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高温气冷堆主氦风机设计与制造
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官方公共微信磁轴承技术应用领域日益广泛
电磁轴承在应用领域的研究取得了令人瞩目的进展。磁轴承技术应用领域日益广泛，如高速机床、汽轮发动机、空气压缩机、真空分子泵、减振器、储能飞轮、硬磁盘储存器等领域。
在与石化工业和其他能源动力工业密切相关的叶轮机械（Turbomachinery）领域，磁力轴承获得了极为成功的应用。1989年，欧洲已将磁力轴承技术用于900MW和1300MW的涡轮发电机的转子支承，以抑制经过临界转速时和叶片损失后引起的转子振动，电磁力达30吨。至1992年4月，美国已将400kW的磁悬浮汽轮发电机投入使用，而且正在试图将磁力轴承技术应用于军用飞机发动机，以提高发动机推动比，并计划在2015年前后，在高性能航空发动机上推广磁力轴承技术。1993年10月起英国北海海滨有四台装备磁力轴承的透平膨胀机(Turboexpander)投入运行，每台功率3.3MW，转速16,500rpm，主要用于天然气露点控制，经改进后四套装置均已达到99%的利用率。
图1 所示的 Sleipner 海上石油平台的设计承载为 60,000 吨，需要在各种恶劣天气中运行。例如，平台附近海浪有时高达20米。其中的关键设备&&装备了磁力轴承（法国S2M公司）的透平膨胀机（图1左图），功率为3. 3 MW, 入口压力为 100 bar, 出口压力为 40 bar。在该平台上，8台机组目前均达到100%运行处理能力，可靠性超过 99.6 %，每年的维护时间仅为10小时，节省的费用达上千万美元。
沃克沙轴承公司是全球最大的透平机械用轴承制造商，沃克沙磁力轴承是沃克沙公司下属的一个独立单位，是磁力轴承的专业生产厂家。迄今为止，沃克沙公司已经为Mafi-Trench公司提交了6台30000rpm的透平膨胀机。其中3台在Novacor Chemical公司 (Jaffre)运行（图2），均装备了磁力轴承系统。经过长期运行考验，表明其性能远远超过通用轴承支承的同类机组。
图2.装备磁力轴承的Mafi-Trench透平膨胀机
图3. NAM 电机 / 压缩机组 在荷兰Tjuchem 运行
同时，沃克沙公司还为重要的欧洲天然气管线（荷兰）上首批三台马达压缩机提供了先进的磁力轴承系统（图3）。
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联系方式：（022）52空压机安装方案-第3页
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52空压机安装方案-3
转子吊装时，必须使用吊装带，并在吊点位Z垫上柔软；吊装时应在轴颈部位用水平仪进行找平，水平度宜小于；转子安装后，以排汽侧轴颈为基准，复测汽轮机的水平；向轴颈上浇注经200目滤网过滤的汽轮机油，然后用；转子就位后，将止推轴承各零、部件安装完；转子在机体内找正应以机体的前后轴封室为基准，使转；在定子上架设千分表，测量转子各部分的跳动值，其要；轴径的椭圆度及圆轴度
转子吊装时，必须使用吊装带，并在吊点位Z垫上柔软的衬垫，严禁在轴颈部位绑扎和吊装。吊装时应在轴颈部位用水平仪进行找平，水平度宜小于0.1mm/m，然后利用吊索上部的手拉葫芦，将转子缓慢地装入下机体，吊装时并应特别注意不得与定子部件碰撞。转子安装后，以排汽侧轴颈为基准，复测汽轮机的水平度，其允许偏差为 0.02mm/m。向轴颈上浇注经200目滤网过滤的汽轮机油，然后用手盘动转子，检查机体内部有无异常的摩擦。转子就位后，将止推轴承各零、部件安装完。在推力盘承力面上涂着色剂。将转子推向低压侧，使推力盘主承力面与推力瓦块接触，按正常旋转方向转动数周后，检查推力瓦块与推力盘承力面的接触情况，每个推力瓦块的接触面应分布均匀，其接触面积占瓦块减去油楔所余面积的 75%以上，并记录。推力瓦块应按出厂匹配标志进行组装。转子在机体内找正应以机体的前后轴封室为基准，使转子轴线与定子轴线一致，测量部位应光洁，各次测量应在同一位Z，测点应用标记笔做好临时标记，转子与定子的实测数与出厂数值进行比较，允许偏差为0.03mm，且偏差方向应与出厂的方向一致。在定子上架设千分表，测量转子各部分的跳动值，其要求如下：轴径的椭圆度及圆轴度≤0.02mm；推力盘的径向跳动值≤0.03mm；轮缘端面跳动≤0.03mm、径向跳动≤0.02mm；其它位Z的圆轴度≤0.03mm；轴的直线度≤0.02mm；3.3.6、间隙检查及记录用压铅法测量径向轴承的顶间隙及瓦背紧力，并作记录。将轴承盖按规定力矩值拧紧，在转子的端面及止推轴承箱的端面上架设百分表，将转子推向一端，将百分表对零，将转子推向另一端，测量转子的止推间隙并记录，如止推间隙超出允许范围，需要进行调整。使用塞尺测量各级汽封间隙并作记录，对于内汽封，无法使用塞尺进行测量， 只能在机体汽封上粘贴医用胶布，而后旋转转子，检查胶布与转子上的汽封片接触痕迹来估测内汽封间隙。测量并调整汽轮机各导向件及猫爪间隙至允许范围以内，并将各导向件固定，记录最终测量数值。汽轮机的各间隙值见附录一及产品质量合格证明书中。3.3.7、上机体闭合安装上机体闭合安装前应具备的条件有：a、地脚螺栓已经紧固；b、机体内的紧固件，闭合前均已逐一拧紧并锁牢；c、机体各个零，部件的接合面，已涂抹相应的防咬合剂；d、上下机体水平剖分面间自由间隙已经测定并记录；e、转子跳动量、转子与定子间的轴向和径向装配间隙已测量完毕并记录； f、底座、机壳和支座处各导向键的最终间隙已调整完毕；g、机体纵横向水平度及汽轮机转子轴颈的水平度复测合格；h、机体内部清洁无异物；用桥吊将上机体吊起，对内部的安装情况进行检查，然后使用压缩空气将机体内部吹扫干净。在安装导向杆上涂油，将上机体水平地落在下机体上，然后，手动盘车倾听汽轮机内部应无异常声响。在未加密封剂均匀拧紧 1/3 机体双头螺柱时，用塞尺检查上下机壳水平剖分面间的间隙并记录， 0.05mm 的塞尺一般不得塞入，个别塞入部分不得超过水平剖分面有效密封面宽度的 1/3汽轮机上下机体正式闭合时，需有建设单位及质量检验部门的代表在场，对汽轮机的安装质量进行确认，并办理隐蔽记录。正式闭合时，在机体中分面上涂抹密封胶，缓馒下降上机体，至上下机壳水平剖分面间距为3～5mm时，将定位销涂上防咬合剂后打入机壳销孔内进行定位；机体闭合后需要用百分表在前后轴承处检查转子与前后轴承以及缸体的同心度。闭合工作完成后，打紧定位销，然后用手盘车，倾听汽轮机内部不得有异常声响。用随机专用扳手按说明书的顺序号，初步拧紧上下机体连接的双头螺柱，螺柱的螺纹部位涂抹防咬合剂。机体双头螺柱紧固后应有均匀的预紧力，紧固螺母时，首先将螺母拧到与垫圈相接触，然后用专用扳手均匀地拧紧螺母，达到初紧力矩值后，再进行螺母的最后拧紧。3.3.8、凝汽器接管安装在机组二次灌浆结束，灌浆强度达到设计值的75%左右时，即可进行本道工序。 在汽轮机与接管法兰之间加垫片并拧紧法兰连接螺栓。调整凝汽器，并修整接管坡口，将凝汽器与接管点焊固定，松开汽轮机与接管的法兰的连接螺栓。采用对称分段退焊法进行焊接（先氩弧焊打底再使用电焊盖面）。每焊完一段，用手锤对焊缝进行敲击，然后对全部焊缝进行渗透探伤。合格后将法兰重新把紧。向凝汽器壳体内注水，将水充满至汽轮机排汽口法兰以上约 100mm 时为止。充水 12h 后，对焊接接头、法兰连接处进行检查，不得有渗漏现象。3.3.9、速关阀检查及安装为便于运输，汽轮机的速关阀在出厂前将阀杆与阀芯拆下单独运输，速关阀在中压蒸汽吹扫结束后安装。安装前检查阀前的滤网应完整无损、无异物；蒸汽室的疏水孔应畅通；阀体与主机连接法兰的接合面不应有连通内外边缘的沟槽。在阀芯和阀杆上涂抹防咬合剂，将阀杆、阀芯装入阀体后，阀杆用锁紧套锁紧，将阀杆与阀芯连接处的螺母用销钉销紧，装上蒸汽过滤网，用螺钉拧紧，并保证螺母与滤网之间有}定的膨胀间隙，然后进行定位焊。装好填料函处的填料及压盖；3.3.10、调速系统安装汽轮机调速器在出厂之前已经过调整，现场不得进行拆检，只能整体安装。 调速系统及安保系统的调整见《压缩机试运转方案》。3.4、空压机低压缸、中压缸安装主空压机低压缸、中压缸的结构型式均为水平剖分式结构，到货型式分为下缸、上缸、转子及底座四大块到货，压缩机级间密封及气封均采用迷宫式密封，已组装到下缸体中。低压缸及中压缸共用一个底座。压缩机组装的总体施工工序为：主空压机底座就位及找正→中、低压缸下缸就位→轴承清洗检查、下轴瓦安装→转子安装→间隙检查及调整→机体检查封闭3.4.1、底座就位及找正使用桥吊将主空压机底座吊装就位，底座中心线与基础轴线的允许偏差为2mm，标高允许偏差±5mm，并且与汽轮机的标高趋势一致。在底座的支腿精加工面上用框式水平仪测量调整水平度，其横向水平度偏差不大于0.10mm/m，纵向水平度偏差不大于0.05mm/m。底座就位及找正采用临时垫铁调整，同时，对顶丝块进行座浆固定，座浆料采用普通硅酸盐水泥。3.4.2、中、低压缸下缸就位、清理检查对中、低压缸内部进行检查：机壳不得有裂纹、夹渣、重皮、焊瘤、气孔、铸砂和损伤；机壳各接合面应清洁，无翘曲、锈蚀和毛刺，轴承座孔加工面应光洁。使用压缩空气将缸体内部吹扫干净。将中、低压缸的下缸吊装就位，在压缩机的支座与底座的支腿之间加设2mm的不锈钢调整垫片，以便于找平、找正及联轴器对中时调整用。就位后，在下缸中分面上进行水平度复核，水平度应符合要求。将隔板吊出机体，进行清洗检查回装，回装后测量隔板中分面与机体的中分面高度差，安装后，隔板中分面应低于机体中分面0.01~0.02mm左右。在压缩机的轴承座中分面上测量及调整压缩机的横向水平度，其允许偏差为0.05mm/m，压缩机的纵向水平度靠联轴器对中来保证。3.4.3、轴承清洗检查、主轴瓦下瓦安装压缩机中、低压缸的径向轴承均采用美国沃克沙公司设计制造的可倾瓦轴承，止推轴承为美国沃克沙公司设计制造的金斯伯雷型止推轴承。轴承的清洗检查步骤及要求同汽轮机轴承清洗检查要求。用煤油将轴承箱清洗干净，检查轴承箱，箱体不得有裂纹、缩孔等缺陷。将径向轴承下瓦清洗干净后安装到轴承箱的洼窝中。3.4.4、转子安装检查压缩机的下缸体并用压缩空气吹扫干净。检查压缩机转子，各部位应清洁无污垢、无损伤、锁紧螺母无松动现象。测量轴颈的直径及圆柱度，其圆柱度的允许偏差为0.01mm。按汽轮机转子的吊装要求及过程将转子吊入下缸体。向轴颈上浇注经200目滤网过滤的汽轮机油，然后用手盘动转子，检查机体内部有无异常的摩擦。止推轴承的检查同汽轮机转子安装部分。3.4.5、间隙检查及调整压缩机需要检查的间隙包括径向轴承顶间隙、轴承与轴承座的瓦背紧力、止推轴承间隙、气封和油封间隙、猫爪间隙及导向件间隙调整。径向轴承顶间隙采用抬轴法测量，轴承与轴承座的瓦背紧力采用压铅法测量，止推轴承间隙、气封和油封间隙、猫爪间隙和导向件间隙等的测量方法同汽轮机相关间隙测量方法。相关间隙值见附录二。3.4.6、机体闭合压缩机机体闭合的过程及要求同汽轮机，其机体中分面连接螺栓螺固顺序见说明书。中分面螺栓拧紧力矩见附录。3.5、液压顶升系统安装因空压机与汽轮机转子重量较大，盘车较为困难，为便于盘车，设Z了轴承液压顶升系统，两套顶升泵组分别安装在空压机与汽轮机的底座上。液压顶升系统的管线已由压缩机厂配制完成，现场施工时，需要对此部分管线进行吹扫合格后，再进行连接。目前，轴承液压顶升系统的资料不全，具体要求及注意事项等资料到齐后再予以补充。3.6、氮气增压机安装氮气增压机的定子与转子组合在一起到货，其总体施工工序：氮气增压机底座就位及找正→变速箱就位→氮气增压机就位→间隙检查及调整氮气增压机的底座就位及找正要求同空压机底座施工要求。氮气增压机就位前，需在设备底座的支腿上预Z2~3mm的不锈钢调整垫片。 氮气增压机需测量的间隙值有径向轴承顶间隙、止推间隙、油封间隙及滑销间隙等。其测量方法同空压机。轴承间隙检查时必须拆出因运输放Z在推力轴承处的铜片。备注：汽轮机及压缩机轴承箱最终封闭前，仪表的测温探头、轴向位移探头、测振包含各类专业文献、专业论文、高等教育、外语学习资料、应用写作文书、行业资料、各类资格考试、52空压机安装方案等内容。　
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