RIK80－4 型空氣透平壓縮機潤滑油溫高原因及對策

趙 媛，王 偉

（通化鋼鐵股份有限公司氧氣廠，吉林省通化 134003）

1 前言

通化鋼鐵公司氧氣廠現(xiàn)有一套杭氧生產(chǎn)的兩萬空分制氧設(shè)備，2005年1月投產(chǎn)，配套RIK80－4型空氣透平壓縮機（簡稱空透），該設(shè)備在運行過程中因油溫高無法維持正常運轉(zhuǎn)，采用外噴淋、無壓排水等方法無效后，將冷水引入油冷卻器，有效降低了油溫，延長了設(shè)備運轉(zhuǎn)周期，避免了設(shè)備故障停機檢修。

2 空透油溫異常

2011年7月間，隨著氣溫升高，兩萬制氧循環(huán)冷卻水溫度升至30℃以上，空透油溫持續(xù)上漲超過報警值，最高達到62℃，軸瓦溫度接近報警停車值。壓縮機油溫過高，會加速潤滑油變質(zhì)，同時油品容易碳化，易損傷軸瓦。

3 油冷卻器結(jié)構(gòu)

空透采用的是高效油冷卻器，間壁式換熱，水走管程，油走殼程。流程見圖1。運行時，上水閥V1和回水閥V2保持全開，通過溫控閥自動旁通部分未經(jīng)冷卻熱油，將油溫控制在43℃左右。

4 原因分析

圖1 RIK－4 型空透油冷卻器簡圖

針對油溫高問題，技術(shù)人員進行了全面分析，對油溫自動調(diào)節(jié)裝置進行檢查確認(rèn)，對油冷卻器進出油溫、上回水水溫度做對比，最終確定空透油溫高的主要是由于油冷卻器水側(cè)結(jié)垢，傳熱效率下降，同時水垢占據(jù)流通面積，冷卻水流量減少所致。

5 降溫措施

為了降低空透油溫，防止設(shè)備故障停機，本著直接、高效的原則，我們嘗試了多種降溫措施。

5.1 外噴淋

取一段鐵管，長度與油冷卻器相當(dāng)，鐵管兩側(cè)焊接支架，水平固定在油冷卻器上方10 cm處，鐵管下方靠近冷卻器一側(cè)鉆兩排小孔，鐵管一端封堵，另一端通入常溫冷卻水，通過小孔冷卻水會均勻地噴淋在油冷卻器外壁，起到輔助降溫的作用。經(jīng)過外噴淋，空透油溫從62℃降至60℃，該方法不能解決設(shè)備長期運轉(zhuǎn)問題。

5.2 無壓排水

增加通過油冷卻器的冷卻水量，會起到降低油溫的作用。打開V4閥，適當(dāng)?shù)年P(guān)小V2閥，采用無壓排水的方式，來強化油水之間的傳熱。由于排放管徑所限，這種方法使油溫降低了1.5℃，效果甚微。

5.3 引入冷水

5.3.1 空分水冷系統(tǒng)流程

從循環(huán)泵站來的冷卻水，一路由常溫水泵直接送至空冷塔中部與空氣換熱；另一路送至水冷塔上部，與板式返流氣體（部分污氮和純氮）進行熱交換溫度降至16℃，利用冷水泵加壓至1.0 MPa，經(jīng)過冷水機組二次降溫至10℃后，送至空冷塔上部與加工空氣換熱。

5.3.2 部分冷水引入油冷卻器

空透油冷卻器冷卻水設(shè)計流量為32 m3/h，壓力0.35 MPa，水溫30℃。在外噴淋、無壓排水措施效果不佳的情況下，經(jīng)過現(xiàn)場勘查，反復(fù)論證，7月30日，在保證空冷塔正常工作的前提下，嘗試將水冷系統(tǒng)泵后冷水（溫度16℃、壓力1.0 MPa），部分引入油冷卻器。用一根長20 m、?32 mm膠管，將冷水泵出口排放閥與空透油冷卻器V3閥連接起來，如圖1虛線框所示。全開V3閥，用冷水泵出口排放閥控制入空透油冷卻器冷水流量在7 m3/h左右，同時適當(dāng)關(guān)小V1閥，防止冷水逆流進入油冷卻器上水管路。

5.3.3 效果驗證

空透油冷卻器引入部分冷水后，油溫從62℃降低到50℃，達到了預(yù)期效果。之后經(jīng)過精心操作，空透一直維持運行至公司定修，避免了兩萬制氧機組故障停機檢修。

6 藥劑清洗

9月末，空透計劃停機檢修，打開油冷卻器水側(cè)封頭，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)有厚厚的白色水垢，連接循環(huán)泵、水箱，利用酸性清洗劑對油冷卻器循環(huán)清洗6 h后，水垢全部溶解。啟車后油溫恢復(fù)正常。

7 結(jié)束語

為了降低空透油溫，延長設(shè)備運轉(zhuǎn)周期，將空分水冷系統(tǒng)部分冷水引入油冷卻器，是一次大膽嘗試，實踐證明，低溫水引入后，降溫效果顯著，扭轉(zhuǎn)了因空透油溫高而被迫停機檢修的被動局面。同時拓展了技術(shù)人員的工作思路，為將來設(shè)備類似故障的處理積累了寶貴經(jīng)驗。