为减小转子轴向力对离心压缩机的改造

为减小转子轴向力对离心压缩机的改造

摘要：介绍分析了新乡中新化工有限责任公司空分装置，空压机组增压机转子轴向 力偏大原因以及为为减小转子的轴向力所进行的平衡管改造。

关键词： 转子 平衡管 平衡盘 轴向力

我公司的1台空压机组的增压机，型号为：EBZ456，为筒式结构，六级叶轮从低压级到高压级一次排列，每2级叶轮为一段，共三段，进气压力为0.6MPa，排气压力为6.3MPa。为引进的德国曼透平技术。

在2011 年4月开始试车运行，在试车的时候，排气压力刚达到5.0MPa左右时，发现主推力瓦的温度已经达到110℃，最高达118摄氏度，该台设备的轴瓦温度报警值为105℃，跳车值为：120℃，也就是说在机组出口压力还没有达到设计要求时，推力瓦温度已经严重超过了报警值。开始的时候我们怀疑是主推力瓦的喷油嘴堵塞，造成进油不畅导致温度过高，在打开推力瓦检查后，并没有发现推力瓦的进油存在堵塞现象。 之后我们与厂家的技术人员一起对推力瓦温度过高的问题进行了分析，经过对现场实际情况的分析得出，造成主推力瓦温度过高的原因为推力轴承承受的轴向力太大，造成了主推力瓦块的温度过高。想把温度降下来，就必须把推力轴承承受的轴向力减小。

一、轴向力产生的具体原理

由于转子运转时，叶轮的轮盘与轮盖两侧所受的气体作用力不同，还会剩余一部分轴向力作用于转子，所有的叶轮受到的轴向力之和就是整个转子的轴向推力，为了抵消这部分轴向力，常用的方法就是在高压端安装一个平衡盘，盘侧的气体压力为压缩机的出口压力，平衡盘的高压侧与压缩机末级叶轮相通，低压侧与压缩机入口相联接或较低压力的叶轮出口相通，使气体压力接近于进气压力，其外缘与气缸间设有迷宫密封，从而使平衡盘的两侧保持一定的压差，该压差会产生一个轴向力，其方向与叶轮产生的轴向力相反，从而平衡掉一部分轴向力，就这样，转子的轴向推力经平衡后，剩下的轴向力就有推力轴承来承担，因此，平衡盘能够平衡掉多少压力就直接决定了推力盘所承受的轴向力的大小。所以，只有加大平衡盘产生的压力，才能减小推力盘所承受的轴向力。

由下列方程可以大致计算出平衡盘所产生轴向力的大小：

F=π/4（D2—d2）(p2—p1)式1

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