第４Ｏ卷第３期 化工设计通讯 ２０１４年６月 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ‘７３’ 往复式压缩机活塞环技改小结 辛双和 （大庆油田化工有限公司甲醇分公司，黑龙江大庆１６３４１１） 摘 要：针对ＺＷ－９／３０型往复式压缩机活塞环频繁损坏、设备运行周期短的问题，分析其原因，提出 相应的技改措施，保证压缩机的正常运行。 关键词：往复式压缩机；活塞环；导向环；技改 中图分类号：ＴＨ４５７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３—６４９０（２０１４）０３—００７３—０２ Ｒｅｖａｍｐｉｎｇ Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ Ｐｉｓｔｏｎ Ｒｉｎｇｓ ＸＩＮ Ｓｈｕａｎｇ—ｈｅ （Ｔｈｅ Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｄａｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄａｑｉｎｇ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １６３４１１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ＺＷ一９／３０ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｐｉｓｔｏｎ ｒｉｎｇｓ ｆｒｅｑｕｅｎｔ ｄａｍａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｙｃｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ，ｐｒｏｐｏｓｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｒｅｖａｍｐｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔＯ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｎｏｒｍａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｐｉｓｔｏｎ ｒｉｎｇ；ｇｕｉｄｅ ｒｉｎｇ；ｒｅｖａｍｐ 大庆油田化工有限公司甲醇分公司动力车问 实际上在发挥着导向环的作用，由于该位置所受 空分站２台ＺＷ一９／３０型往复式压缩机，在运行 的冲击最大，而活塞环的材质和力学性能远远满 过程中均出现了活塞环磨损快、设备运行周期短 足不了导向环所承受的苛刻环境，因而极易损 的问题。为解决这一问题，我们对压缩机活塞体 坏，进而造成接下来的活塞环的同理损坏，缩短 进行了改造，取得了显著的效果。 了运行周期。 １活塞环损坏原因分析 １．３活塞环与缸套间隙过大 经测量，导向环与缸套之间的间隙过大，已 １．１活塞环设计缺陷 经达到０．９Ｏ ｍｍ，远远超出０．３５～０．４５ ｍｍ的 三级活塞长度２０５ ｍｍ，在远离活塞杆方向 标准范围，存在径向跳动。 开一１９．４ ｍｍ宽的导向环槽，此种设计能够在 短时间内满足生产需求，但由此带来的缺陷会逐 ２活塞环技改措施 渐显露出来。起初由于磨损较少，能够保持活塞 ２．１增加环形导向环槽 与气缸的同轴度；随着时间的推移，磨损加大， 活塞设计不合理，２０５ ｍｍ长的活塞上只在 势必会造成其同轴度的破坏，一旦导向环磨损超 单侧开一窄导向环槽，应将其改为中间宽槽或两 过极限，活塞体与气缸镜面将面临干摩擦的危 侧窄槽。考虑配件和压缩机的具体情况，在活塞 险，导致机件的损坏。 距上端３８ ｍｍ和距下端２０ ｍｍ处各开一 １．２导向环起不到全面导向支撑的作用 １９．４ｍｍ宽、２．６ ｍｍ深的环形导向环槽。其结 经检查拆卸下来的活塞环，发现磨损程度与 构如图１，改造前后活塞环照片如图２。 其同导向环的远离程度成类正比上升趋势。靠近 ２．２在新增加的导向环槽内安装导向环 导向环侧的活塞环磨损较轻，远离导向环侧的活 其安装参考原导向环安装时的标准和规范。 塞环磨损较重，可见单侧导向环无法起到全面导 该项措施的实施，实现了活塞两端导向环的对称 向支撑的作用。远离导向环一侧的第一道活塞环 分布，保证了活塞在缸体内运行过程中的平衡性 收稿日期：２０１３—０８—１６ 作者简介：辛双和（１９７１一），男，河北枣强人，助理工程师，现任大庆油田化工有限公司甲醇分公司动力车间 维修工段长，长期从事机泵等的维修工作。 ・ ７４ ・ 化工设计通讯 第４Ｏ卷 活塞 （ａ）改造前 活塞 （ｂ）改造后 图３导向环受力分析示意图 ２．３ 活塞体表面镀铜处理 活塞表面镀铜处理，然后车削，使活塞与缸套 间隙达到０．１２ＩＴＩｉ＂ｆｌ，从而解决活塞径向跳动问题。 图１环形导向环槽结构示意 ３ 结 语 以上措施实施后，活塞环使用寿命明显增 长，改造前，平均４５ ｄ就需要更换一次；改造 后，压缩机可连续运行６个月以上，且运行平稳。 参考文献： ［１］马栖林编著．常用化工设备故障分析及处理［Ｍ３．北京： （ａ）改造前 （ｂ）改造后 机械工业出版社，２００７． 图２活塞环照片 ［２］余国琮主编．化工机械工程手册［Ｍ］．北京：化学工业出 版社，２００３． （其受力分析如图３），减轻了由于活塞运行不平 衡而造成的活塞环的加速磨损。 （上接第７２页） ［３］吴玉林，陈庆光，刘树红编著．通风机和压缩机［Ｍ］．北 京：清华大学出版社，２００５． ｉｉ＋１１ＩＩ◆ｌｉｉｊ◆川ｌ◆…ｉ＋１…◆ＩＩｉｉ＋１１ｉｉ◆…◆ｌｌｉｉ◆ｉ￣１ｉｉｉ￣１１ｉｉ－ｏ．…◆Ｉｉｉｉ￣－ｉｉｉｉ◆…Ｉ◆ｉｉｉｉ◆ｌ １ｌ◆…ｆ◆…Ｊ◆…ｌ◆ｊｊＩＩ◆…『◆…ｊ◆川ｌ◆…Ｉ￣＇１１ｌ◆…ｌ◆…ｌ◆ＩＩｌＩ◆…Ｉ◆ＩｊＩＩ￣＇ｌ…◆…Ｉ◆…ｌ◆…４－…ｊ◆川Ｉ￣１…◆ＩＩＩ ｄ◆｜１＋１１Ｉ｝◆…◆…ｌ◆…ｌ◆ｉｉｉｉ◆产氢量的增加，使作为燃料的尾气减少，为 保持系统平衡必须加入天然气（增产氢气量的 由表６可见，产氢量从优化前的１６ ９６０Ｉ＂ｉ＂１３／ｈ 上升到优化后的１８ ５５０ ｍ。／ｈ。因氢气在我部门 没有进行定价，所以不能直接进行经济效益的计 算，但可以通过平时向外部的送氢量（见表７）来 进行诂算。 表７ ＰＳＡ氢回收装置工艺优化后系统的运行状况 １／３）。天然气价格为０．５８元／ｍ ，则增加的燃 气成本为（１８ ５５０ １Ｔｌ。／ｈ一１６ ９６０ ｍ。／ｈ）÷３×０．５８ 元／ｍ。×２４ ｈ／ａ一７ ３７７元／ａ。 上述两项合计，综合效益为（２７ ８７５元／ｄ一 ７ ３７７元／ｄ）×３６５ ｄ／ａ一７４８万元／ａ。 ３结束语 操作系数调整后，ＰＳＡ氢回收系统运行状况 颇佳，产氢能力有了一定的提高，运行较为稳定， 并降低了系统的能耗，为公司创造了可观的效益。 由外送氢量与甲醇产量的对应关系，据表７ 可计算出生产甲醇所需的氢气量为２ ５００ ｍ。／ｈ× ２４ ｈ／ａ÷（１ ８０２ ｔ／ｄ一１ ７８４ ｔ／ｄ）一３ ３３３．３３ ＩＴＩ。／ｔ。 参考文献： ［１］张魁．ＰＳＡ制气装置运行现状及优化措施［Ｊ］．天津科技， ２０１２，３９（５）：３２～３４． 产氢量由１６ ９６０ ＩＴＩ。／ｈ上升到１８ ５５０ ｍ。／ｈ，则可 多产甲醇（１８ ５５０ ｍ。／ｈ一１６ ９６０ Ｉ＂Ｉ１。／ｈ）×２４ ｈ／ａ÷ ３ ３３３．３３ｍｓ／ｔ一１１．１５ ｔ／ｄ；甲醇价格以２ ５００元／ｔ ［２］夏青，陈常贵主编．化工原理［Ｍ］．天津：天津大学出版 社，２００５． ［３］天津大学物理化学教研室编．物理化学（第四版）［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，２００８． 计，则效益为ｌ１．１５ｔ／ａＮ ２ ５００元／ｔ＝２７８７５元／ｄ。 ［４］天津碱厂．合成氨装置变压吸附提氢工序岗位操作法．