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1、膨胀机是深冷装置的核心制冷设备，装置所需的冷量主要由膨胀 机提供。膨胀机运行的好与坏，直接关系到深冷装置的轻烃产量与产 品的质量。因此，只有熟练的掌握膨胀机的结构、工作原理，才能处 理膨胀机的常见故障，减少膨胀机的停机次数。正确操作膨胀机，才 能杜绝机械事故的发生，延长膨胀机的使用寿命。1、基本工作原理：压缩气体通过喷嘴和膨胀机工作轮时进行膨 胀，推动工作轮回转输出外功，而消耗本身的内能，产生冷量，使气 体温度降低。2、工作过程：压力气体进入蜗壳被均匀地分配到导流器中，导 流器装有喷嘴，气体在喷嘴中将气体的内能转换成流动的动能，气体 的压力和焓值降低，高速的气流推动叶轮旋转并对外作功，将气体的
2、 动能转变为机械能，通过转子带动增压机对外输出功。此类型的膨胀机，是由四川空气分离设备（集团）有限责任 公司设计生产的。一、机组拆解过程1.1膨胀机组的拆解过程：将膨胀机组从壳体拆下来后，将机身水平放置。由于各部件装配很 紧，并备有工艺螺孔，拆卸时用于螺钉旋顶。两只螺钉要旋转得均匀， 以保证均衡地拆卸和防止损坏零件。1、用扳手拆掉膨胀端锁紧螺母，拆下锁片。2、拆下膨胀端叶轮；3、拆下固定在主轴上，用来连接轴和膨胀轮的4个键；4、用扳手拆掉增压端锁紧螺母，拆下锁片。5、拆下增压端叶轮；6、拆下固定在主轴上，用来连接轴和增压轮的4个键；7、拆下固定膨胀轮背后密封环的8条紧固螺栓，并拆下前密封 环；
3、8、拆下固定前隔板组件的8条螺栓，拆下前隔板组件，组件可拆 解为密封套、隔板和螺钉三部分。9、拆下前密封轴套；10、拆下固定增压轮背后密封环的8条紧固螺栓，并拆下后密封环11、拆下固定后隔板组件的8条螺栓，拆下后隔板组件；12、拆下后密封轴套；13、拆下固定前轴承的8条螺栓，用两只螺钉旋顶拆下前轴承；14、拆下主轴；15、拆下固定后轴承的8条螺栓，用两只螺钉旋顶拆下后轴承； 拆解过程中，各部件均应水平拆装，切忌不要对各个部件使用较大的轴向力和径向力，避免造成部件的磨损。二、各部件的简介1、膨胀端零部件简介1、锁紧螺母：作用为锁紧和固定叶轮；为转子的一部分，形状为 两侧为扁平状，外侧为半圆形，既
4、方便拆装，又符合高速旋转的要求； 材质为不锈钢。2、锁片：作用为锁紧螺母和叶轮之间的垫片；为转子的一部分，形状为带有两片小爪的圆形；材质为铜。3、膨胀轮：使用五坐标铣床加工而成，作用是将气流继续膨胀， 并将膨胀产生的外功通过轴传给增压轮，气体温度、压力降低；为转 子的一部分，形状为半开式叶轮，气体径向进入，轴向输出。轮背后 有平衡推力孔，通过气孔，轮子前后压力平衡，防止轴向串量，材质 为铝。4、键：键的类型为平键，作用为将轴与叶轮进行固定，并传递扭 矩。相对于增压端尺寸偏小，材质为不锈钢。5、前密封盘：作用为将叶轮轮背渗漏气体进行密封，与轮背后梳 齿密封形成密封腔。为定子的一部分，材质为铜。6
5、、前隔板：作用为隔离工艺气和润滑油，防止工艺气的温度过低 影响润滑油的温度，形状相对后隔板较厚，材质为不锈钢。7、前密封轴套：为密封件，形式为迷宫密封，将工艺气和润滑油 有效的隔离和密封。形状为带有梳齿的轴套，并带有定位销。材质为 铝。8、前密封套：为密封件，内嵌有巴氏合金，密封工艺气串入润滑 油。轴套上分布有气孔，用来注入密封气，材质为铜。9、前轴承：为径向止推轴承，带有巴氏合金轴承金属衬里。这种 轴承衬的优点是，发生微小变化后可以自修复，而且不会粘在轴上或 造成轴的损坏。如果需要保养轴承，可以只更换轴承衬而不用更换整 个轴承。增压端零部件简介1、锁紧螺母：作用为锁紧和固定叶轮；为转子的一部
6、分；材质为 不锈钢。2、锁片：作用为锁紧螺母和叶轮之间的垫片；材质为铜。3、增压轮：使用五坐标铣床加工而成，回收膨胀机发出的功，仅 是一种制动器，材质为铝。4、键：键的类型为平键，作用为将轴与叶轮进行固定，并传递扭 矩。相对于膨胀端尺寸偏长，材质为不锈钢。5、后密封盘：作用为将叶轮轮背渗漏气体进行密封。为定子的一 部分，材质为铜。6、后隔板：作用为隔离工艺气和润滑油，形状相对前隔板较薄， 材质为不锈钢。7、后密封轴套：为密封件，形式为迷宫密封，将工艺气和润滑油 有效的隔离和密封。形状为带有梳齿的轴套，并带有定位销。尺寸相 对于前密封轴套偏小，材质为铝。8、后密封套：为密封件，内嵌有巴氏合金，密
7、封工艺气串入润滑 油。轴套上分布有气孔，用来注入密封气，材质为铜。9、后轴承：为径向止推轴承，支撑主轴并保证主轴顺利稳定运转， 带有巴氏合金轴承金属衬里。这种轴承衬的优点是，发生微小变化后 可以自修复，而且不会粘在轴上或造成轴的损坏。如果需要保养轴承， 可以只更换轴承衬而不用更换整个轴承。主轴：传递功率的零件，一段在常温，另一段在低温下工作，要 求有足够的刚性、强度。材料为不锈钢或合金钢。外壳（蜗壳）：它是为了使气流顺利改变方向并均匀分布，原则 上保证气流在出口内圆上成轴对称流动。1.2膨胀机组的安装过程：膨胀机组安装前，应将各个部件清洗完成，除了膨胀机低温部分的 零件外，其余的均应涂一层薄层
8、润滑油，安装过程如下；1、首先将后轴承用8条螺栓固定在机壳上，用仪表风吹扫进油孔，确保进油孔通畅；2、安装主轴；3、安装前轴承，用紧固螺钉将轴承固定在机壳上，用仪表风吹扫 进油孔，确保进油孔通畅；4、检查膨胀机侧轴颈径向间隙在0.05-0.07mm,增压端轴颈径向 间隙在 0.05-0.07mm。5、组装后密封隔板组件，将后密封套固定在后隔板上，并安装黑 色密封胶圈：6、安装后密封轴套，确保定位销位于上方；并试装键子和叶轮， 试装后将键子和叶轮拆下。密封轴套的位置不能再改变。7、安装后密封隔板；用仪表风吹扫进气孔，确保密封气进气孔通畅；8、安装增压轮轮背密封盘，并安装紧固螺栓；9、组装前密封隔
9、板组件，将前密封套固定在前隔板上，并安装红 色密封胶圈；10、安装前密封轴套，确保定位销位于上方；在安装轴套时，由于 轴套内有橡胶圈，安装时需在对面有维修工进行配合，切忌安装时太 大的轴向串量或给零部件较大的轴向力。11、安装前密封隔板；用仪表风吹扫进气孔，确保密封气进气孔通畅；12、安装膨胀端键。13、安装膨胀轮；检查轮背密封径向间隙在0.20-0.25mm；14、安装膨胀端锁片和螺母。15、安装增压端键，每个键子有编号，与键槽一一对应；16、安装增压轮。17、检查膨胀端和压缩端轴颈和迷宫径向间隙0.02-0.04mm；18、安装增压端锁片和螺母。19、用百分表测量轴向串量，应在0.23-0.28mm.机组安装完成。
