Schritte zur Großreparatur des Schraubenkompressors JZ2LG20

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Zusammensetzung und Funktionsprinzip der Schraubenkühlkompressoranlage: Die Schraubenkühlkompressoranlage vom Typ JZ2LG20 ist ein offener Doppelschraubenkompressor mit Economizer. Das Komprimiermedium ist Ammoniak. Bei Standardbedingungen (–15°C bis 30°C) beträgt das Volumenverhältnis 3,6 und das Druckverhältnis 5. Die Kühlleistung liegt bei 628,2 KW. Es umfasst: den Kompressor (bestehend aus Gehäuse, Rotor, Schiebventil, Achsverschluss und Kupplung), das Luftsystem, das Ölsystem, das Antriebsystem des Motors sowie das Steuerungssystem. Der Schraubenkühlkompressor ist ein rotierender Volumenkompressor, der davon profitiert, dass sich das Volumen des Gases beim Eintreten in die Maschine verringert. Dadurch steigt die Dichte des Gases stark an, wodurch der Druck des gasförmigen Kühlmittels ansteigt. Im Inneren des einstufigen Schraubenkühlkompressors befindet sich ein Paar von Rotoren – ein aktiver Rotor und ein passiver Rotor. Der aktive Rotor hat 4 Zähne, der passive Rotor hingegen 6 Zähne. Jedes Mal, wenn der aktive Rotor eine Umdrehung vollführt, durchläuft der Kompressor vier Prozesse: Saugvorgang, Komprimierung und Ausstoß des Gases. An den Saugenden der negativen und positiven Rotoren befinden sich jeweils zwei Schubkugellager, die die radialen Kräfte aufnehmen. Am Auslass- und Einlassende jeder der beiden Rotorblätter befindet sich eine Hauptlagereinheit, die den axialen Druck aufnimmt. Der Ausgleichsstoßkolben, der sich am Ende des Lagers am Saugseite des Rotors befindet, dient dazu, die axialen Kräfte auszugleichen und so die Belastung der Hauptlager zu verringern. Unterhalb der negativen und positiven Rotorblätter befindet sich ein Energieregulierungsventil, das durch einen Ölpfropfen in einem Ölzylinder angetrieben wird. Dieses Ventil wird elektrisch gesteuert und ermöglicht eine stufenlose Regulierung der Kühleffizienz im Bereich von 10 % bis 100 %. Zudem sorgt es dafür, dass der Kompressor mit geringem Startdrehmoment starten kann. Die Arbeitsposition der Schiebventile kann durch einen Energie-Sensor in einen Prozentsatz umgerechnet werden, und dieser Wert wird auf dem Bedienpult der Anlage angezeigt. Die Generalüberholung einer Schraubenpumpe erfolgt in der Regel alle drei Jahre. Die einzelnen Schritte der Überholung sind wie folgt: 2.1 Vorbereitungen vor der Generalüberholung der Schraubenpumpe 2.1.1 Vorbereitung von Werkzeugen und Materialien (1) Werkzeuge für die Instandsetzung: Ein Set spezieller Werkzeuge für die Generalüberholung der Schraubenpumpe (in der Regel solche, die bei der Anschaffung der Pumpe mitgeliefert werden), ein Set Innensechskantwerkzeuge, ein Set Mikrometer, ein Set Spaltmaße, eine 5-Tonnen-Hydraulikzange, mehrere Schraubendreher, ein 10-Zoll-Hebel, ein 8-Zoll-Phillips-Schlüssel, ein 5P-Eisenhammer, eine 9-Zoll-Innenschraubenzange, ein Lineal sowie ein Winkelschaber usw. (2) Wartungsmaterialien: Wartungsplatten aus Edelstahl 304, Abmessungen δ6X800X1200; in den Ecken der Platten müssen Löcher mit einem Durchmesser von Ф10 gebohrt werden. Diese Platten dienen dazu, die Antriebsköpfe der Maschinen zu entfernen sowie das ausgetretene Kühlmittel aufzufangen. Zudem benötigt man 20 KG Diesel, 10 KG sauberes Baumwolltuch, mehrere dicke Pappelemente, 4 Kunststoff- oder Eisentanks mit einem Fassungsvermögen von 5 L, einen 2-KW-Heizofen, zwei Bürsten, mehrere Stahlseile mit den Abmessungen Φ250X300, sowie drei saubere Tanks für Rohöl mit einem Fassungsvermögen von jeweils 170 L. Außerdem sind 300 KG Kühlmittel vom Typ L-ARD-46# pro Maschine erforderlich. Zudem benötigt man zwei Motorlager vom Typ 6316E, zwei Schutzabdeckungen für die Motoren sowie 10 KG Schmierfett auf Basis von Molybdändisulfid. (3) Hauptkomponenten für die Generalüberholung der Schraubenpumpe: Ein Satz Gummiringe für das gesamte Gerät, 4 NSK-Winkelkontakt-Druckkugellager, 4 Hauptlager, 4 innere Justierpolster, 4 äußere Justierpolster, ein Ausgleichspilz, eine Hülle für den Ausgleichspilz, ein Satz Ölpilze, ein Schraubengleitrohr, ein Satz Füllmaterial für das Schraubengleitrohr, ein Rahmenölsiegel, 1000-Lager, 4 anaerobe Klebstoffe, ein Satz Dichtungen für das gesamte Gerät, ein Satz Lager für den Hauptmotor, 2 Sets Membranen mit Innendurchmesser 120, ein Saugfilter, ein Filter für Ölpräparate, ein Filter für grobes Öl sowie 2 Filter für Polymerpartikel im Öl. 2.1.2 Vorbereitungen vor dem Demontieren der Anlage: (1) Der Schraubenkompressor wird so lange betrieben, bis die Öltemperatur etwa 48 °C erreicht hat. Anschließend wird der Hauptmotor abgeschaltet. Der Ölpumpe wird etwa eine Minute lang weiterhin Energie zugeführt, danach wird die Hauptstromversorgung unterbrochen. Schließen Sie die Hauptventile für den Luftzufuhr- und -abfluss der Schraubenpumpe. Nutzen Sie den Druck im System, um das Öl aus dem Ölkühler sowie dem Ölseparator zu entfernen. Anschließend sollten die verbleibenden Gase im System, wie zum Beispiel im Ölseparator, beseitigt werden, bis der Systemdruck null ist. (2) Entfernen Sie das lokale Isoliermaterial am Antriebskopf der Schraubenpumpe und stellen Sie sicher, dass alle Hebevorrichtungen (einschließlich Seilen, Halterungen usw.) sicher und einsatzbereit sind. (3) Drehen Sie den Ölentlüftungsstopfen am Boden des Schraubenmotors heraus. Drehen Sie anschließend den Kupplungsteil, um das verbleibende Öl im Motor zu entfernen. Danach setzen Sie den Ölentlüftungsstopfen wieder ein. 2.2 Demontage und Montage der Schraubenkompressoranlage 2.2.1 Schritte zur Demontage des Kompressorkopfes (1) Zuerst werden vom Kompressor die Kupplungsschutzabdeckungen, der Saugfilter, die Saugklappe, die Ölleitungen sowie die Befestigungsbolzen des Kompressors entfernt. Anschließend wird die Verbindungsflansche zwischen dem Hauptkompressor und dem Öltrenner getrennt. Der Kompressor wird anschließend auf das vorbereitete Reparaturtablett gebracht. (2) Entfernen Sie den Gehäuseaufsatz des Energie-Niveaustellers sowie die elektrischen Komponenten und führen Sie einen Ölabflusskanal unter dem Zylinder ein. (3) Nachdem der Positionierungspinne herausgedreht wurde, wird die Saugseite abgenommen – anschließend wird der Ölpfropf entfernt. Nach dem Entfernen der Positionierungspinne wird auch der Sauganschluss entfernt. (4) Entfernen Sie den Achsschließdeckel und nehmen Sie den statischen sowie den beweglichen Ring des Achsschlosses heraus. (5) Nachdem der Positionierungspinne herausgedreht wurde, wird die Abgasabdeckung entfernt. Anschließend wird die Rundmutter gelockert und der Drucklagerring abgenommen. Es ist besonders wichtig, dabei Markierungen für die Wiederaufstellung anzubringen. (6) Der Antriebsrotor wird herausgenommen. Mit Hilfe von speziellen Hebeösen wird der Antriebsrotor vorsichtig und gleichmäßig herausgehoben. In diesem Moment dreht sich der Antriebsrotor weiterhin – daher muss der Antriebsrotor gedreht werden. Der Antriebsrotor kann ebenfalls mit Hilfe der Hebeösen herausgenommen werden. (7) Nachdem der Positionierungspinne herausgedreht wurde, wird die Abgastypenabdeckung entfernt und der Schieberegler herausgenommen. 2.2.2 Überprüfung und Montage des Verdichterkopfes (1) Es muss überprüft werden, ob die Hauptlager des Verdichters abgenutzt sind. Auf der Oberfläche der Rotorexzenter sowie auf den Oberflächen der Dichtungskomponenten dürfen keine Rostspuren oder Risse vorhanden sein. Die Oberfläche der Rotorexzenter sollte nach dem Polieren genau vermessen werden, damit die Hauptlager entsprechend repariert werden können. Wenn die Abnutzung der Hauptlager so stark ist, dass sie die zulässigen Toleranzen im Verhältnis zur Achse überschreiten, müssen neue Hauptlager eingebaut werden. Die neuen Hauptlager haben keine Öffnungen für das Öl. Es ist daher notwendig, mit einem Dreieckswerkzeug Öffnungen für das Öl zu schaffen. Anschließend müssen die Lager an ihren ursprünglichen Plätzen in die Löcher der Ein- und Auslassbuchsen eingesetzt werden. Zudem muss der Innendurchmesser der Lager gemessen werden, damit er den erforderlichen Spielraum zum Rotationslagerzapfen aufweist (0,0325–0,0475 mm). (2) Auf der Fläche, an der sich der Sauganschluss mit dem Gehäuse berührt, wird Dichtmasse aufgetragen. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Dichtmasse gleichmäßig verteilt wird. Der Sauganschluss wird am Einlassende des Gehäuses platziert, anschließend werden die Positionierungspins hineingedrückt und der Anschluss mit Schrauben festgezurrt. (3) Einbau des Schiebventils sowie der Leitplatten. Die Leitplatten müssen zunächst mit Positionierungspins festgelegt werden, bevor sie mit Schrauben befestigt werden können. (4) Die Bohrungen des Hauptlagers am Einlassende sowie die Innenbohrungen des Maschinenkörpers werden mit Kühlmittel derselben Marke wie bei normaler Betriebsweise gefüllt. Anschließend werden die männliche und weibliche Rotor eingefügt. Dabei muss der später eingefügte Rotor langsam hineingedreht werden – er darf nicht gewaltsam in den Maschinenkörper gedrückt werden. Die Endflächen der beiden Rotorblätter sollten eng an den Sauganschluss angelegt sein. Zu diesem Zeitpunkt müssen die Abmessungen zwischen der Auslassoberfläche des Rotors und dem Auslassgehäuse den Vorgaben für die Montagefreiheit der Anlage entsprechen – nämlich 0,08–0,10 mm. (5) Auf der Fläche, an der sich der Auslassendeckel mit dem Gehäuse berührt, wird Dichtmasse aufgetragen – dabei muss darauf geachtet werden, dass die Masse gleichmäßig verteilt wird. Der Auslassendeckel wird anschließend an das Auslassende des Gehäuses gesetzt. Nachdem er mit Positionierungspins festgelegt wurde, werden die Schrauben verwendet, um ihn zu befestigen. Beim Einsetzen des Auslassendeansatzes ist auf das Innengewinde des Hauptlagers zu achten – das Hauptlager darf auf keinen Fall beschädigt werden. (6) Setzen Sie die Anpassungsschrauben sowie die Schublagern ein und sichern Sie den inneren Ring des Schublagers mit einer Mutter am Rotorenlager. Achten Sie dabei auf die richtige Ausrichtung des Schublagers. Setzen Sie die Lagerringe ein. Nach dem Einsetzen sollte der Antriebsrotor in die richtige Richtung leicht gedreht werden – die Drehbewegung sollte dabei reibungslos sein. Überprüfen und justieren Sie den axialen Abstand zwischen dem Haupttriebzapfen (aktiver Rotor) und dem Nebenzapfen (passiver Rotor). Verwenden Sie innere und äußere Justierdichtungen, um den axialen Abstand auf einen Wert zwischen 0,08 mm und 0,10 mm einzustellen. Der axiale Abstand hat direkten Einfluss auf die Leistung des Zapfensystems. Anpassungsmethode: Die axiale Spielweite zwischen Rotor und Stator wird hauptsächlich durch das Hinzufügen oder Entfernen von Dämpfungswülsten gesteuert. Nach dem Einbau der Schrauben sowie dem Festziehen der Verschlußmuttern wird die axiale Spielweite mit einem Mikrometer gemessen, bis sie den technischen Anforderungen entspricht. (7) Nachdem der Auslassanschluss mit den Positionierungspins festgeschraubt wurde, werden die Schrauben verwendet, um alles zu befestigen. Anschließend werden Komponenten wie der Drehring des Dichtungssystems eingebaut. Auf die Reibfläche des Drehrings wird Kühlschmieröl aufgetragen. Zum Schluss werden das Dichtungskopf sowie der Starrring eingebaut. (8) Ölpumpe, Einlassdeckel; Energieanzeiger – Achten Sie darauf, dass der Zeiger mit der Position des Schiebeschalters übereinstimmt. (9) Den bereits montierten Kompressor in die Anlage heben und ihn mit dem Motor ausrichten; anschließend wird der Kupplung nach der Ausrichtung in Achsenrichtung eingebaut. 2.2.3 Ersetzung der Filter in der Schraubenpumpe: (1) Ersetzung der Filter für das grobe und feine Öl: Die Filter müssen nach einer bestimmten Betriebsdauer regelmäßig gereinigt werden; bei größeren Reparaturen müssen sie ausgetauscht werden. (2) Ersetzung des Ölfilterelements: Nach einigen Jahren Betrieb der Anlage verschlechtert sich die Leistung des Ölfilters, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. In diesem Fall muss das Filterelement ausgetauscht werden. (3) Reinigung und Ersetzung des Ölrückführfilterns sowie des Saugluftfilters: In der Regel ist ein Austausch nicht notwendig, da im Betriebssystem der Anlage keine besonders schmutzigen Stoffe vorhanden sind. Eine leichte Reinigung reicht aus. 2.2.4 Wartung des Antriebsmotors der Schraubenpumpe (1) Ersetzung der Motorenlager: Öffnen Sie die Endabdeckungen des Motors und entfernen Sie die Lager mit einem hydraulischen Heber. Anschließend wird altes Öl in einen eisernen Öltank gefüllt – das Öl sollte die Lager vollständig bedecken. Der Tank wird mit einem 2-KW-Heizgerät auf etwa 105 °C erhitzt. Danach wird der Tank direkt auf den Motorwellen angebracht (die Lager dürfen nicht gewaltsam in die Wellen gedrückt werden). Nachdem alles vollständig abgekühlt ist, wird etwa die Hälfte von Molybdändisulfid-Lubrikant in die Lager sowie in die Abdeckungen der Lager eingefüllt. (2) Reinigung des Motorrotors und -stators. Motormodell: Y315M3-2/220KW-2. Der Motor ist ein offener Motor. Sein Vorteil ist, dass durch die Verbindung zwischen Rotor und Stator mit der Umgebungsluft eine schnelle Kühlung möglich ist. Der Nachteil ist jedoch, dass der Motor anfällig für Feuchtigkeit sowie für Verschmutzungen durch Staub in der Umgebung ist – was wiederum die Kühlung des Motors beeinträchtigt. Daher wird die Isolierung des Motors bei langfristiger Betrieb in allgemeinen Umgebungen stark durch Staub, Feuchtigkeit, hohe Temperaturen usw. angegriffen und beeinflusst, wodurch der Isolierwiderstand abnimmt. Wenn der Isolierwiderstand auf ein bestimmtes Niveau sinkt, kann das zu elektrischen Unfällen führen. Deshalb müssen regelmäßig Stillstände eingelegt werden, um Inspektionen und Reinigungen durchzuführen. Früher wurden Lösungsmittel wie Tetrachlorcarbon, Benzin und Dichlormethan als Reinigungsmittel verwendet, wobei eine manuelle Reinigung durchgeführt wurde. Dies hatte einige Nachteile, zudem sind diese Lösungsmittel hochgiftig. Verwenden Sie das Reinigungsmittel DQ-25 für elektrische Geräte. Es handelt sich um ein sicheres und kostengünstiges Reinigungsmittel, mit dem man vor Ort den Rotor, Stator, Lüftungslöcher, Kabelanschlüsse sowie die Kontakte der Verteilersteuerungen von Öl, Kohlenstoffablagerungen und Staub befreien kann. Gute Isoliereigenschaften, Spannungstoleranz von über 25 KV, schnelle Verdunstungsgeschwindigkeit, nach dem Trocknen bleiben keine Rückstände zurück. Schütteln Sie den Behälter für einen Moment, damit die Düse in einem Abstand von 15–20 cm vom Motorrotor und -stator sprüht. Sobald die Ölflecken vollständig entfernt sind, können sie einfach durch natürliche Verdunstung trocknen. (3) Hinweise: Der Arbeitsbereich zur Reinigung des Motors muss gut belüftet sein. Er sollte nicht in der Nähe von Quellen der Hitze liegen. Nach der Reinigung des Motors wird dieser von außen mit Heizelementen erhitzt. Erst wenn der Isolationswiderstand des Motors über 5 MΩ liegt, darf der Motor mit Strom versorgt werden und in Betrieb genommen werden. 3 Probefahrt und Abnahme der Schraubenpumpe 3.1 Befüllung der Schraubenpumpe: Öffnen Sie den Entlüftungsventil am Boden des Großölfilters. Füllen Sie das Öl mit einer Handpumpe aus dem Ölfass in den Großöltank – etwa bis zu zwei Dritteln der Kapazität. Öffnen Sie außerdem das Entlüftungsloch am Ende des Pumpenkopfes, dort wo sich die Membrankupplung befindet. Die Hauptstromversorgung wird bereitgestellt, um die Ölpumpe in Betrieb zu setzen – das Öl wird direkt aus dem Öltank in die Schraubenpumpe gepumpt (durch einen 6-Millimeter-Schlauch wird die Entlüftungsventilleitung des Grobfilterbehälters mit dem Öltank verbunden). Wenn Öl aus dem Auslassloch am Bug des Geräts austritt, muss dieses Loch fest zugezogen werden. Anschließend sollten die Auslassventile des Ölkühlers sowie des Ölgetrenners geöffnet werden, bis zwei Drittel des Fassungsvermögens des Ölindikators im oberen Teil des Ölgetrenners mit Öl gefüllt sind. Wenn das Befüllen erfolgreich war, sollten die entsprechenden Ventile wieder geschlossen werden. Natürlich kann die Triebwerksgruppe außerdem mit zwei Methoden betankt werden: über eine externe Ölpumpe oder durch Vakuumbetankung. 3.2 Entlüften des Schraubenkompressorsystems: Öffnen Sie die Hauptansaugventile, bis der Systemdruck auf etwa 0,15 MPa ansteigt. Anschließend schließen Sie die Hauptansaugventile wieder und öffnen die Ventile an der Oberseite des Öltrenners, um Luft aus dem System zu entlassen. Diesen Vorgang wiederholen Sie etwa dreimal, bis alle Luftblasen im System entfernt sind. Überprüfen Sie anschließend mit Seifewasser oder speziellen pH-Teststreifen, ob es an den beweglichen Teilen, an den Stellen zur Temperatur- und Druckmessung sowie an den Verbindungen der Rohre zu Leckagen kommt. 3.3 Druckprüfung der Schraubenölpumpe sowie Prüfung der Funktionsfähigkeit des Schiebventils: Die Ölpumpe wird gestartet, um Teile wie die Maschinenköpfe zu schmieren. Der Öldruck sollte bei 0,5–0,6 MPa liegen. Durch Betätigen der Tasten zur Erhöhung bzw. Verringerung der Last wird das Elektromagnetventil geöffnet. Das Schiebventil sollte dabei reibungslos funktionieren, ohne Verstopfungen. 3.4 Vor der Justierung und Inbetriebnahme der Schraubenkompressoranlage muss die Drehrichtung des Motors überprüft werden. Anschließend wird der Kupplungssatz verbunden und überprüft – dabei darf die Abweichung der Mittellinien nicht größer als Φ0,075 mm sein, und die Neigung der Achsen darf nicht größer als 0,03 mm betragen. Beim Drehen des Kompressors sollte dies ohne Widerstände möglich sein. Der Schieberegler muss in der 0-Position sein. Danach wird der Kompressor gestartet. Dabei müssen Vibrationen, Öltemperatur, Öldruck sowie Geräusche überprüft werden. Nach dem Stoppen des Kompressors sollte er wieder leicht drehbar sein. Bei dem Vakuumtest muss eine absolute Druckwert von unter 5,332 KPa erreicht werden. Nachdem die Schraubenpumpe eine Weile lang kontinuierlich betrieben wurde (in der Regel 24 Stunden), werden Werte wie die Saugdruck-, Drucklast-, Saugtemperatur-, Abgastemperatur-, Öldruck-, Öltemperatur- sowie Öldruckunterschiedswerte aufgezeichnet. Zudem wird überprüft, ob es beim Gerät zu ungewöhnlichen Vibrationen, Geräuschen oder lokaler Überhitzung kommt. Die Anlage arbeitet etwa eine Woche lang ununterbrochen. Wenn es keine Störungen gibt, ist dann die Überholung der Schraubenpumpe erfolgreich abgeschlossen. Außerdem müssen die Verwendung und der Austausch von Ersatzteilen sowie Wartungskomponenten detailliert dokumentiert und archiviert werden, um in Zukunft eine Grundlage für die Wartung der Schraubenmaschinen zu bieten. 4 Zusammenfassung der wichtigsten Aspekte bei der Generalüberholung von Schraubenkompressor-Kühlgeräten. 4.1 Während der Stilllegung zur Wartung muss der Schiebventil in Position 0 gebracht werden. 4.2 Hinweise zur Montage: Überprüfen Sie jedes Teil sorgfältig und reparieren oder ersetzen Sie beschädigte Teile. Bei dem Demontieren und Montieren sollten die Positionen der Teile genau markiert werden – es darf auf keinen Fall zu Verwechslungen kommen. Teile verschiedener Lager dürfen nicht miteinander vertauscht werden. Einige Teile auf den Rotorenteilen haben eine ähnliche Form; sie dürfen daher nicht verwechselt werden. Alle Teile müssen mit Diesel gereinigt werden und anschließend mit komprimierter Luft trockengeblasen oder mit sauberem Tuch abgewischt werden. Es ist wichtig, zwischen dem männlichen und weiblichen Rotor sowie den Ein- und Auslassenden zu unterscheiden. Bevor die Befestigungsschrauben an den Endkappen angezogen werden, müssen zunächst Positionspins eingeführt werden. Bei der erneuten Montage sollten die beschädigten O-Ringe, Dämpfungsstreifen sowie Gewindemuttern ersetzt werden. Beim Austausch der neuen O-Ringe sowie Dichtungen muss unbedingt Öl aufgetragen werden. Die ursprünglichen Dichtstoffe an den beiden Endflächen des Gehäuses sowie an den Ein- und Auslassflächen müssen gründlich entfernt werden. 4.3 Hauptmontageabstände: Endfläche des Rotors und Auslassgehäuse (0,08–0,10 mm); Hauptlagerbohrung und Hauptlager (0,0325–0,0475 mm); Außendurchmesser des Hauptlagers und Lagerbohrung im Gehäuse (-0,009–0,013 mm); Ausgleichspumpe und Ausgleichspumpenhülle (0,036–0,0645 mm); Schiebventil und Ventilbohrung (0,0215–0,043 mm); Ausgleichspumpenhülle und Gehäusebohrung: 0,022–0,062 mm; Stelle der Berührung zwischen dem männlichen und weiblichen Rotor (0,08–0,10 mm).