張雷 周全 謝先峰
（大連深藍泵業有限公司）
目前（qián），國內2.8萬以上內壓縮流程空（kōng）分裝置中（zhōng），均用的是低溫離心液（yè）氧泵。大連大化（鬆木島）3萬內壓縮流程空分裝置中用（yòng）的（de）低溫離心（xīn）液氧泵，在運行過程中出現電機（jī）軸（zhóu）承發熱現象，導（dǎo）致係（xì）統連續跳車，無法正（zhèng）常生產。本文針對大連大化（鬆木島）3萬內壓縮流程空（kōng）分裝置低（dī）溫離心液氧泵（bèng）電機（jī）軸承發熱現象（xiàng）進行了分析，並提出了改造措施，Z後（hòu）采用了措施中的（de）方案2，該措施簡單易行，效果明（míng）顯。
圖1
引言
大連大化（鬆木島）30萬噸/年合成氨項目，配套兩套2.8萬空分，空分的設計（jì）廠家為開封空分集團，每套空分配套兩台低溫離心液（yè）氧泵（bèng）。該泵為瑞士的CRYOMEC公（gōng）司生產製造，泵參數：流量32.1m3/h，揚程1004m，轉速4943r/min；電機為變頻電機，功率（lǜ）225kw，電壓380V，頻率83Hz；電機的前軸承為一對角接（jiē）觸球軸承（SKF軸承）7214ACDGA-P4A，後軸承為單個深溝球軸承（AKN軸承）6314-C3 SQ77；軸承（chéng）采用脂潤滑；前（qián）軸承處設一對雙支鉑電阻測（cè）溫，繞組設PTC測溫；電機采用風扇冷卻。
故障現（xiàn）象
2010年04月份空分（fèn）裝（zhuāng）置開車，A套空分兩台（tái）液氧泵（bèng）電機均出現電機前軸承發熱現象，瞬間升至110℃以上，聯鎖跳車。停車後對兩台液氧泵（bèng）的電機進行拆檢，發現前（qián）軸承出（chū）現燒焦現象，保持架破（pò）裂，滾珠體出現劃痕，無法使用。
原因分析（xī）
該泵的結構為（wéi）立式多級結構（gòu）；電機為特殊設計的電機；電機前軸承承受泵的（de）殘餘軸向力：轉速較高（頻率83Hz）；前軸承為一對（duì）角接觸球軸承，布置遠離風扇的位置；潤滑方式為脂潤（rùn）滑。
1）立式結構及配（pèi）對角接觸軸承的影響。立式電機，配（pèi）置成（chéng）對角（jiǎo）接觸軸承（chéng），采用（yòng）脂潤滑方式進行潤（rùn）滑（huá），當轉速及（jí）溫度（dù）上升時，潤滑脂的粘度（dù）會降低，上部軸承的（de）潤滑效（xiào）果將降低，繼而導致軸承發熱（rè）。
2）殘餘軸向力的（de）影響。電機前軸承（chéng）承受殘（cán）餘軸向力約（yuē）650kg，遠（yuǎn）離電機方向，雖然負荷在軸承承受的負荷之內，但（dàn）隨著工況的波動，力的大小和方向會不斷改變（biàn），同樣帶來（lái）軸承的發熱（rè）問題。
3）高轉速的影響。高轉速（sù）也會帶來軸承發熱的問題；同時高轉速的變頻電機的設計理論（lùn）不是很成熟，大多靠經驗設計，頻繁（fán）的（de）電壓和電流改變會帶（dài）來繞組（zǔ）發熱，繼而使軸承發熱。
4）遠離風（fēng）扇布置及脂潤（rùn）滑的影響。遠離風扇的布置方式，不利於（yú）軸承熱量的帶走；同時脂潤滑雖然有一定的好處，但在該種工況，不利於軸承熱量的釋放。
小（xiǎo）結：該種工況雖然條件較為苛刻，但根本原因是電機（jī）的設計存在一定的問題，軸（zhóu）承（chéng）產（chǎn）生的熱量不能被有效的帶走（zǒu）。
圖2 改造措（cuò）施
方案1：Z佳的電機配置方案顯然（rán）是：既降（jiàng）低電機的轉速，減小電機（jī）軸承承受的殘餘軸向力，把軸（zhóu）承布置在靠近風扇的一側，同時采用油（yóu）潤（rùn）滑。但改動較大，成（chéng）本太高。
方案2：（參見圖3、圖4）更換原有電機的（de）前軸承蓋，在新的前軸承蓋上設水冷腔，接口尺寸為RC3/8，一進一出，利（lì）用現場（chǎng）的除（chú）鹽水，溫度50℃，水量3～4m3/h，通過水冷卻的方式，冷卻軸承。改動較小，成本較低。
綜合比較采用第二種方案，有效地解決了軸承溫度過熱的問題。經驗證，整機現場安裝就位後，前軸承的溫度維持在75℃。
結束語
此種改造措施的成功，不（bú）僅解決了（le）大化3萬空分裝置低溫離心液氧泵（bèng）電機軸承溫度過熱的問（wèn）題。同時該泵在國內的應用較多，類似的情況會相繼出現，此種改造措施會得到廣泛（fàn）應用。
來源：《泵工程師》2012年2月
