羅茨鼓風機不適用氮氣循環升溫工況

某公司氮氣羅茨鼓風機于2010年5月投入生產運行，在裝置開工大氮、小氮循環催化劑升溫還原及裝置停工催化劑降溫過程中，機組多次出現故障，被迫搶修，嚴重影響到裝置運行，同時機組噪音很大。2018年3月鼓風機因轉子軸斷裂而報廢，其情況總結如下：

（1）機組噪音很大，經現場測試噪音達到130分貝以上。 為減小機組噪音，安裝了隔音棚，但噪音仍然很大，噪音對環境已造成了嚴重污染。 （2）機組機械密封易損壞，嚴重影響裝置運行。 ①據統計從2010年5月至2018年2月，機組故障次數達16次，機械密封損壞27套，其中進口密封19套，國產密封8套。 ②機械密封損壞形式主要是機封靜環磨損、斷裂。 （3）4套機械密封前增設隔離氣，防止催化劑粉末對機封的影響[1]。 2010年5月裝置原始開車時，鼓風機4套機封嚴重損壞，拆卸后發現機封內有大量催化劑粉末。為減小介質中催化劑粉末對機封的影響，在4套機封迷宮密封與機封之間增設了隔離氮氣管線，要求機組出口壓力要小于隔離氮氣壓力。 增設隔離氣改善了機械密封的運行環境，雖然起到了一定效果，但未能徹底解決機封易損壞的問題。 （4）機封安裝精度要求較高，安裝不當易造成機封失效。 ①機封外殼較薄，易變形，安裝時敲擊易造成外殼變形，導致靜環卡死而機封失效。 ②靜環安裝水平度要求小于0.1mm/m，否則機封發生偏磨泄漏[2]。 ③機封壓縮量為2.0~2.5mm，壓縮量過大易造成機封靜環磨損失效，壓縮量過小易導致機封直接泄漏而失效[3-4]。 （5）機封國產化改造，效果不好。

通過對羅茨鼓風機存在的故障進行原因分析、調研，對現有鼓風機進行改型，選擇離心鼓風機獲得成功，可得到以下結論 ：

（1）羅茨鼓風機不適用氮氣循環升溫工況，機械密封易損壞，機封泄漏導致潤滑油污染，機封損壞易造成設備二次損傷。 （2）介質中催化劑粉末是造成羅茨鼓風機機械密封損壞的根本原因。 （3）催化劑粉末對改型鼓風機迷宮密封影響較小，從而保證了設備長周期運行。 （4）改型鼓風機結構簡單，易于維護和檢修， 其操作簡單。 （5）改型鼓風機噪音小，振動小，對環境影響小。 （6）改型鼓風機副葉輪對降低軸承溫度很有利， 可提高軸承使用壽命。

改型鼓風機迷宮密封存在泄漏，影響機組效率，為減小泄漏量，可進一步對迷宮密封梳齒進行優化設計。

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