CN202338361U

CN202338361U - 用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统

Info

Publication number: CN202338361U
Application number: CN2011204869840U
Authority: CN
Inventors: 田国光; 彭建颂; 徐燕; 贺凯悉; 邓聪
Original assignee: XIAN JIAODA SER TURBO-MACHINERY EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: Changsha Saier Turbine Machinery Co., Ltd.
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2021-11-30

Abstract

本实用新型公开了一种用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统，它包括润滑油泵、润滑油冷却器、润滑油过滤器、压力调节阀；润滑油泵将油从主油箱泵出，经过润滑油冷却器冷却后再经润滑油过滤器过滤、润滑油压力调节阀调压，然后将润滑油送至压缩机、汽轮机；所述控制油路包括控制油泵、控制油过滤器、控制油压力调节阀；控制油泵将油从主油箱泵出，经过控制油过滤器过滤、控制油压力调节阀调压，然后将控制油送至压缩机、汽轮机。油系统分为润滑油和控制油两条独立的油路，润滑油的油路改为低压，油泵的功耗和价格、油冷器和过滤器的工作压力均大幅下降，制造成本降低。

Description

用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统。

背景技术

离心压缩机-汽轮机组是大型化工、石化装置的心脏设备，又不设置备机，因此要求机组能长周期连续运行，即使短时停机，都会给整个装置造成极大的经济损失。对于高速旋转的离心压缩机-汽轮机组，能否实现上述要求的关键环节往往是油系统。确保油系统安全、可靠、经济运行，现有技术的供油系统还存在以下有待进一歩完善和改进之处：

1、润滑油和控制油合在一起的缺陷

国内外压缩机-汽轮机组现有油站的设计，都是将润滑油和控制油合在一条油路中，用同一台油泵(有备用油泵) 、同一台油冷器(有备用油冷器) 、同一台过滤器(有备用过滤器) ，然后分成润滑油和控制油两条油路。这种配置方式有如下缺陷：两条油路的功能不同，要求不同，不应互相干扰。

浪费能量：润滑油要求的油压力通常为1.5 -2.8bar.G，流量占总油量的80-95%；控制油要求的压力通常为10bar.G左右，而流量很小，仅占总油量的5-20%。现有技术将大量的润滑油加压、冷却、过滤后，再从10bar.G左右减压到1.5-2.8bar.G，浪费了70%左右的能量。

降低汽轮机调速和跳闸操作的灵敏性：油的粘度随油温的升高而降低，为满足合成气压缩机-汽轮机组各个流体动压轴承油膜的承压能力和轴承冷却的需求，机组润滑的供油油温要求在45 ⁰C左右。而对于汽轮机调速和跳闸的控制油，则要求油温在60 ⁰C左右。如采用润滑油同样温度的油，就会降低汽轮机调速和跳闸操作的灵敏性。

缩短滤油器滤芯的更換周期：对控制油的过滤精度要求达到10μm或更高，而对润滑油的过滤精度要求可降低，通常为20-25μm。将占总油量80-95%的润滑油过滤精度也提高为10μm或更高，滤油器滤芯的更換周期会缩短，滤油器的切换不利于油系统运行的稳定。

2. 油冷器的传热系数较低，制造成本增加

中国润滑设备行业制造的油冷器的传热系数普遍较低，增大了油冷器的制造成本，其根源在于JB/T 7356-94“列管式油冷器”标准中只要求流速不低于0.5m/s，远低于合理的的流速1.7-2.2 m/s。

3. 油冷器浮动管板的密封可靠性待提高

按API 614”石油、化工和气体工业用润滑、轴封和控制油系统及其辅助设备”标准的规定, 为便于油侧的清洗，油冷器的管束应为可拆式。现有技术的油冷却器中，浮动管板与挡圈之间的的环形间隙是用两个平垫圈来密封，以便阻止油和冷却水的渗漏。由于垫圈面积大，密封比压小，存在水渗漏到油中的隐患。对高速运转的离心压缩机/汽轮机组而言，油中含水危害极大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述控制油路和润滑油路混合在一起浪费能量、油冷却器传热系数较低、密封可靠性不高等缺陷，提供一种控制油路和润滑油路独立、油冷却器传热系数较高、密封可靠性高的离心压缩机-汽轮机组的供油系统。

本实用新型所述的用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统，包括主油箱、润滑油路和控制油路，所述润滑油路包括润滑油泵、润滑油冷却器、润滑油过滤器、压力调节阀；润滑油泵将油从主油箱泵出，经过润滑油冷却器冷却后再经润滑油过滤器过滤、润滑油压力调节阀调压，然后将润滑油送至压缩机、汽轮机；所述控制油路包括控制油泵、控制油过滤器、控制油压力调节阀；控制油泵将油从主油箱泵出，经过控制油过滤器过滤、控制油压力调节阀调压，然后将控制油送至压缩机、汽轮机。

所述润滑油泵、控制油泵、润滑油冷却器、润滑油过滤器、控制油过滤器均设置一开一备两台，且控制油泵的流量小于润滑油泵的流量。

所述润滑油冷器包括进出水侧管箱、筒体、管箱，筒体的一端连接进出水侧管箱，另一端连接管箱，三者之间通过法兰连接；进出水侧管箱的上部设置进水接管、下部设置出水接管，箱体内沿纵向设置两块折流板；筒体右端法兰的内孔中安装浮动管板；管箱的箱体内沿纵向中心设置一块折流板；浮动管板插入管箱内。

所述筒体右端的法兰和管箱左端的法兰之间设置碳钢挡圈，该挡圈的内径大于浮动管板的外径，其内环面正中加工一条环形槽，环形槽的两端为对称的内凹环；环形槽的下部加工检漏孔，两内凹环中均设置自紧式O形密封圈。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：将机组的供油系统分为润滑油和控制油两条独立的油路，润滑油的油路改为低压，油泵的功耗和价格、油冷器和过滤器的工作压力均大幅下降，制造成本降低；控制油无需冷却，提高了汽轮机调速和跳闸操作的灵敏性。控制油路设置独立的小型油泵（一开一备）和高精度的小型双联过滤器，避免了润滑油大泵和过滤器切换时对汽轮机运行的干扰；将润滑油冷却器的管侧由现有技术的两程改为四程，并使换热管内水的流速达到1.7-2.2 m/s，传热系数增大，传热面积减小，降低了制造成本；油冷器的浮动管板与挡圈之间改用两个自紧式O形圈来密封水和油，可靠性提高。在挡圈的下方钻检漏孔，可从外部及时发现是漏水还是漏油。

附图说明

图1为现有技术用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统流程图。

图2为本实用新型用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统流程图。

图3为现有技术两管程油冷器简图。

图4为本实用新型四管程油冷器简图。

图5为现有技术油冷器浮动管板与挡圈用平垫圈密封的局部图。

图6为本实用新型油冷器浮动管板与挡圈用自紧式O形圈密封的局部图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1是现有技术的离心压缩机/汽轮机组油系统流程图。如图1所示，从油箱1来的流量78m3/h、温度60⁰C的油，经油泵2(1开1备) 加压到11 bar.G。为调节油量和油压，13.1m3/h的回油经压力调节阀6后从回油旁路返回主油箱1。流量64.9m3/h的油经油冷器3(1开1备)冷却到45⁰C，再经过滤器4(1开1备) 达到过滤精度为10μm，压力为9.8bar.G。然后分成两条油路，一条是流量54.9m3/h的润滑油，用压力调节阀5减压到2.8bar.G供压缩机-汽轮机的润滑用; 另一条是流量10m3/h的控制油，供汽轮机调速和跳闸控制用。润滑油从9.8bar.G减压至2.8 bar.G, 浪费了71%的能量。

从油泵2出口到过滤器4出口，油冷却器3、过滤器4、管道和阀门的总压降为1.2 bar。油泵2的轴功率为58.1 KW，电机的额定功率为75 KW。油冷器3壳侧的工作压力为11bar.G，设计压力为14bar.G。

图2是本实用新型对图1所示的合成气压缩机/汽轮机组油系统的改进流程图。如图2所示，润滑油和控制油分成两条独立的油路。从主油箱1来的流量65m³/h、温度60⁰C的油，经润滑油泵2(1开1备) 只需加压到4.2 bar.G。为调节油量和油压，10.1m³/h的回油经压力调节阀6后从回油旁路返回主油箱1。流量54.9m³/h的油经润滑油冷却器3(1开1备) 冷却到45⁰C，再经润滑油过滤器4(1开1备) 达到过滤精度为20 μm，压力为3bar.G。经压力调节阀5稳压到2.8bar.G后供压缩机/汽轮机组各轴承的强制润滑用。

另一条控制油路是从主油箱1来的流量12m3/h、温度60⁰C的油因不需冷却，少了油冷器的压降，控制油泵7(1开1备) 只需将控制油加压到10.5 bar.G。为调节油量和油压，2m3/h的控制油经压力调节阀8后从回油旁路返回主油箱1。10m3/h控制油经控制油过滤器9(1开1备) 达到过滤精度为10μm，压力为10bar.G。再经压力调节阀10稳压到9.8bar.G后供汽轮机调速和跳闸的油动机用。

润滑油泵2的轴功率降为18.4 KW，电机的额定功率为22 KW，控制油泵7的轴功率为8.3KW，电机的额定功率为11 KW。与图1的现有技术相比，油泵的节省功率31.4KW，为原用功率的54%，每年节约电费15万元（31.4 KW×0.8万h/年×0.6元/ KW.h =15万元/年）。另外，油冷器3和过滤器4的工作压力大幅下降，制造成本也降低。控制油不冷却，避免了现有技术因控制油冷却后粘度高，会降低汽轮机调速和跳闸操作灵敏性的缺陷。

图3是现有技术的两管程油冷却器示意图，为中国润滑设备行业广泛采用，国外很多制造厂供货的油系统的油冷器水侧也采用两管程。进出水侧管箱31内设置一块折流板32，另一端的管箱36内无折流板。

图4本实用新型四管程的油冷却器示意图，它包括进出水侧管箱31、筒体33、管箱36，三者之间通过法兰39连接；进出水侧管箱31的上部设置进水接管、下部设置出水接管，箱体内沿纵向设置两块折流板32，管箱37的箱体内沿纵向中心设置一块折流板37；这样将换热管束34分为管数相等的四部分，并在油冷却器设计上使换热管内水的流速达到1.7-2.2 m/s，传热系数大幅度增加，在油冷器的传热面积不变的情况下大幅度提高了换热器的换热效果。另外，如前所述，因本实用新型将润滑油冷却器3的工作压力大幅下降，本实用新型将图3中的两个椭园形封头改成圆平盖式，降低了制造成本。

图5是现有技术油冷却器的浮动管板与挡圈之间用平垫圈密封的局部图，油冷器的筒体33中通油，管束34中通水。浮动管板35与碳钢挡圈38之间的的环形间隙是用两个平垫圈383来密封，以便阻止油和冷却水的渗漏。由于平垫圈383面积大，密封比压小，存在水渗漏到油中的隐患。

图6是本实用新型的油冷器浮动管板与挡圈用自紧式O形圈密封的局部图，筒体33右端的法兰39和管箱36左端的法兰39的内孔中安装浮动管板35，两法兰之间夹有碳钢挡圈38，该挡圈38与浮动管板35之间的环形间隙用两个断面为Φ6-10的自紧式O形圈383来密封，自紧式O形圈383与浮动管板35和碳钢挡圈38为线接触，密封比压大，用介质压力来密封，其可靠性高。在碳钢挡圈38的下方钻3-4个Φ6-8的检漏孔381，可从外部及时发现是漏水还是漏油，从而判断是哪个自紧式O形圈383密封失效。检漏孔381钻在下方是为了防止外界异物堵塞检漏孔381。在碳钢挡圈38内径的正中加工宽约10 mm、高5 mm的环形槽382, 圆周上任何一处有水或油泄漏, 都能引到下方检漏孔381。

本实用新型也适用于向汽轮机或燃气轮机驱动的螺杆压缩机、风机或泵等机组供润滑油和控制油的供油系统。

Claims

1.一种用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统，包括主油箱、润滑油路和控制油路，其特征在于：所述润滑油路包括润滑油泵、润滑油冷却器、润滑油过滤器、压力调节阀；润滑油泵将油从主油箱泵出，经过润滑油冷却器冷却后再经润滑油过滤器过滤、润滑油压力调节阀调压，然后将润滑油送至压缩机、汽轮机；所述控制油路包括控制油泵、控制油过滤器、控制油压力调节阀；控制油泵将油从主油箱泵出，经过控制油过滤器过滤、控制油压力调节阀调压，然后将控制油送至压缩机、汽轮机。

2.按权利要求1所述的用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统，其特征在于：所述润滑油泵、控制油泵、润滑油冷却器、润滑油过滤器、控制油过滤器均设置一开一备两台，且控制油泵的流量小于润滑油泵的流量。

3.按权利要求1所述的用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统，其特征在于：所述润滑油冷却器包括进出水侧管箱、筒体、管箱，筒体的一端连接进出水侧管箱，另一端连接管箱，三者之间通过法兰连接；进出水侧管箱的上部设置进水接管、下部设置出水接管，箱体内沿纵向设置两块折流板；筒体右端法兰的内孔中安装浮动管板；管箱的箱体内沿纵向中心设置一块折流板；浮动管板插入管箱内。

4.按权利要求3所述的用于离心压缩机/汽轮机组的供油系统，其特征在于：所述筒体右端的法兰和管箱左端的法兰之间设置碳钢挡圈，该挡圈的内径大于浮动管板的外径，其内环面正中加工一条环形槽，环形槽的两端为对称的内凹环；环形槽的下部加工检漏孔，两内凹环中均设置自紧式O形密封圈。