【摘要】在早期杭氧成套的6000m3/h空分设备中，0294系列空气透平压缩机作为空气压缩机被较多的使用。尽管这些压缩机在当时运行可靠，性能也不属落后，但近些年来随着技术的不进步，随着这些机器运行时间的增加，该系列空气透平压缩机越来越显得落后于时代。采用新型的空气透平压缩机应该是最好的方案，但对于0294系列空气透平压缩机的老用户，在更多地考虑经济效益的前提下，对0294系列空气透平压缩机进行适当的改造，也是一个很好的选择。

杭氧透平压缩机厂 瞿立

1、绪论

在早期杭氧成套的6000m3/h空分设备中，0294系列空气透平压缩机作为空气压缩机被较多的使用。尽管这些压缩机在当时运行可靠，性能也不属落后，但近些年来随着技术的不进步，随着这些机器运行时间的增加，该系列空气透平压缩机越来越显得落后于时代。采用新型的空气透平压缩机应该是最好的方案，但对于0294系列空气透平压缩机的老用户，在更多地考虑经济效益的前提下，对0294系列空气透平压缩机进行适当的改造，也是一个很好的选择。

2、0294系列空气透平压缩机状况

0294系列空气透平压缩机是我厂70年代设计制造的，压缩机的主要性能参数为：

压缩介质 空气

进口压力 P=97—100kPa

进口温度 Pj=27℃

流 量 Q=41400m3/h

进口压力 Pc=637kPa

压缩机转速 n=7758.6r/min

电机功率 N=4000kW

冷却水温度 tw=30℃

冷却水量 Qw=350t/h

压缩机采用水平剖分的单轴四级压缩逐级冷却的等温型压缩机，中间冷却器布置在压缩机两侧，与下机壳组合成一体，结构紧凑、占地面积小。但是由于设计制造的年代较早，同现在配套的压缩机相比，在有些方面表现出不尽人意的地方：

1、转子部分包括四个闭式铆接叶轮，采用二元型叶片，由于第一级叶轮的出口宽度相对比较大，采用了双吸进气的结构。在大流量的空透中采用二元铆接结构的叶轮，以及双吸进气的结构形式，造成的气体流动损失偏大，从而降低了压缩机的效率。

2、压缩机的两个径向轴承为固定的椭圆瓦轴承，止推轴采用Michell式可倾瓦轴承。这种结构使得压缩机的机械运转稳定性较差，其失稳转速低，容易成转子的油膜振荡。用户常反映这种机振动偏大，轴承容易损坏，也就是因为这个原因。压缩机发生故障，大部分情况是因为止推轴承的损毁，因此止推轴承的可靠性就显得非常重要，这也是衡量压缩机性能的一个重要方面。而Michell式可倾瓦轴承并不是目前性能及可靠性最好的止推轴承。

3、压缩机转子叶轮材料采用合金钢，中间冷却器也没有气水分离装置。在运转过程中容易在三、四两级有冷凝水泄出，腐蚀后两级叶轮，影响整个转子的寿命。

4、0294系列空气透平压缩机的中间冷却器使用的是普通的翅片管板式结构，这样的冷却器冷效果不好，传热效率低，导致了整机效率的降低以及冷却水耗量的增加。

5、机组的增速机采用行星式齿轮的结构，这种结构的增速机运行时噪音大，运转不够稳定，并且使用寿命短，是属于趋于淘汰的一种增速机齿轮式结构。

6、机组的控制方面自动化程度比较低，进口导叶的控制完全属于手动。出口放空阀采用电动截止阀，可靠性及自动化程度都不高。

用户在使用这类空气透平压缩机，有可能还发现种种各样的问题，但是主要有上面几点，这些是可以通过改造得到解决。

3、0294系列空分透平压缩的机改造方案

根据上面所述，对0294系列空分透平压缩机改造方案

根据上面所述，对0294系列空气透平压缩机可以有下面一些改造方案：

1、改造转子部分。将四只叶轮改成为三元流铣制焊接叶轮，其中后两级叶轮采用不锈钢材料，同时也相应地改造部分密封器及隔板。这样一则提高了压缩效率，再是增加了后两级叶轮的抗腐蚀性。空分设备经过改造后，配套的空压机出口压力降低，氧的提取率增加，因此0294系列空气透平压缩机配套其空分装置一起进行改造，可较大幅度地降低空透的轴功率或者使氧产量有很大的提高。

2、改进原轴承，径向采用可倾瓦径向轴承，轴向采用均压推力轴承，这两种轴承都具有良好的自动调节功能。可倾瓦径向轴承具有极高的稳定性和抗振性，使用可倾瓦轴承，可以使转子的轴向推力均匀地布置在每块瓦块上，这可以大大地提高轴承的承载能力及它的可靠性，使压缩机的故障率有效地降低。

3、更换中间冷却器，用叠片式冷却器替代了原来的翅片管冷却器，同时在冷却中增加了气水分离器。采用叠片式冷却器，可以提高冷却效果，降低气水温差；增加气水分离器，可以去除压缩空气中的水气，把不完全冷却改为完全冷却，同时也有效地防止了水气腐蚀叶轮的可能。通过更换中间冷却器，可以实现压缩机的准等温压缩过程。

4、将机组中原有的行星式齿轮增速机改为平行轴单斜齿渐开线齿轮增速机。现在的增速机齿轮，采用了硬齿面技术，齿面经配工，具有很高的接触精度，大大提高了齿轮的使用寿命，并大大降低了由于齿面接触产生的噪音，同时也提高了齿轮的传递效率。

5、提高压缩机的自动化控制能力。将进口导叶机构用手动控制改为通过气动长行程执行器进行自动控制。当大气压力和空分的用气量不平稳时，进气压力和空分的用气量不平稳时，进气压力或排气压力发生波动。一旦压力波动值超过设定范围，长行程热行器就带动导叶转动，改变气，从而改变气冲角，使进排气压力在新的流量条件下重新稳定下来，这项改进可随空分设备的仪控系统改造同时进行，通过这些，可提高压缩机的自动化控制能力。

4、结论