高压电机轴瓦的制冷降温

　　一、概述

　　中国石化管道储运公司鲁宁输油处邹城站目前所采用的宾汉姆泵机组是 2001 年鲁宁线一期工程改造时安装并投入使用的。输油泵是从美国宾汉姆—威廉米特公司引进的卧式管道输油泵，型号为HSB 型、单级双吸水平中开离心泵。配套电机为德国西门子电机(6kV 1600kW)。泵和电机驱动端和非驱动端均采用滑动轴承，润滑采用无油压油环自润滑方式。电机端、腰部轴承箱内部有轴及轴承、甩油环及润滑油，电机高速旋转时，轴承带动甩油环高速旋转，油环将轴承室底部的润滑油带到轴承上从而实现了给轴瓦润滑的目的。电机腰瓦温度报警值为 95℃，停泵值为 100℃。

　　输油泵电机为普通非防爆型，泵和电机需在室内安装，电机与泵之间由防爆门隔开，分别处于两个独立的空间，造成空气流通不畅。电机在正常运行时，三相定子温度较高，夏季可达到 100～110℃(电机定子温度报警值 135℃，停泵值 140℃)。电机端部轴头安有散热风扇，电机旋转时带动风扇旋转为电机降温，但同时也在电机腰瓦处形成一个高温区，造成电机腰瓦温度过高。自 2001 年投产以来，电机腰瓦温度经常超高报警，尤其是在夏季温度上升更为明显，严重威胁设备的正常运行。为此，采取了一系列措施来降低轴承温度。例如，用大功率风扇降温，通过强制对流带走腰瓦部位的热量，此方法需要的设备多，风扇放在电机腰瓦附近，巡检和设备维护不便;在室外安装鼓风机，将风引到电机间内，再分送到各腰瓦处，电机腰瓦温度能控制在正常范围内，电机间布置的设备少，但室外鼓风机噪声大，也容易出现故障，增加了设备维修及维护量。上述两种方法都是利用吹风，加速电机腰瓦处的空气流通来降低温度，降温的幅度不大。

　　二、电机腰瓦制冷降温实践

　　2008 年以来对输油泵电机腰瓦尝试采用制冷降温法，即利用冷却液循环将电机腰瓦轴承室内热量导出，给电机腰瓦降温。采用一台大功率制冷机对三台输油泵电机腰瓦降温(图1)，制冷机安装在室外(防雨、防尘设计)，便于散热。导热盘管安装在腰瓦轴承箱内，制冷机将制冷后的冷却液输送到导热盘管内，对润滑油进行冷却降温并对流回的冷却液进行冷却降温后循环使用，从而达到降低电机腰瓦温度的目的。制冷管全部采用双层不锈钢管焊接制作，既防腐又不污染油品。每一冷却点均安装手动调节阀门，用于调节冷却液流量，每台泵的制冷连接管两头均安装活结，方便维修和拆卸。

　　该制冷机由制冷系统、循环系统、热交换系统及连接管道、电气控制系统组成。系统启动后设在保温水箱内部的蒸发器 盘 管对容器内的冷却液进行冷却降温，管道泵驱动冷却液在制冷容器和润滑油箱之间的管道内进行循环，经过润滑油箱底部的铜质盘管反复循环带走润滑油的热量。制冷机采用自动控制，操作方便，可提前设定好冷却液循环液温度范围(上限和下限)，当感温器检测到冷却液温度高于设定温度上 限值时，主机自动启动，产生冷媒给冷却循环液降温，当检测到的温度低于设定温度下限值时，主机自动停运，循环水泵继续运行。