何江华

（北京北大先锋科技股份有限公司，北京 100080）

1 前言

目前，在变压吸附制氧装置中应用的主要动设备有三相异步电动机、罗茨鼓风机、罗茨真空泵。因罗茨鼓风机的风量基本不随风压变化，运行中无金属接触、无磨损，且排气不含油分等特点在变压吸附制氧工艺的设备选型中得到了普遍应用。

经罗茨鼓风机输送低压原料空气进入吸附塔，吸附塔的产品为氧气，空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气等需要在吸附塔的解析工况，通过罗茨真空泵对吸附塔内吸附剂杂质抽真空而脱附再生。变压吸附制氧装置依赖于鼓风机、真空泵的正常稳定运行。

设计用于变压吸附制氧的鼓风机、真空泵由同一台双轴伸电机驱动，电机双轴伸端分别与鼓风机、真空泵通过一对半联轴器连接，连接方式为：弹性柱销联轴器。设备安装顺序为：双轴伸电机就位→电机找正找平→鼓风机/真空泵就位→鼓风机/真空泵与电机半联轴器一次找正对中→地脚螺栓孔一次灌浆→安装垫铁、预紧地脚螺栓→鼓风机/真空泵与电机半联轴器二次精找对中→基础二次灌浆→复测联轴器精度。电动机、鼓风机、真空泵成套动设备的安装质量关系到后期整个制氧装置的安全、稳定运行。

以北大先锋7500/80型变压吸附制氧装置为例，设计氧气流量7500Nm3/h（0℃，101.325kPa），氧气纯度80%（Vol），配套设备选型为章鼓ZR8-900W型真空泵、ZR8-800型鼓风机；其中鼓风机自重22.25t，真空泵自重24.6t。电机半联轴器与鼓风机半联轴器的安装精度要求为：联轴器同心度不大于0.15mm，端面平行度不大于0.10mm，端面间隙7.5±0.5mm。双轴电机和配套的鼓风机、真空泵的安装精度较为关键。

根据变压吸附制氧配套动设备特点及安装顺序，主轴伸端、副轴伸端分别通过一对半联轴器与真空泵、鼓风机连接，因双轴伸电机位于真空泵、鼓风机中间，在电机就位找平找正后，需通过调整两侧鼓风机、真空泵来对中联轴器，达到安装精度要求。因设备自重较大，无可调底座设计，在现场实际安装中，带来了一定的困难。现场通常采用做临时支撑，选用千斤顶推动设备的方式，进行水平、垂直方向的调整。本文就针对实际安装中，不便调整设备的问题提出一种螺纹顶丝调节机构。

2 设备联轴器对中水平调节机构设计

以章鼓ZR8-900W型真空泵、ZR8-800型鼓风机设备为例，设计一种可行的螺纹顶丝调节机构。

2.1 鼓风机/真空泵设备基础设计预埋板

预埋板尺寸：200×200×16mm（长×宽×壁厚），预埋板设计锚固钢筋，详见图1。预埋板安装于基础外边缘侧面，在土建基础支模板与浇筑混凝土前安装，与基础内钢筋焊接固定。

图1 基础预埋板

2.2 预埋板的安装位置与数量

根据设备基础尺寸及调整设备要求，预埋板数量设计8个，分别布置于风机泵/鼓风机基础外缘侧面，平面安装位置见图2，安装高度见图3。

图2 预埋板安装位置

2.3 槽钢支架的安装

在基础外缘安装的预埋板位置焊接槽钢支架，可选用［14b或［16b型槽钢，与预埋板双面焊接牢固。可在鼓风机、真空泵设备就位后焊接安装，作为调节机构的支撑使用。安装详见图3。

图3 槽钢支撑安装示意图

2.4 调节机构设计

设计螺纹顶丝作调节机构，代替现场千斤顶等推力设备，依据设备自重，设计优选M36×3全螺纹螺栓（8.8级，L=200mm）、M36×3螺母（8级）和壁厚20mm钢板组对焊接制作，详见图4。为保证牢固和可靠使用，板件、连接板、螺母的连接均为双面焊。

图4 螺纹顶丝调节机构

3 调节机构的安装使用

在真空泵或鼓风机设备就位后，在预焊槽钢支撑与设备底座之间同时放置8个调节机构，高度方向通过增加垫板调整至如图5所示合适位置和高度。

图5 设备底座水平螺纹调节机构安装示意图

在设备一次对中和二次精找对中联轴器，当需要调节电机两侧的真空泵或鼓风机设备位移时，通过旋转调节螺母，使螺杆顶丝作用于设备底座，实现对设备水平方向的精确位移，达到联轴器对中精度的要求。

以某红土镍矿冶炼1期项目的变压吸附制氧装置，配套双轴伸电机、鼓风机/真空泵的安装使用为例，在现场制作和使用本文设计的水平调节机构，选用M36螺纹顶丝，可实现对自重25t设备的水平调节，代替15～20t推力千斤顶。

以某红土镍矿冶炼2期项目的变压吸附制氧装置，设计氧气流量100000Nm3/h（0℃，101.325kPa），氧气纯度85%（vol）。配套双轴伸电动机、真空泵（ZR8-900W型）、鼓风机（ZR8-800型）机组15套。需调节的鼓风机/真空泵单体设备数量30台。因鼓风机/真空泵厂家无可调底座设计，选择使用本文设计的螺纹顶丝水平调节机构，能够提高设备联轴器对中调节过程的精度和安装效率，解决现场无可调底座设计的大型设备安装调节的难题。

4 结语

（1）通过鼓风机、真空泵设备基础设计预埋板，和焊接槽钢支撑，为螺栓调节机构安装提供了可靠支撑点。

（2）设计的螺纹顶丝调节机构结构简单，安装便捷。在调节设备底座空间有限的条件下，可代替通常15～20t推力千斤顶。所选的M36可调节螺纹顶丝可满足现场调节25t自重设备的位移要求。

（3）对于此类中间双轴伸电机驱动两端鼓风机、真空泵的设备安装，需要调节两端设备位移的情况下，选用在设备基础安装预埋板并焊接支撑和螺纹顶丝水平调节机构，可以解决现场设备自重大、无可调节底座的设备调节对中难题。

（4）上述设计的螺纹顶丝水平调节机构，可作为设备厂家的安装配件，便于设备调节安装。作为进一步优化和推广，对于不同自重、设备底座结构，可设计优化螺纹螺母规格、材质适应不用情况下的设备调节。