JZ2LG20スクリュー圧縮機の大規模修理手順

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1 螺桿式冷凍圧縮機ユニットの構成と動作原理
JZ2LG20型螺桿式冷凍圧縮機ユニットは、エコノマイザーを備えたオープン型の二重螺桿圧縮機であり、圧縮媒体はアンモニアです。標準動作条件は－15℃～30℃で、容積比は3.6、内部圧力比は5、冷凍能力は628.2KWです。それには、圧縮機（ケーシング、ローター、スライドバルブ、シール、カップリングの5つの部品で構成される）、空気回路系、油路系、モーター駆動系、および制御系が含まれます。スクリュー式冷凍圧縮機は回転式容積型圧縮機で、ガスが機械内に入ると体積が縮小し、それによってガスの密度が急激に上昇し、気体状の冷媒の圧力が高まる仕組みです。単段スクリュー式冷凍圧縮機の機体内には、一対の雄転子と雌転子が内蔵されている。雄転子（駆動転子）には4つの歯があり、雌転子（従動転子）には6つの歯がある。雄転子が1回転するごとに、圧縮機は4回の吸気、圧縮、排気のプロセスを完了する。陰・陽ローターの吸気側には、それぞれ2つのスラストボールベアリングが半径方向の力を支えている。2つのローターの排気側と吸気側にそれぞれ1つずつ主軸受があり、この軸受が軸方向の推力を支える。陽転子の吸気側エンドの軸受部の後方に位置するバランスピストンは、軸方向の力をバランスさせて主軸受の負荷を軽減する役割を果たします。陰極ローターと陽極ローターの下部には、オイルシリンダー内のピストンによって駆動されるエネルギー調整用スライドバルブが設置されており、電磁制御によって10％～100％の範囲で冷却能力を無段階に調整することができる。また、これにより圧縮機が低負荷状態で起動し、小さな起動トルクを実現することができる。スライドバルブの作動位置は、エネルギー検出機構によってエネルギーパーセンテージに変換され、機器の制御盤に表示されます。2 スクリューポンプの大規模修理は一般的に3年ごとに行われ、その修理手順は以下の通りです：2.1 スクリューポンプの大規模修理前の準備作業 2.1.1 修理用ツールおよび部品の準備 (1) 修理用ツール：スクリューポンプの大規模修理用に特化したツール一式（通常は新しく購入したスクリューポンプに付属するもの）、内六角レンチ一式、ダイヤルゲージ一式、スペーサー一本、5Tの油圧プッシャー一台、ラチェットレンチ数本、10インチの可動レンチ一本、8インチの一字型ピンセット一本、5Pの鉄製のノミ一本、9インチの内側カムクランプ一本、デジタルカリパー一本、三角形の削り工具一本など。(2)点検用資材：点検用トレイ（材質は304ステンレス、規格はδ6X800X1200で、トレイの角にΦ10の穴を開ける。スクリューマシンのヘッドの取り付け・取り外しや、ヘッドから漏れ出た冷却油の処理に使用）、ディーゼル燃料20KG、清潔な綿製の破れ布10KG、厚手の段ボール板数枚、5Lのプラスチック製または鉄製の桶4つ、2KWの電気ストーブ1台、ブラシ2本、Φ250X300の開口部を持つ鋼鉄製の筒数本、清潔な原油用の空の桶（容量170L）3つ；L-ARD-46#冷却機油300KG/台；モーター用ベアリング6316E 2個、モーター用防塵カバー2個、二硫化モリブデン系潤滑剤10KG。(3)スクリューポンプの大規模修理に必要な部品：全体用ゴムリング1セット、NSKの角接触型トルク球軸受4個、メインベアリング4個、内部調整パッド4個、外部調整パッド4個、バランスピストン1個、バランスピストンケース1個、オイルピストン1セット、スクリューガイド1個、スクリューチューブ用パッキン1セット、スケルトンオイルシール1個、1000番ベアリング1個、アナエロビック接着剤4個、全体用リング1セット、メインエンジン用ベアリング1セット、内径120mmのカップリング用ダイヤフラム2組、吸気フィルター1個、オイル精密フィルター1個、オイル粗フィルター1個、高分子式オイル分離フィルター2個など。2.1.2 装置解体前の準備作業：(1)スクリュー機を運転し、油温が約48℃になったら主機を停止させ、油ポンプは約1分間運転した後、総電源を切る。スクリューポンプの空気の入口・出口の締切弁を閉じ、システム内の圧力を利用してオイルクーラーやオイルセパレータ内に溜まった油を排出する。その後、オイルセパレータなどシステム内に残っているガスも排出し、システムの圧力がゼロになるまで続ける。(2)スクリュープラントのヘッド部分にある断熱材を取り除き、すべての吊り上げ装置（鋼索、吊り耳、吊り環などを含む）が安全に使用できることを確認する。(3)スクリューポンプのヘッド下部にあるオイル抜き栓を回し、カップリングを回してヘッド内の残留油をすべて排出した後、再びオイル抜き栓を締め付けます。2.2 スクリュー機の分解・組立 2.2.1 スクリュー機のヘッドの分解手順 (1) コンプレッサー装置からカップリングの保護カバー、吸気フィルター、吸気逆止弁、オイルホース、カップリング、コンプレッサーの足金具を取り外した後、本体とオイルセパレーターを接続しているフランジを切断し、コンプレッサーを修理用の作業場に用意されている検修用トレイの中に吊り上げる。(2) エネルギー指標レベルインジケータのカバーおよび電気部品を取り外し、シリンダー下部に排油溝を設ける。(3)位置決めピンをねじ抜いた後、吸気エンドキャップを平行に取り外し、オイルピストンを取り出す。位置決めピンを取り外した後、吸気エンドベースを分解する。(4)シールカバーを取り外し、シールのスタティックリングおよびダイナミックリングセットを取り出す。(5)位置決めピンをねじ抜いた後、排気エンドキャップを取り外す。リングナットを緩めてスラストベアリングを取り外し、組み付けの目印をしっかりとつけることに特に注意する。(6) 主動ローターを取り出し、専用のリングネジを使用して、主動ローターを軽くかつバランスよく取り出します。このとき従動ローターは回転しながら付着した状態にあるため、主動ローターを回転させる必要があります。次に、リングネジを使って従動ローターを取り出します。(7)位置決めピンをねじ抜いた後、排気エンドベースを取り外し、スライドバルブを取り出す。2.2.2 スクリューマシンのヘッド点検と取り付け (1) スクリューマシンの主軸受が摩耗していないかを確認する。ローターの軸受面やシール部品の表面には、錆やひび割れなどの欠陥があってはならない。主軸受の表面は研磨処理が施されており、その寸法を正確に測定して、それに基づいて主軸受の修理を行う必要がある。もし主軸受の摩耗が激しく、軸との隙間の許容範囲を超えている場合は、新しい主軸受に交換する必要がある。新しい主軸受にはオイル溝の線がないため、三角形のスクレーパーを使ってオイル溝の線を作り、元の位置に吸排気エンドベアリングホールに取り付ける必要があります。また、軸受の内径を測定し、ローターの軸頸との適合隙間要件（0.0325～0.0475mm）を満たすようにしなければなりません。(2)吸気エンドベースが機体に密着する面にシーリング剤を塗り、塗布する際は均一に行うよう注意する。吸気エンドベースを機体の吸気側に置き、位置決めピンを押し込んだ後、ボルトで固定する。(3)スライドバルブおよびそのガイドプレートを取り付け、ガイドプレートはまず位置決めピンで位置を決めた後、ボルトで固定する。(4)吸込み側の主軸受穴および機体内部の穴には、通常の運転時と同じ種類の冷凍機油を塗布した後、陰陽ローターを取り付ける。なお、後から取り付けるローターはゆっくりと回して挿入し、無理に機体内に押し込んではならない。2つのローターの端面は、吸気エンドベースに密着していなければならない。この時、ローターの排気端面と排気エンドベースとの間の寸法値は、機械装置の組立きずみ（0.08～0.10mm）の規定に適合していなければならない。(5)排気エンドシートと機体が密着する面にシーリング剤を塗り、均一になるように注意する。排気エンドシートを機体の排気側に置き、位置決めピンで固定した後、ボルトで締め付ける。排気エンドシートを取り付ける際は、主軸受の内孔に注意し、主軸受を傷つけないようにしてください。(6)調整用ガスケットとスラストベアリングを挿入し、ナットを回してスラストベアリングの内輪をローターの軸受部にしっかり固定する。スラストベアリングの向きには注意すること。ベアリングの圧縮リングを取り付けた後、実際の回転方向に従って駆動ローターを軽く回してみるとよく、スムーズに回転するはずです。メインスクリュー（オスローター）およびサブスクリュー（メスローター）の軸方向隙間をチェックし調整し、内外の調整ワッシャーを使用して軸方向隙間を0.08mm～0.10mmの範囲に設定します。これらの軸方向隙間は、スクリューメカニズムの作業量に直接影響を与えます。調整方法：主に内外の調整ワッシャーの厚みを増減させることで陰陽ローターの軸方向隙間を制御し、陰陽ネジを取り付けてナットを締め付けた後、百分率ゲージを用いて設計仕様に達するまでその軸方向隙間を測定する。(7)排気エンドベースを位置決めピンに打ち込んだ後、ボルトで固定する。軸封の動環などの部品を取り付け、動環の摩擦面に冷却油を塗布する。次に軸封カバーと静環を取り付ける。(8)給油ピストン、吸気エンドキャップ；エネルギーインジケータを取り付け、指針がスライドバルブの位置と対応していることに注意する。(9)組み立て済みの圧縮機を機械ユニットに吊り上げ、電動機と位置合わせを行い、同軸であることを確認した後、カップリングを取り付ける。2.2.3 スクリュー機の各フィルターの交換：(1) 粗油・精油用フィルターカートリッジの交換：装置が一定期間稼働した後に定期的に清掃し、大規模な修理時に交換する。(2)オイルセパレーターのフィルター交換：機械が数年間稼働すると、フィルターのオイル分離性能が低下し、燃料消費量が増えるため、交換が必要になります。(3)オイルリターンフィルターおよび吸気フィルターの清掃・交換：通常、機器の運転システム内に特に汚れた物質がないため交換する必要はなく、軽く清掃すれば十分です。2.2.4 スクリューマシンのモーター保守 (1) モーター軸受の交換 モーターの両端カバーを開き、油圧プッシャーを使用して軸受を取り外す。次に、鉄製の油缶に廃油を入れ（ベアリングが浸かる程度に）、2KWの電気ヒーターで約105℃まで加熱し、そのままモーターシャフトに装着する（ベアリングは無理にシャフトに押し込んではいけない）。完全に冷却したら、ベアリングおよびベアリングカバーに二硫化モリブデンの潤滑剤を約1/2量注入する。(2)電動機のローターおよびステーターの清掃　電動機の型式：Y315M3-2/220KW-2型。このモーターはオープン型モーターであり、その利点は運転時にローターとステーターの間が外部の空気と繋がっているため、冷却が速いことです。一方、欠点としては湿気や環境中のほこりの影響を受けやすく、それによってモーターの冷却性能が低下することがあります。したがって、モーターが通常の環境下で長期間稼働すると、絶縁体はほこりや湿気、高温などの影響を受けやすく、絶縁抵抗が低下する。絶縁抵抗がある程度まで低下すると、電気事故を引き起こしやすくなるため、定期的に停止して点検および清掃を行う必要があります。従来は四塩化炭素、ガソリン、二塩化メタンなどの溶剤を洗浄剤として使用し、人手でこすり洗いを行っていたが、一定の欠点があり、かつこれらの溶剤は毒性が強い。DQ-25電気機器洗浄剤を使用します。これは安全で経済的な洗浄剤で、現場でモーターのローター、ステーター、通気孔、ケーブル接続部、配電スイッチの接点に付着した油汚れ、カーボン粉、ほこりなどを直接洗浄することができます。絶縁性能に優れ、耐電圧は25KV以上。揮発速度が速く、乾燥後も残留物が残りません。容器を少し振って、ノズルをモーターのローターおよびステーターから15～20cmの距離に保ちながら噴射洗浄する。油汚れが完全に取り除かれ、自然に揮発して乾くのを待てばよい。(3)注意事項　モーターの清掃作業場所は換気が良くなければならず、火源に近づかないようにしてください。モーターを清掃した後、電熱管による外部加熱を行い、モーターの絶縁抵抗が5MΩ以上であることが確認できた場合にのみ、モーターを電源に接続して運転することができる。3 スクリューポンプの試運転および検収 3.1 スクリューポンプへの給油 粗油フィルタータンクの底部にある排油バルブを開き、手動ポンプを使ってオイルタンクから油を粗油タンクの約3分の2まで入れます。次に、スクリューポンプのヘッド部分にあるダイアフラムカップリング側の排気口を開けます。主電源を供給し、オイルポンプを起動してオイルタンクから直接スクリューポンプ内に油を送り込む（6分のホースを介して粗過フィルタータンクの排油バルブ回路とオイルタンクを接続する）。機首部の排気孔から油が漏れ出た場合は、その排気孔をしっかりと締めます。次に、オイルクーラーおよびオイルセパレーターの上部にある排気バルブを開き、オイルセパレーターの上部にある油面計の3分の2まで油を注入します。注入が完了したら、関連するバルブを閉じます。もちろん、これに加えてエンジンは外部の油ポンプによる給油や真空給油という2つの方法も利用できる。3.2 スクリュー機システムの空気排出および漏れ検査：吸気総弁を開き、システム圧力が約0.15MPAに上昇したら吸気総弁を閉じる。次にオイルセパレーターの上部弁を開いて排気し、この操作を3回ほど繰り返してシステム内の空気を完全に排出する。その後、石鹸水またはpH値測定用試験紙を用いて、各可動部品、温度・圧力測定用のシール部分、配管接続部などに漏れがないかを確認する。3.3 スクリューオイルポンプの耐圧試験、スライドバルブの動作試験：オイルポンプを起動して機械部品などに潤滑油を供給し、油圧は0.5～0.6MPAでなければならない。負荷調整ボタンを押して電磁弁を開き、スライドバルブがスムーズに動作し、詰まりがないことを確認する。3.4 スクリュー機械の調整試運転および受け入れ時には、カップリングを取り付ける前にモーターの回転方向を確認し、カップリングを接続してその状態をチェックする（中心線の同心度の誤差はΦ0.075mm以下、軸線の傾きは0.03mm以下）。その後、コンプレッサーを回してみて、スムーズに動くかどうかを確認する。スライドバルブは0位置に設定し、コンプレッサーを起動させ、振動や油温、油圧、騒音などを注意深くチェックする。スライドバルブを0位置にして停止させた後も、コンプレッサーを簡単に回せることが求められる。真空試験では、絶対圧力が5.332KPa以下であることが必要である。スクリュー機を一定時間（通常は24時間）連続運転した後、吸気圧力、排気圧力、吸気温度、排気温度、油圧、油温、油圧力差などのデータを記録し、機器に異常な振動、騒音、局部的な発熱などがないかを確認する。機械が約1週間連続して稼働し、異常がなければ、スクリュー機の大規模修理は順調に終了します。また、大規模修理用部品や予備部品の使用・交換状況については、一つ一つ詳細に記録し、保管しておく必要があります。これは、将来的なスクリューポンプのメンテナンス管理のための参考資料となります。4 スクリュー式冷凍圧縮機ユニットの大規模修理時の注意点をまとめる。4.1停止点検時は、スライドバルブを必ず0位置に戻さなければならない。4.2 組み立て時の注意事項
各部品を点検し、損傷した部品は修理または交換する。分解・組み立ての際は部品や位置に印をつけ、位置を間違えないようにすること。異なるベアリング間の部品は互換性がない。ローター部品の中には外形が似ているものもあるが、混同してはならない。すべての部品はディーゼル燃料できれいに洗い、圧縮空気で乾かすか、きれいな布で拭き取る。陰陽ローターおよび吸排気端を区別し、エンドベースの締め付けネジを挿入する前に必ず位置決めピンを打ち込む。再組み立て時には、損傷したOリング、ストッパーガスケット、円ナットを交換する。新しいOリングやシールを交換する際は、必ず油を塗る必要があります。また、エンジンの両端面や吸排気端面にある既存のシーリング剤も、しっかりと除去しなければなりません。4.3 主要な組立て隙間：ローターの排気端面と排気エンドベース（0.08–0.10mm）；主軸頸部と主軸受穴（0.0325–0.0475mm）；主軸受の外径とシャーシの軸受穴（-0.009–0.013mm）；バランスピストンとバランスピストンカバー（0.036–0.0645mm）；スライドバルブとスライドバルブ用穴（0.0215–0.043mm）；バランスピストンカバーとシャーシの穴：0.022–0.062mm；雄ローターと雌ローターの噛み合い部分（0.08–0.10mm）。