韓振禹
（遼寧省撫順石化（huà）工程（chéng）建設有限（xiàn）公司第（dì）六分公司，遼寧（níng）撫順 113004）
摘 要：闡述了楔形環密封型羅茨風（fēng）機在（zài）生產運行中存在的問題，分析了導致風機（jī）不能長（zhǎng）周（zhōu）期運轉的（de）主要原因，針對設備運行中各（gè）種不（bú）利因素，對設備實行了多（duō）處改造（zào）後，提高了風機的運行穩（wěn）定性，增加了聚乙烯產品的生產能力，為裝置平穩生產做出了突出貢獻。
關鍵詞：羅茨風機；楔形環；熱膨脹；改造；軸承箱
聚乙烯裝（zhuāng）置的GB-101羅茨風機由於輸送溫差大，設備經常因（yīn）密封環（huán）失效，使潤滑油（yóu）進入風（fēng）機殼體內，對輸送介質產生了汙（wū）染，同時也因潤滑不良，造成軸承抱軸、主軸斷裂等設備事故發生，嚴（yán）重影響了設備的平（píng）穩運轉（zhuǎn），通過對設備內部結構（gòu）的改造，改善了設備的密封效（xiào）果，增加了設備（bèi）的運轉周期，提升了輸送介質的純淨度，確保了生產裝置的產品質量。
1 羅茨風機的工作原理及性能（néng）參數
羅（luó）茨風機為容（róng）積式風機，輸送的風量與轉數成比例，葉（yè）輪端麵和風機前（qián）後端蓋（gài）之間及風機葉輪之間始終保（bǎo）持微小（xiǎo）的（de）間隙，在同步齒輪的帶（dài）動下，風從風機（jī）進風口（kǒu）沿殼體內壁輸送到排出的一側，風機內腔不需要潤滑油（yóu）。具有高效節能，介質純淨、精度高，壽命長等特點，軸承箱與（yǔ）風機腔（qiāng）的密封有漲圈式、迷宮式、填料式及楔型環式4種形式，以輸送空氣為主（zhǔ），也可用來（lái）輸送煤氣、氫氣、乙炔、二（èr）氧化碳等易燃、易爆及腐蝕（shí）性氣體。聚（jù）乙烯裝置的淨化器再生（shēng）風機（jī）GB-101，為DANTECLTD公司生產，技術參數為：轉速1500r/min，功率37kW，殼（ké）體及轉子材質均（jun1）為碳鋼，吸入壓力（lì）185kPa，排出壓（yā）力400kPa，流量1418.4m3/h，傳動方式采用（yòng）皮帶連接，軸（zhóu）承箱與風機腔為楔型環式密封。
2 GB-101淨化風機不穩定原因分析
當風機向反應釜供給冷風時（shí），工作（zuò）溫度正常，風機（jī）運轉平穩。當供熱風時，工作溫度急劇升高，轉子溫度（dù）上升達到1000-1200℃，再加上轉子工作（zuò）時與氣體產生的摩擦熱使轉子的溫度進一步升高（gāo），這時使轉子的熱膨（péng）脹量比風機簡體的熱膨脹量大得多（duō），同時產生了脹差。造成移動端（duān）的楔形環間隙增大，使（shǐ）楔形環的封油作用大大下降。同時造成潤滑油被吸入機體，導致潤滑油內（nèi）漏嚴重，使軸承及齒輪因缺油造成嚴重（chóng）燒損等故障發生。
根（gēn）據碳鋼的（de）熱膨脹線型理論a=1.15x10-5m/（m•℃）
已知：轉子長度LI=350mm、簡（jiǎn）體長度L2=350mm，轉子溫度tl=1200℃、筒體溫度t2=600℃，則：
風機轉子與風機簡體（tǐ）脹差為：1.15×10-5x350x（120-60）=0.24（mm）。
根據風機結（jié）構產生的脹差方向，由風機的定位軸承（NU2308）向徑向支撐軸（zhóu）承（NJ3308）方向膨脹，造成同步（bù）齒輪端的楔形環間隙增大（原間隙隻有0.10mm）使楔形環的封氣（qì）甩油、封油（yóu）作用大下降。同時造成潤滑油被吸入風機，油耗增加。
又由於（yú）高溫的氣體（tǐ）泄漏使潤滑油溫度上升，粘度下（xià）降、氣化（huà），潤滑（huá）能力下（xià）降（jiàng），造成齒輪和滾動支撐軸承燒毀，使風機（jī）的溫度進一步上升，轉子膨脹進一步增大，使轉子與牆（qiáng）板發生摩擦（cā）。即嚴重的動、靜摩擦，造成設備事故。
3 提高GB-101淨化風機運行穩定性的措施
改造過程的技術關鍵（jiàn）在於怎（zěn）樣才能使楔形（xíng）環在熱膨脹過程中楔形間隙不變（biàn），保持在（zài）0.10～0.12之間。由於（yú）風機軸承室是鑲在風機牆板內，兩者之間有0.01～0.03的徑向間（jiān）隙。軸（zhóu）承室壓蓋通過3個M8螺絲與牆板同定，一端用SKF-NU2308雙（shuāng）列向心球（qiú）軸（zhóu）承定位，另一端用NSK-NJ3308短圓柱支撐軸承（膨（péng）脹（zhàng）端），所以才造成這一端在脹（zhàng）差的（de）作用（yòng）下使楔（xiē）形環（huán）間隙增大，根據風機結（jié）構圖可以看：
（1）膨脹（zhàng）端轉子（zǐ）軸上的鎖緊被帽鎖固了同步（bù）齒輪（lún）間隔套NJ3308軸承內圈楔形密封環氣封（fēng）套和轉子成為一體部件（動部件）。
（2）而軸承室和NJ3308軸（zhóu）承外圈由軸承室壓蓋螺絲（sī）壓緊固定在牆（qiáng）板上，成為一體部件（靜部件）。
為了保證楔形環的楔形間隙（xì）不（bú）變，第1步把膨脹端改為NU2308軸承，變成定位端（duān）（圖1），另一端軸承不變（原定位（wèi）端）也是NU2308軸承，但軸承室進行了改造使軸承室與牆板不固（gù）定，原軸承壓蓋的3個緊（jǐn）固螺絲孔由Ø9改為Ø12.5鑲入3個滑（huá）動配合（hé）的短（duǎn）套（tào），短套的長度比壓蓋厚度長出0.5mm，原壓蓋螺絲隻起到導向止轉（zhuǎn）作用，不起壓緊（jǐn）固定軸承（chéng）室的作用。
軸承的壓緊是通（tōng）過原（yuán）軸（zhóu）承室（shì）3個（gè）頂絲孔的M10的內螺紋，用M10×20短螺絲通過壓蓋固定。這樣使軸承室與軸（zhóu）承楔形環（huán）氣封套成（chéng）為一體（tǐ）部件。第2步為了減少風機熱吹時（shí），氣體（tǐ）泄漏對滑油的影響，氣封的氣環由1道改為3道（圖2）。改造後風機整體結構圖（圖3）。
改造後的特點：
（1）保證驅動端軸承的支撐穩定性（不竄動）；
（2）原定位側（cè）改為膨脹側，保證了楔形環間隙不變；
（3）氣封套（tào）上氣封環的增加減少了（le）氣體的泄漏量；
（4）改造設（shè）計簡單，原設計（jì）改動量少，易進行（háng）機（jī）械加工。
4 改造（zào）後產（chǎn）生的效果
設備經過改造後，運行平穩，檢修頻率和維修成本大幅降低，職工勞（láo）動強（qiáng）度得以減輕，同時也避免了潤滑油進入係統中造成的介質汙染，為裝置降本增效、安穩長滿優運行做（zuò）出了突出貢獻。
來源：《當代化工》2012年05期
