压缩机的改造使用与运行

　　石家庄正元化肥有限公司（原灵寿县化肥厂）经过多次改造，现已发展成为具有合成氨200 kt/ a、尿素300 kt/a、甲醇40 kt/a生产能力的中型化肥企业。氮氢压缩机是化肥企业生产的关键动力设备，运行状况优劣直接关系着企业的效益和发展。公司原有氮氢压缩机10台： 4M 8 （ 3A ） - 36 /31. 4型3台、4M 16 - 73 /31. 4型7台，且都经过改造。公司在2004年5月扩产时，购买了3台H22- 165 /31. 4型旧压缩机。由于原机气缸设计参数与公司现有压缩机运行参数不符，一级吸气压力为0. 002 MPa不能满足生产要求。经过分析、研究后决定对该压缩机气缸进行改造，改造后成为H 22- 153 /0. 4 - 320型压缩机。

　　投产1年来，各项指标达到要求，生产稳定，单机日产氨达83 ，t单机年产合成氨达25 kt（按300 d计算）。

　　1改造前存在问题（1）原机布置为一级、二级各为一列；三五级和四六级为另外两列，且具有接入一级吸气和二级吸气的平衡段，见图1.气体通过高压活塞环泄漏到平衡段，造成外泄及压缩机耗功大、出力小，直接影响压缩机的输气量。

　　（2）二、三、四、五、六级气缸的行程容积小，与一级气缸行程容积不匹配。且一级吸气压力小，输气量小，影响效益。H22（）型压缩机原设计参数见表1.

　　（3）活塞杆与十字头用联结器连结。该结构对零件的平行度、垂直度要求极其严格。在使用中经常出现活塞杆螺纹连接部位产生附加弯曲应力，引起活塞杆断裂的现象，存在安全隐患。

　　（4）填料安装质量要求高、繁琐，安装后填料盒易出现漏水等质量问题。

　　（5）气阀结构不先进、寿命短，影响设备的长周期运行。

　　（6）高压段活塞环寿命短，影响气量和设备的运行周期。

　　2主要改造措施（1）改造后的H 22（）型压缩机布置图见图2.该机用于1. 75 M Pa脱碳流程，三级气量是一级气量的125%.为了避免三级气缸加大后造成

　　某一列活塞力超过允许值，特将三级气缸分为大、小2个三级缸（ 360 mm /240 mm），三四级缸均设计为双作用、无平衡段。使各列活塞力尽量趋于均衡，以达到加大三、四、五、六级气缸行程容积的作用，使各级气缸行程容积合理匹配，大大提高了输气量。改造后H22（）型压缩机工艺参数。

　　（2）活塞杆与十字头采用防活塞杆断裂的半液压连接结构。此结构的特点为：活塞杆螺纹部分所受的疲劳载荷低；只用伸长法预加载荷，而不用紧固螺母，因此无额外扭力载荷；具有恒定的预加载荷；不易断杆，易于装配和拆卸。

　　（3）优化气阀结构，延长使用寿命，结构采用闭式阀。气阀寿命一般与气阀的结构、气体质量的优劣、弹簧质量、弹簧数量、阀片质量、阀片升程等因素有关。在一定的条件下，弹簧数量的多少成为影响气阀寿命的重要因素。通过调整弹簧数量，来改变弹簧力，避免阀片颤振，阀片撞击能量变小，从而达到气阀长周期运行的目的。

　　（4）改造活塞环材质。气缸注油管下部增设止回阀装置，加强润滑，减小活塞环与气缸的摩擦，延长气缸套、活塞环的使用寿命。把三、四、五、六段活塞环改为填充四氟乙烯活塞环，使活塞环寿命达8个月，注油量减少1 /3.高压段缸套磨损每月仅为0. 03 mm.

　　（5）改造小头铜套润滑结构，延长使用寿命。

　　随着气缸的改造，活塞力增大。原小头铜套结构不合理，当铜套比压达14 M Pa（140 kg/cm 2）时，便不易形成油膜。因此必须增大十字头销与铜套间隙，由此带来铜套寿命短，撞击声大等后果。若保持标准间隙，则容易烧坏小头铜套瓦，高压段尤为突出。通过改造小头铜套油路结构形式来改善十字头销与铜套间的润滑效果，从而达到长周期的运转。

　　（6）改造刮油部件。在刮油环内壳处增设阻油圈、挡油板、挡油环，避免活塞杆夹带循环油。

　　改变油盆漏油孔的位置，使刮油器刮掉的循环油直接流入曲轴箱，避免填料处活塞杆夹带气缸中杂质在缸座处对油污染，降低油耗。

　　（7）改造填料冷却水流程。大多数填料水路系统都采用O形圈密封，安装质量要求高、繁琐，安装后密封效果不理想。现改为闭路小循环，去掉O形圈，安装方便，冷却效果好，使用周期长。

　　改造后存在的缺陷及处理方法4. 1改造后存在的缺陷气液分离器、缓冲器偏小。由于压缩机气缸改造后，部分分离器、缓冲器未随之改造，致使气液分离效果差，气体带液严重，气体质量差，严重影响活塞环、气缸、气阀寿命；气量增大部分管路发生振动。

　　4. 2处理方法（1）在总管处加设高效分离器，加强液体分离效果，改善气体质量。避免气体带液，气阀液击等现象。

　　（2）用槽钢做龙门式或三角式支架，加强高压管路、冷排系统的稳定性。

　　（3）在宽阔处用水泥柱制作支架，用铸铁（HT15- 33）制作底座与夹块吸振，加固管道。