的熱膨脹量很大。根據廠家提供的合成氣壓縮機冷態和熱態軸心線的變化示意圖得知，透平兩端軸心線在支腳處冷態和熱態時高度變化分別為0.246和0.159 mm，高壓端壓縮機運行正常后的前后支腳處軸心線將提高0.05和0.06 mm, 低壓端壓縮機運行正常后的前后支腳處軸心線將提高0.44和0.05 mm。

由此可見，要保證壓縮機組在熱態運行時的同心度非常關鍵，也很不容易。熱態時機組的對中數值不便于檢測，但我們可以通過機組各支撐點正常運行時的實際溫度來計算出其熱膨脹量變化。

單表對中法是壓縮機常用的一種方法，它是用一個千分表在聯軸器外徑上測量圓周變化讀數，通過繪制圖表法(相似三角形原理)快速得知壓縮機支腳的調整墊片厚度。

本文以合成氣壓縮機高壓端HP的單表對中過程為例進行詳細講解。

1 單表對中測量

把單表法對中固定架安裝到B軸，然后把千分表按如圖1所示裝到聯軸器上。

圖1 安裝表架

轉動B軸一圈，檢查A軸和千分表之間是否正常接觸，然后把表裝到軸頂端并調零。

緩慢第轉動B軸，在每個90°上讀取數值。

然后轉動A軸180°，保持A軸在這個位置上，轉動B軸一次，檢查A軸與千分表之間是否正常接觸。然后把表裝到軸頂端并調零。緩慢第轉動B軸，在每個90°上讀取數值。得到數據如圖2所示。

圖2 在A軸上

從B軸上拆下單表對中表架，并把它們裝到A軸上，把千分表打到B軸上。

進行如上所述相同的檢查步驟，得到數據如圖3所示。

圖3 在B軸上

請注意，A軸在轉動180°后的測量千分表讀數對校正聯軸器的跳動值是非常重要的。

A軸與B軸的調準后的對中數據則是圖2和圖3兩個圖在相同位置數據的算術平均值，最終數據如圖4所示。

圖4 調校后的數據

對中表架必須毫無偏差，以盡量降低測量誤差。即必須檢查對中表架的下撓度是否超標？一般是把對中表架固定到車床夾具上，車床旋轉軸心固定一條金屬管，通過盤車檢查對中表架上的千分表在上下位置的數值變化，一般允許偏差范圍≤0.02 mm，否則需加固對中表架。

2 繪制調整坐標圖

以縮小的比例在坐標紙上畫出轉子、驅動裝置支撐和從動設備，如蒸汽透平、壓縮機等的位置，并在圖中標出測量值。繪圖前只需測量三個數據：聯軸器長度L=500 mm, HP壓縮機前支腳與聯軸器距離F1=313 mm，HP壓縮機前后支腳之間的距離F2=1650 mm。

首先，根據壓縮機廠家提供的對中技術要求圖5，在坐標紙上繪制出設計理想軸心線。壓縮機軸心線在聯軸器A點處應比透平軸心線低0.28/2=0.14 mm，壓縮機軸心線在聯軸器B點處應比透平軸心線低0.10/2=0.05 mm，連接此兩點繪制1條紅色直線，標記為設計軸心線。

圖5 機組要求的對中數據

其次，根據圖4繪制壓縮機實際位置軸心線。已知在A點處，壓縮機軸心線偏差為-0.64/2=-0.32 mm,負值表示壓縮機實際軸心在A點處比透平軸心線低；在B點處，壓縮機軸心線偏差為0.30/2=0.15 mm，正值表示壓縮機實際軸心在B點處比透平軸心線低。連接此兩點繪制1條綠色直線，標記為實際位置線。

圖6 垂直方向的坐標圖

設計軸心線和實際位置線在壓縮機支腳F1處和F2處的垂直距離，即為壓縮機在此需要增減墊片的厚度，實際線在設計線下為應增加的墊片厚度，否則為應減少的墊片厚度。

水平方向坐標圖表法的繪制，和以上方法類似，上下標記改為左右即可。設計理想軸心線為水平線，實際位置軸心線在A點偏差為-0.16/2=-0.08，軸心線偏右(壓縮機端看過來)；在B點偏差為+0.04/2=+0.02，軸心線偏右。連接兩點為直線，該直線在壓縮機支撐F1和F2處與設計軸心線的水平距離即為需要調整的墊片厚度。

圖7 水平方向的坐標圖

通過繪制的坐標圖，能清晰地得知每個轉子之間的相對位置和各支腳處需要增減的墊片厚度。

3 結 論

單表對中法操作直觀、表架簡單、調整時免于計算。此方法消除了轉子竄量對找正精度的影響，軸端距離越大，聯軸器直徑越小，計算越準確，特別適合于長聯軸節大型機組的對中。