采用循环制冷技术降低高压电机轴瓦温度

张 勇，张玉平，鲍善彩，王 阁

(中国石化管道储运公司鲁宁输油处，山东 邹城 273500)

一、基本情况

邹城站目前所使用的宾汉姆输油泵机组是2001年安装的，型号为HSB型，卧式单级双吸水平中开离心泵；配套电动机为德国西门子高压电机（6kV，1 600kW）。输油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。电机轴瓦温度报警值为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，二者之间有防爆门隔开。电机和泵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，夏季时能达到100～110℃。电机端部轴头虽安装有散热风扇，但效果不佳，在电机轴瓦处形成了一个高温区。自2001年投产以来，经常出现电机轴瓦温度过高报警现象，尤其是夏季更为明显，严重威胁设备的正常运行。

二、采用循环制冷方式降温的思路

为解决输油泵轴瓦的散热难题，加装了一套制冷系统，用于对三台输油泵电机轴瓦的降温；这套系统安装在室外，采取了防雨、防尘措施。制冷系统由制冷机、保温水箱、管道泵、热交换系统、连接管道、电气控制系统等组成。工作原理为：制冷机启动，制冷剂通过设在保温水箱内部的蒸发器盘管对箱内的冷却水进行冷却降温；管道泵驱动冷却水进入轴瓦轴承箱内的冷却盘管，对润滑油进行降温，通过润滑油再对电机轴瓦进行降温。冷却水继续循环，经过电机轴瓦油箱顶部的U型交换器，通过连接在那里的直型导热管，带走箱体的部分热量，最后回到制冷系统，完成一个工作循环。连接管道全部采用双层不锈钢管焊接制作，既起到防腐作用又不污染环境。每一冷却位置均安装有手动调节阀门，用于调节冷却水流量。

三、制冷系统控制方式

制冷系统的控制方式采用自动控制，运行前将冷却水温度范围设定好（上限值和下限值）。启动时，按下制冷系统控制面板上的“开/关机”按键，制冷系统的管道泵开始运行，指示灯亮（绿灯），冷却水开始循环。当感温器检测到冷却水温度高于制冷系统设定温度上限值时，制冷机主机开始自动启动，传输制冷剂给冷却水降温，冷却水又将电机轴瓦轴承润滑油热量带出，实现对电机轴瓦降温的目的。当感温器检测到的冷却水温度低于制冷系统设定温度下限值时，制冷机主机自动停运，循环水泵继续运行。停止设备运行时，只需按下“开/关机”按键。

四、制冷系统管线的安装

1.制冷系统及管线安装（见图1）。

由图1可见，在轴瓦油箱内部加装了冷却盘管，制冷系统工作时能通过冷却水顺利带走润滑油中热量，最后达到降低轴瓦温度的目的。油箱顶部增加U型交换器，利用其两个吊装孔位置重新扩孔，采用直型导热管增加其导热面积，通过冷却水带走部分热量，也能降低轴瓦油箱的温度。

2.制冷机主要技术参数（见表1）

五、制冷系统的实施效果

制冷系统自投用以来的1年多时间里，电机轴承运行温度一直保持正常，即使在炎热的夏季也没有出现超温报警和停机现象。有效地保证了设备安全和生产的正常运行。

表1 技术参数