制氧常見103問

1、制氧103問1.怎樣合理地調(diào)節(jié)離心式液氧泵的密封氣壓力?答：液氧泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)因密封氣壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)，而打不上液體或產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。定性來說，當(dāng)密封壓力過大時(shí)，將有氣體通過迷宮密封漏到泵內(nèi)，造成葉輪內(nèi)帶氣甚至只空轉(zhuǎn)，因此打不上液體或壓力降下來；當(dāng)密封前氣體壓力過低時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)液氧泄漏。定量來說，對(duì)于如圖112所示之結(jié)構(gòu)，當(dāng)(P1-p3)0.0050.01MPa時(shí)，密封氣將進(jìn)入泵殼內(nèi)，出現(xiàn)帶氣；P3>p1時(shí)就要漏液。采用密封氣(干燥氮)的目的是為了防止或減少液氧的外泄，但不允許出現(xiàn)帶氣現(xiàn)象。因此，調(diào)節(jié)密封壓力的原則是讓泵在極少量的液氧外漏、氣化的情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。壓力的高低與密封結(jié)構(gòu)、排氣

2、孔位置、泵的間隙等很多因素有關(guān)，難以硬性規(guī)定數(shù)據(jù)，需要在實(shí)際中摸索，找到合適的壓力。通常，密封氣前后的壓力差(p1-p3)在0.0050.01MPa范圍內(nèi)比較好。例如，有的廠原先規(guī)定密封氣壓力要高于液氧泵排壓，實(shí)際并不合適，往往造成帶氣掉壓。后來將密封氣壓力降低到比泵出口壓力低0.02MPa時(shí)，才能保證正常工作。2.什么叫離心式液氧泵的“氣堵”和“氣蝕”現(xiàn)象，有何危害?答：在全低壓制氧機(jī)中，離心式液氧泵有時(shí)會(huì)發(fā)生排不出液氧，出口壓力升不上去或發(fā)生很大的波動(dòng)，泵內(nèi)有液體沖擊聲，甚至泵體也發(fā)生振動(dòng)，使液氧泵無法繼續(xù)工作。這種現(xiàn)象稱為液氧泵的“氣堵”，氣堵是由于泵內(nèi)液氧大量氣化而堵塞流道造成的。“氣

3、蝕”不同于“氣堵”，“氣蝕”是一種對(duì)泵的損害過程。離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪內(nèi)部的壓力是不同的，進(jìn)口處壓力較低，出口處壓力較高。而液體的氣化溫度是與壓力有關(guān)系的：壓力越低(或越高)，所對(duì)應(yīng)的氣化溫度也越低(或越高)。如果液體進(jìn)到泵里的溫度高于進(jìn)口壓力所對(duì)應(yīng)的氣化溫度，則部分液體會(huì)產(chǎn)生氣化，形成氣泡。而當(dāng)氣泡被液體帶到壓力較高的區(qū)域時(shí)，由于對(duì)應(yīng)的氣化溫度相應(yīng)提高，蒸氣又會(huì)重新冷凝成液體，氣泡迅速破裂。這時(shí)，由于氣、液的密度相差幾百倍，所以在氣泡凝結(jié)、體積突然縮小的瞬間，周圍的液體便以很高的速度沖向氣泡原來所占的空間，在液體內(nèi)部發(fā)生猛烈的沖擊。這種現(xiàn)象如果發(fā)生在葉片的表面，則金屬材料因反復(fù)受到很高的沖擊

4、應(yīng)力而被侵蝕，所以叫做氣蝕。氣蝕過程發(fā)生時(shí)，出口壓力激烈波動(dòng)，流動(dòng)的連續(xù)性遭到破壞，泵的流量急劇下降。當(dāng)然，氣蝕發(fā)生嚴(yán)重時(shí)，常常伴隨有氣堵現(xiàn)象。不過，不同于單純的氣堵現(xiàn)象之處在于：氣蝕要對(duì)泵造成嚴(yán)重?fù)p壞。3.離心式液氧泵在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意哪些問題?答：液氧泵在啟動(dòng)前要做好一切準(zhǔn)備工作。尤其是新安裝的泵，一定要做好下列工作后再啟動(dòng)。1)首先要用常溫干燥氣體吹除1020min，將殘存的水分或氧氣和油蒸氣吹除干凈；2)對(duì)泵進(jìn)行盤車，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活；3)短暫供電，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，檢查電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否正確。轉(zhuǎn)向相反時(shí)將造成泵的流量和揚(yáng)程減小；4)進(jìn)行充分預(yù)冷。在預(yù)冷過程中，還要經(jīng)常用手盤車，檢查軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈

5、活，不允許有卡死或時(shí)輕時(shí)重的現(xiàn)象。如果軸卡死而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，切不可硬扳或強(qiáng)行啟動(dòng)；5)在啟動(dòng)時(shí)，一定要漸開液氧泵進(jìn)口閥，并打開液氧蒸氣放空閥，直至液氧排出后為止。要使泵體4.透平膨脹機(jī)機(jī)后壓力過高是什么原因?答：低壓透平膨脹機(jī)膨脹后的空氣是送至上塔參與精餾的。它要送入上塔，機(jī)后壓力必須略高于上塔進(jìn)氣處的壓力。因此，機(jī)后壓力取決于膨脹機(jī)至上塔管路的阻力以及上塔壓力。而上塔壓力又取決于塔板阻力和低溫返流氣體管路系統(tǒng)(包括過冷器、液化器和主換熱器等)的阻力。其中任一部分阻力增大，均可能造成機(jī)后壓力過高。最常見的是切換式換熱器凍結(jié)，阻力增大而造成機(jī)后壓力升高。例如某廠曾發(fā)生過由于空分設(shè)備的蓄冷器被水分凍結(jié)

6、、堵塞，而使機(jī)后壓力長期高達(dá)0.060.065MPa(表壓)。所以，要想使機(jī)后壓力降低，首先要求切換式換熱器不被水分或二氧化碳堵塞。為了防止機(jī)后壓力過高，膨脹空氣送入上塔的閥門應(yīng)處于全開的位置，以減少不必要的額外的阻力。5.透平膨脹機(jī)的噴嘴葉片和工作輪葉片為什么會(huì)磨損，如何防止?答：由于透平膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，導(dǎo)流器內(nèi)的氣流速度也很大。如果在氣流中夾帶有少量的機(jī)械雜質(zhì)或固體顆粒，會(huì)造成導(dǎo)流器和葉輪的磨損，甚至打壞葉片。為了防止發(fā)生上述事故，一般在透平膨脹機(jī)前設(shè)置有機(jī)前過濾器。它靠銅絲布過濾掉金屬雜質(zhì)、卵石和硅膠粉末、雪花及固體二氧化碳等。當(dāng)過濾器被堵塞時(shí)，阻力將增大。當(dāng)壓降超過0.1MPa時(shí)需要

7、進(jìn)行加溫吹除。此外，膨脹機(jī)在啟動(dòng)前，對(duì)機(jī)前管路的加溫吹除要徹底，防止金屬碎屑、灰塵雜物及水分沖擊和磨損膨脹機(jī)的流通部分。在空分設(shè)備的啟動(dòng)階段，膨脹機(jī)內(nèi)可能會(huì)有水分和二氧化碳析出，加速流道的磨損。為此，應(yīng)盡可能縮短析出階段的時(shí)間。一旦發(fā)現(xiàn)膨脹機(jī)內(nèi)有固體顆粒堵塞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加溫處理。膨脹機(jī)內(nèi)出現(xiàn)液體也會(huì)產(chǎn)生沖擊和加劇磨損，所以應(yīng)避免機(jī)前溫度過低。導(dǎo)流器與葉輪的磨損還與它們的材質(zhì)有關(guān)。導(dǎo)流器用不銹鋼制作，就要比用銅材耐磨得多。6.離心式氧壓機(jī)與空壓機(jī)相比有什么特點(diǎn)，操作時(shí)應(yīng)注意什么問題?答：離心式氧壓機(jī)與空壓機(jī)相比，最大的特點(diǎn)是工作介質(zhì)的不同。氧氣屬于強(qiáng)氧化劑和助燃劑，因此，在設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用

8、管理上，對(duì)于安全方面有更嚴(yán)格的要求。例如：1)在選材上，氧壓機(jī)的葉輪一般為不銹鋼，有的機(jī)殼流道要鍍銅等；2)軸承側(cè)的氣封要充氮?dú)饷芊?，防止氧氣外逸?)系統(tǒng)設(shè)有滅火裝置，有的甚至設(shè)有噴水裝置與各級(jí)排氣溫度連鎖；4)安裝或檢修時(shí)要求嚴(yán)格脫脂等。操作時(shí)應(yīng)注意以下問題：1)壓縮機(jī)的安全裝置要定期校驗(yàn)，出現(xiàn)故障要及時(shí)處理；2)各級(jí)的排氣溫度要控制在規(guī)定范圍內(nèi)，達(dá)到報(bào)警值時(shí)要查明原因，進(jìn)行處理；3)與氧接觸的管件、機(jī)器部件要嚴(yán)格脫脂，使用的工具不得被油污染；4)保持機(jī)器的清潔，軸承不允許漏油、漏氣，發(fā)現(xiàn)泄漏要及時(shí)處理；5)注意軸位移的指示變化，達(dá)到報(bào)警值時(shí)要停機(jī)，查明原因進(jìn)行處理；6)氧壓機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操

9、作人員不要進(jìn)入隔離墻內(nèi)。7.有哪些原因能造成空壓機(jī)燒瓦，如何防止?答：造成空壓機(jī)燒瓦的原因主要有：1)油質(zhì)不好。油質(zhì)不好常常是由于潤滑油臟，使用前未過濾，油路未徹底清洗，以及油冷卻器泄漏，油中有水等原因；2)油冷卻器冷卻效率降低，潤滑油溫度過高，油黏度降低，難以形成潤滑油膜；3)油泵吸入端管道法蘭泄漏，吸入大量空氣，使?jié)櫥臀肓夸J減；4)油泵出口管道或法蘭、容器泄漏，油箱油位降低或回油柱塞調(diào)節(jié)不當(dāng)；5)壓縮機(jī)倒轉(zhuǎn)。此種情況常發(fā)生在帶壓停車，出口逆止閥失靈的情況下。另外，在高壓電路檢修后，定子三相電流接錯(cuò)也有可能發(fā)生。這時(shí)，齒輪油泵將無法正常供油，軸承缺乏必要的潤滑，將發(fā)生嚴(yán)重的燒瓦事故；6)

10、緊急停車時(shí)斷油。常發(fā)生在無備用油泵，也沒設(shè)置高位油箱，只靠手搖油泵作應(yīng)急之用的離心式壓縮機(jī)上；7)推力瓦研壞。一般是由于軸向位移過大造成的。總之，發(fā)生研瓦的主要原因是油質(zhì)不好，油壓或油量不足。因此，在操作中應(yīng)經(jīng)常化驗(yàn)油質(zhì)，保證油壓在規(guī)定的范圍內(nèi)。油量必須充足，經(jīng)常檢查油箱油位，并及時(shí)消除漏油。多數(shù)壓縮機(jī)已設(shè)有油壓報(bào)警及聯(lián)鎖裝置，以確保安全。8.潤滑系統(tǒng)的高位油箱與輔助油泵有什么作用?答：空壓機(jī)的正常供油是由主油泵承擔(dān)的。它連在增速器齒輪軸上，如果一旦機(jī)組突然停電、停車，主油泵就無法供油了。但此時(shí)空壓機(jī)由于其慣性仍在旋轉(zhuǎn)，因而易產(chǎn)生研瓦事故。為避免此類事故的發(fā)生，潤滑系統(tǒng)設(shè)置有高位油箱或輔助油泵

11、以作應(yīng)急之用。另外，在正常啟動(dòng)或停車時(shí)，也必須由輔助油泵供油。在開車時(shí)，油泵應(yīng)先向高位油箱供油，待油灌滿油箱后，油會(huì)從上部回油管上的小孔溢出，回至油箱。當(dāng)機(jī)組由于突然停電而停車時(shí)，油壓低于0.05MPa(表壓)后高位油箱即通過下部管子向各潤滑點(diǎn)供油；有的壓縮機(jī)組備有直流電機(jī)拖動(dòng)的緊急備用輔助油泵系統(tǒng)，可在停電時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)供油?？傊?，壓縮機(jī)只要還在轉(zhuǎn)動(dòng)，一刻也離不開潤滑油。需要有各種應(yīng)急措施，以保設(shè)備的安全。9.壓縮機(jī)潤滑油的油壓過高或過低對(duì)壓縮機(jī)的工作有什么影響?答：壓縮機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，靠潤滑油注入軸承，使軸頸與軸瓦之間形成液體摩擦，同時(shí)帶走軸承中因摩擦產(chǎn)生的熱量。此外，為保證增速器高速齒輪

12、的穩(wěn)定工作，也必須有足夠的潤滑油強(qiáng)制循環(huán)潤滑。如果油壓過低，潤滑油在克服油系統(tǒng)阻力后的流動(dòng)能力就會(huì)減小，潤滑油量就會(huì)減少，軸承中產(chǎn)生的熱量就不能全部帶走，軸承及油溫則會(huì)升高。同時(shí)，軸承中油膜的建立也需要一定油壓供油，否則油膜容易破壞，造成研瓦和燒壞軸承的事故。在某些壓縮機(jī)里，一定壓力的潤滑油還通往液壓式軸向位移安全器及恒壓防飛動(dòng)裝置，對(duì)壓縮機(jī)起控制和保護(hù)作用。其油壓也要求在一定范圍內(nèi)，過高或過低，都會(huì)使之產(chǎn)生誤動(dòng)作，影響機(jī)器的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。正常的潤滑油壓一般控制在0.10.15MPa(表壓)。當(dāng)油壓低于0.06MPa(表壓)時(shí)將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)啟動(dòng)輔助油泵。當(dāng)不能恢復(fù)正常，油壓繼續(xù)下降到0

13、.05MPa(表壓)時(shí)，將自動(dòng)停車。油壓下降的原因及排除措施有：1)齒輪油泵間隙過大。需重新按要求進(jìn)行調(diào)整；2)油管破裂或聯(lián)結(jié)法蘭有泄漏。要更換新油管或法蘭；3)濾油器堵塞。要認(rèn)真清洗；4)油箱內(nèi)油量不足。要補(bǔ)充新油；總之，應(yīng)根據(jù)不同情況及時(shí)進(jìn)行處理。10.壓縮機(jī)潤滑油的油溫過高或過低對(duì)壓縮機(jī)的工作有什么影響，應(yīng)采取什么措施?答：潤滑油的作用是：對(duì)壓縮機(jī)的軸承起潤滑作用，減少摩擦力，同時(shí)將摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，冷卻軸承。油溫過高，使冷卻軸承的效果不好，造成軸承溫度升高；此外，油溫升高還會(huì)使?jié)櫥偷酿ざ认陆?，容易引起局部油膜破壞，潤滑失效，降低軸承的承載能力，甚至發(fā)生潤滑油碳化而燒瓦。油溫過低，會(huì)

14、使油的黏度增加，從而使油膜潤滑摩擦力增大，軸承耗功率增加。此外，還會(huì)使油膜變厚，產(chǎn)生因油膜振動(dòng)引起的機(jī)器振動(dòng)。因此，潤滑油進(jìn)油溫度不應(yīng)低于25，出油溫度不高于60。油溫的變化可以通過加熱器及冷卻器的冷卻水流量的大小來調(diào)節(jié)。油溫過低時(shí)，可啟動(dòng)油加熱器，關(guān)閉或調(diào)小冷卻水流量；油溫過高時(shí)，可以開大冷卻水量。如果仍然不見效，應(yīng)檢查油壓是否下降，冷卻器是否臟污或堵塞，再者檢查軸承是否損壞。11.離心式壓縮機(jī)軸承溫度升高可能有哪些原因，如何處理?答：離心式壓縮機(jī)軸承工作溫度一般應(yīng)在4550，最高溫度不應(yīng)超過65。一般規(guī)定65為報(bào)警溫度，75為連鎖停機(jī)溫度。造成軸承溫度過高的原因有：1)軸瓦與軸頸間隙過小，

15、應(yīng)進(jìn)行刮瓦，調(diào)整間隙；2)軸承潤滑油進(jìn)口節(jié)流圈孔徑小，進(jìn)油量不足，應(yīng)適當(dāng)加大節(jié)流圈孔徑；3)進(jìn)油溫度太高。應(yīng)調(diào)節(jié)油冷卻器的冷卻水量；4)油內(nèi)混有水分或臟污、變質(zhì)，影響潤滑效果。應(yīng)檢查油冷卻器，消除漏水故障或更換新油；5)臟物進(jìn)入軸承，磨壞軸瓦。應(yīng)清洗軸承和潤滑油管路，并刮研軸襯；6)軸瓦破損，應(yīng)重新澆鑄軸瓦。12.透平壓縮機(jī)對(duì)潤滑油有什么要求，使用中應(yīng)注意什么問題?答：透平壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況與汽輪機(jī)相似，轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷較大，所以潤滑油都選用汽輪機(jī)油。目前使用較多的是N32防銹汽輪機(jī)油(相當(dāng)于ISO標(biāo)準(zhǔn)的VG32)，HU-20，HU-30汽輪機(jī)油。潤滑油品性能的理化指標(biāo)較多，其中閃點(diǎn)、黏度、酸值、機(jī)

16、械雜質(zhì)、水分等指標(biāo)對(duì)使用影響較大。表34中給出了汽輪機(jī)油的質(zhì)量指標(biāo)。使用應(yīng)注意以下問題：1)應(yīng)定期檢查油黏度、機(jī)械雜質(zhì)、水分等指標(biāo)。壓縮機(jī)的說明書中一般都有規(guī)定，例如，德馬克壓縮機(jī)規(guī)定新裝潤滑油每一個(gè)月檢查一次，運(yùn)行2000h后三個(gè)月檢查一次，一個(gè)月排一次油箱里的水；2)油箱應(yīng)封閉好，防止機(jī)械雜質(zhì)和水進(jìn)入油冷卻器，油中含水量大時(shí)會(huì)使?jié)櫥腿榛?)機(jī)械雜質(zhì)通過過濾方法除去，過濾細(xì)度要求10m。在濾紙或?yàn)V網(wǎng)上無塵埃即達(dá)到要求。表34汽輪機(jī)油的質(zhì)量指標(biāo)名稱代號(hào)運(yùn)動(dòng)黏度/m2·s-1閃點(diǎn)(開口)/酸值/mg·g-1機(jī)械雜質(zhì)水分4050防銹汽輪機(jī)油(SY-1230-83)N3228

17、.8×10-635.2×10-6 1800.03無無汽輪機(jī)油(GB2537-81)HU-20 18×10-622×10-61800.03無無HU-30 28×10-632×10-61800.03無無酸值是以滴定的堿性物KOH量來表示。滴定量不大于表中的值為合格。13.徑向滑動(dòng)軸承的工作原理是什么，油膜振蕩是怎么一回事兒，如何防止?答：離心式壓縮機(jī)通常采用徑向滑動(dòng)軸承，借助楔形間隙實(shí)現(xiàn)動(dòng)壓油膜的潤滑，如圖101所示。具體而言，軸承在工作前，軸徑是靜止的，它處在軸承的最下方位置(圖101a)。由于軸頸半徑總是

18、小于軸承孔的半徑，所以在軸心和軸承中心連線的兩側(cè)，軸頸表面和軸承表面自然形成兩個(gè)楔形間隙。當(dāng)軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于軸頸有一定的轉(zhuǎn)向，只能在中心連線一側(cè)形成收斂間隙。如果軸頸按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則收斂間隙處于中心連線的右側(cè)，左側(cè)則為發(fā)散間隙(圖101b)。根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理，只要軸頸達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速，在收斂間隙的油膜中間就會(huì)產(chǎn)生流體動(dòng)壓力，將軸頸浮起，并推向一邊(圖101b)。在一般情況下，軸頸就處于這樣一個(gè)偏心位置上穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。這就是徑向滑動(dòng)軸承的工作原理。軸心連線OO與外載荷W的作用線間的夾角稱為偏位角，OO的長度e稱為偏心距。當(dāng)軸承處于某一特定的e和口下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這種狀態(tài)稱為軸承的穩(wěn)定工作狀態(tài)，簡稱為

19、穩(wěn)態(tài)或靜態(tài)。實(shí)際上軸承往往是在變動(dòng)的e和下工作的。當(dāng)載荷穩(wěn)定、軸的轉(zhuǎn)速不太高時(shí)，軸徑中心就處在一個(gè)穩(wěn)定的e、下工作，軸徑中心此時(shí)所在的位置叫做平衡位置。當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速增加到某一數(shù)值時(shí)，軸徑中心不再維持在這個(gè)平衡位置上運(yùn)轉(zhuǎn)，而開始圍繞平衡位置渦動(dòng)，即軸心繞平衡位置做一封閉軌跡的運(yùn)動(dòng)，如圖102所示。這時(shí)軸開始產(chǎn)生振幅較小的振動(dòng)，其振動(dòng)角頻率約為轉(zhuǎn)子角速度的一半，故稱半速渦動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升至兩倍的臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，則半速渦動(dòng)的頻率恰好等于轉(zhuǎn)子的固有頻率，適時(shí)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)將發(fā)生激烈振動(dòng)，這就是通常所說的油膜振蕩。油膜振蕩不僅使振動(dòng)加劇，而且會(huì)造成設(shè)備破壞。預(yù)防方法主要是在設(shè)計(jì)時(shí)要予以充分考慮，在現(xiàn)場只能

20、靠增加軸承的單位比壓以作為應(yīng)急采取的措施。14.離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子為什么要做靜平衡和動(dòng)平衡檢查?答：離心壓縮機(jī)主軸上的葉輪及其他零、部件隨同軸一起作高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，統(tǒng)稱為離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子在裝配之前，每一個(gè)葉輪和其他零、部件雖然都各自做過靜平衡檢查，但是轉(zhuǎn)子整體仍需進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)平衡檢查。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很高，極其微小的不平衡都會(huì)引起很大的振動(dòng)。如上所述，平衡包括靜平衡與動(dòng)平衡兩種。靜平衡是動(dòng)平衡的基礎(chǔ)，主要用于檢查和修正轉(zhuǎn)子上的葉輪等零、部件的單獨(dú)平衡情況。靜平衡檢查的內(nèi)容是看其重心是否正好與旋轉(zhuǎn)軸心重合。若重合，則它能在任意轉(zhuǎn)角位置保持平衡，否則便會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，只能在某一位置(重心在軸線的

21、正下方時(shí))才能靜止不動(dòng)；靜平衡修正是指通過靜平衡試驗(yàn)，找出不平衡質(zhì)量(附加該質(zhì)量，使其達(dá)到平衡)，并在對(duì)稱位置設(shè)法去掉等量不平衡質(zhì)量的辦法，使被檢查的零、部件達(dá)到靜平衡。離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子雖然經(jīng)過了嚴(yán)格的靜平衡，但仍不可避免地存在著極其微小的偏心，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)仍會(huì)產(chǎn)生不平衡力。特別是因?yàn)槊總€(gè)零件的不平衡質(zhì)量不在同一個(gè)平面內(nèi)，因此它們還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力矩，使軸線發(fā)生撓曲，從而產(chǎn)生振動(dòng)。因此還需對(duì)轉(zhuǎn)子作動(dòng)平衡試驗(yàn)。動(dòng)平衡試驗(yàn)是在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行的，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的情況(最好達(dá)到工作轉(zhuǎn)速)下，檢查其不平衡情況，并設(shè)法消除其不平衡力矩的影響。離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡要求通常較高。具體數(shù)值主要視其轉(zhuǎn)速而定，一般在微米

22、數(shù)量級(jí)。15.離心式壓縮機(jī)的密封漏氣對(duì)壓縮機(jī)的性能有什么影響?答：輪蓋密封與級(jí)間密封處的泄漏均屬于內(nèi)泄漏。嚴(yán)重的內(nèi)泄漏會(huì)使壓縮機(jī)能量損失增加，級(jí)效率及壓縮機(jī)效率下降，排氣量減少。不過，兩者的影響機(jī)理也有所不同：輪蓋密封的泄漏是使壓縮過的氣體重新回到葉輪，再進(jìn)行第二級(jí)壓縮，從而主要使級(jí)的總耗功增加；級(jí)間密封的泄漏為級(jí)間竄氣，從而會(huì)使低壓級(jí)壓比增加，高壓級(jí)壓比下降。平衡盤密封的嚴(yán)重泄漏雖然對(duì)壓縮機(jī)的性能影響不大，但對(duì)離心式壓縮機(jī)的安全運(yùn)行卻關(guān)系極大。軸封的泄漏屬于外泄漏。外泄漏是指氣體從密封處漏往機(jī)殼以外。不言而喻，嚴(yán)重的外泄漏將直接造成壓縮機(jī)排氣量的減少。16.離心式壓縮機(jī)通常采用什么樣的密封形

23、式?答：在離心式壓縮機(jī)中，為了減少壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子與固定元件之間的間隙漏氣，必須有密封。密封按其位置可分為四種：輪蓋密封、級(jí)間密封、平衡盤密封和(前、后)軸封。密封的形式通常采用梳齒式的迷宮密封(圖99)，此外尚可采用石墨環(huán)密封、固定套筒液膜密封、浮動(dòng)環(huán)密封以及機(jī)械密封等。迷宮密封的工作原理如圖100所示：當(dāng)氣流通過梳齒形密封片的間隙時(shí)，氣流近似經(jīng)歷了一個(gè)理想的節(jié)流過程，其壓力和溫度都下降，而速度增加。當(dāng)氣流從間隙進(jìn)入密封片間的空腔時(shí)，由于截面積的突然擴(kuò)大，氣流形成很強(qiáng)的旋渦，從而使速度幾乎完全消失，溫度又回復(fù)到密封片前的數(shù)值，而壓力卻不能再恢復(fù)，保持等于通過節(jié)流間隙時(shí)的壓力不變。氣流經(jīng)過隨后的每一

24、個(gè)密封片間隙和空腔，氣流的變化重復(fù)上述過程。所不同的是由于氣流質(zhì)量體積逐漸增加，在通過間隙時(shí)的氣流速度和壓力降越來越大。由此可見，當(dāng)氣流通過整個(gè)迷宮密封時(shí)，壓力是逐漸下降的，最后趨近于背壓，從而起到密封作用。17.哪些因素能影響壓縮機(jī)中間冷卻器的冷卻效果，中間冷卻不好對(duì)壓縮機(jī)的性能有什么影響?答：空壓機(jī)中間冷卻器一般是殼管式結(jié)構(gòu)。管內(nèi)通水，管間通氣體，通過管內(nèi)外流體的熱交換起到冷卻的作用。影響壓縮機(jī)中間冷卻器冷卻效果的原因有：1)冷卻水量不足?？諝獾臒崃坎蛔阋员焕鋮s水帶走，造成下一級(jí)吸氣溫度升高，氣體密度減小，最終造成排氣量減少。所以，在運(yùn)行中應(yīng)密切監(jiān)視冷卻水的供水壓力控制供水量。工藝上通常要

25、求冷卻水壓要大于0.15MPa(表壓)；2)冷卻水溫度太高。水溫高使水、氣之間溫差縮小，傳熱冷卻效果降低。即便冷卻水量不減少，也會(huì)使氣體冷卻后溫度仍然很高；3)冷卻水管內(nèi)水垢多或被泥沙、有機(jī)質(zhì)堵塞，以及冷卻器氣側(cè)冷卻后有水分析出，未能及時(shí)排放，這都會(huì)影響傳熱面積或傳熱工況，影響冷卻效果。冷卻效果不好，使進(jìn)入下一級(jí)的氣溫升高，影響下一級(jí)的性能曲線，使其出口壓力和流量都降低。圖98表示某臺(tái)壓縮機(jī)由實(shí)驗(yàn)得出的當(dāng)冷卻水溫度由10升至30時(shí)的性能曲線變化。此外，當(dāng)下級(jí)吸氣量減少時(shí)，造成前一級(jí)壓出的氣量無法全部“吃進(jìn)”，很容易使前一級(jí)的工作進(jìn)入喘振區(qū)，在該級(jí)發(fā)生喘振。處理方法有：檢查上水溫度及水壓，并進(jìn)行

26、調(diào)整；如上水溫度及壓力正常，就停車解體檢查，用物理、化學(xué)方法清洗冷卻器或更換冷卻器；如冷卻器漏，就更換冷卻器18.哪些因素會(huì)影響到離心式壓縮機(jī)的排氣量?答：影響離心式壓縮機(jī)排氣量的因素很多，除與設(shè)計(jì)、制造、安裝有關(guān)外，在壓縮機(jī)運(yùn)行中能夠影響排氣量的因素主要有：1)空氣濾清器堵塞或阻力增加，引起壓縮機(jī)吸入壓力降低。在出口壓力不變時(shí)，使壓縮機(jī)壓比增加。根據(jù)壓縮機(jī)的性能曲線，當(dāng)壓比增加時(shí)，排氣量會(huì)減少；2)空分設(shè)備管路阻塞，阻力增加或閥門故障，引起空壓機(jī)排氣壓力升高。在吸入壓力不變的條件下，壓比增加，造成排氣量減少；3)壓縮機(jī)中間冷卻器阻塞或阻力增大，引起排氣量減少。不過，不同位置的阻塞，情況還有所

27、區(qū)別：如果冷卻器氣側(cè)阻力增加，就只增加機(jī)器的內(nèi)部阻力，使壓縮機(jī)效率下降，排氣量減少；如果是水側(cè)阻力增加，則循環(huán)冷卻水量減少，使氣體冷卻不好，從而影響下一級(jí)吸入，使壓縮機(jī)的排氣量減少；4)密封不好，造成氣體泄漏。包括：內(nèi)漏，即級(jí)間竄氣。使壓縮過的氣體倒回，再進(jìn)行第二次壓縮。它將影響各級(jí)的工況，使低壓級(jí)壓比增加，高壓級(jí)壓比下降，使整個(gè)壓縮機(jī)偏離設(shè)計(jì)工況，排氣量下降；外漏，即從軸端密封處向機(jī)殼外漏氣。吸入量雖然不變，但壓縮后的氣體漏掉一部分，自然造成排氣量減少；5)冷卻器泄漏。如果一級(jí)泄漏，因水側(cè)壓力高于氣側(cè)壓力，冷卻水將進(jìn)入氣側(cè)通道，并進(jìn)一步被氣流夾帶進(jìn)入葉輪及擴(kuò)壓器。經(jīng)一定時(shí)間后造成結(jié)垢、堵塞，

28、使空氣流量減少。如果二、三級(jí)冷卻器泄漏，因氣側(cè)壓力高于水側(cè)，壓縮空氣將漏入冷卻水中跑掉，使排氣量減少；6)電網(wǎng)的頻率或電壓下降，引起電機(jī)和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降，排氣量減少；7)任一級(jí)吸氣溫度升高，氣體密度減小，也都會(huì)造成吸氣量減少。19.吸附劑的吸附性能如何衡量，吸附容量與哪些因素有關(guān)?答：吸附劑的吸附能力以靜吸附容量和動(dòng)吸附容量來表示。靜吸附容量是在一定溫度和被吸組分濃度一定的情況下，每單位質(zhì)量(或單位體積)的吸附劑達(dá)到吸附平衡時(shí)所能吸附物質(zhì)的最大量，即吸附劑所能達(dá)到的最大的吸附量(平衡值)與吸附劑量之比。動(dòng)吸附容量是吸附劑到達(dá)“轉(zhuǎn)效點(diǎn)”時(shí)的吸附量(用吸附器內(nèi)單位吸附劑的平均吸附量來表示)。通常以

29、“轉(zhuǎn)效時(shí)間”來計(jì)算，即從流體開始接觸吸附劑層到“轉(zhuǎn)效點(diǎn)”的時(shí)間?！稗D(zhuǎn)效點(diǎn)”是流體流出吸附劑層時(shí)被吸組分濃度明顯增加的點(diǎn)。由于氣體(或液體)連續(xù)流過吸附劑表面，吸附劑未達(dá)飽和(吸附量未達(dá)最大值)就已流走，故動(dòng)吸附容量小于靜吸附容量，一般取靜吸附容量的40%60%。設(shè)計(jì)時(shí)用動(dòng)吸附容量。影響吸附容量的因素較多，主要有：1)吸附過程的溫度和被吸組分的分壓力。在相同的被吸組分的分壓力(或者說濃度)下，吸附容量隨溫度升高而減小；而在相同的溫度下，吸附容量隨被吸組分分壓力(或濃度)的增加而增加。但它有一個(gè)限度，在分壓力增加到一定程度以后，吸附容量就基本上與分壓力無關(guān)了。由此可見，應(yīng)盡量降低吸附過程的溫度，以

30、提高吸附效果。2)氣體(或液體)的流速。流速越高，吸附效果越差。動(dòng)吸附容量降低是因?yàn)闅怏w(或液體)與吸附劑的接觸時(shí)間短。流速低一些吸附效果較好。但流速設(shè)計(jì)得太低，所需吸附器的體積就要很大。所以要選定一個(gè)比較合適的流速值(設(shè)計(jì)時(shí)有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可取)。3)吸附劑的再生完善程度。再生解吸越徹底，吸附容量就越大，反之越小。再生完善程度與再生溫度(或壓力)、再生氣體中被吸組分濃度有關(guān)。4)吸附劑厚度。因?yàn)槲竭^程是分層進(jìn)行的，故與吸附劑層厚度(吸附區(qū)長度)有關(guān)。吸附劑層不能過薄，太薄時(shí)因接觸時(shí)間短，來不及吸附，即使吸附劑層截面積再大也是無用的。吸附劑層厚，吸附效果好。例如，硅膠在壓力為0.6MPa、二氧化碳

31、的含量為300×10-6、溫度為-110-120、流速為1L/(min·cm2)時(shí)，每克硅膠對(duì)二氧化碳具有較大的吸附容量，約為2550mL/g。設(shè)計(jì)時(shí)，取為28mL/g，出口氣流中二氧化碳含量小于2×10-6。硅膠對(duì)乙炔的動(dòng)吸附容量，國內(nèi)常取用4.5L/kg或2.63g/kg(硅膠)。20.吸附過程是怎樣進(jìn)行的?答：氣體(或液體)通過吸附器內(nèi)吸附層時(shí)，吸附劑層不是全部同時(shí)吸附，而是分層逐步進(jìn)行的，如圖32所示。氣體(或液體)剛通過吸附劑層時(shí)，吸附很快，且效率很高，以致氣體(或液體)流出吸附劑層時(shí)被吸組分可以忽略不計(jì)(基本上全部被吸附)，如圖32中1所示。此時(shí)，大部

32、分的吸附是在最上面(沿氣流方向的進(jìn)口部位)比較薄的一層吸附劑上進(jìn)行的，被吸組分濃度變化很快，稱之為“吸附區(qū)域(傳質(zhì)區(qū))”。最上面這一層吸附劑達(dá)到飽和后，氣體(或液體)流動(dòng)和吸附繼續(xù)進(jìn)行，吸附區(qū)域沿吸附劑向下移動(dòng)。這樣逐層下移，當(dāng)吸附區(qū)域接近吸附劑底層時(shí)，如圖32中點(diǎn)2，由于吸附劑上部已完全被吸組分所飽和，流出氣體(或液體)中被吸組分的濃度開始增加，但仍不大。吸附區(qū)域剛剛到達(dá)吸附劑底層，流出氣體(或液體)中被吸組分濃度就要顯著增加，即達(dá)到了所謂的“轉(zhuǎn)效點(diǎn)”，如圖32中點(diǎn)3。繼續(xù)下去，吸附區(qū)域就完全離開了吸附劑層，流出氣體(或液體)中被吸組分的濃度就接近了進(jìn)入吸附器時(shí)的濃度(初濃度)，吸附劑層將不

33、再能起到吸附作用，如圖32中點(diǎn)4。從點(diǎn)3到點(diǎn)4的曲線叫“轉(zhuǎn)效曲線”。這個(gè)變化規(guī)律對(duì)于用硅膠或分子篩吸附水分、二氧化碳和乙炔都適用。吸附器在使用時(shí)沒有按規(guī)定切換，出口有水分或二氧化碳后，含量就很快增加，無法控制，這就說明吸附劑層已達(dá)到“轉(zhuǎn)效點(diǎn)”了。因此，切換再生時(shí)間應(yīng)掌握在吸附區(qū)域還未到達(dá)最底層時(shí)就進(jìn)行。21.什么叫分子篩，有哪幾種，它有什么特性?答：分子篩是人工合成的晶體鋁硅酸鹽，也有天然的，俗稱泡沸石。分子篩的種類繁多，目前常用的主要有A型、X型和Y型三大類型。而每一類型按其陽離子的不同，其孔徑和性質(zhì)也有所不同，又有多種類型，如3A、4A、5A、10X、13X等型號(hào)。外型有條狀和球狀，粒度為

34、26mm。分子篩內(nèi)空穴占體積的50%左右，平均每克分子篩有700800m2的內(nèi)表面積。吸附過程產(chǎn)生在空穴內(nèi)部，它能把小于空穴的分子吸入孔內(nèi)，把大于空穴的分子擋在孔外，起著篩分分子的作用。分子篩的主要特性有：1)吸附力極強(qiáng)，選擇性吸附性能也很好。2)干燥度極高，對(duì)高溫、高速氣流都有良好的干燥能力。水蒸氣含量越低，即相對(duì)濕度越小，吸附能力越顯著。但相對(duì)濕度較大時(shí)，吸附容量卻比硅膠小。3)穩(wěn)定性好，在200以下仍能保持正常的吸附容量。分子篩的使用壽命也比較長。4)分子篩對(duì)水分的吸附能力特強(qiáng)，其次是乙炔和二氧化碳。高、中壓裝置上采用分子篩吸附器(一般為5A分子篩)，同時(shí)吸附水分、二氧化碳和乙炔，大大簡

35、化了工藝流程，操作簡單，凈化效果好。在全低壓大型空分裝置上采用分子篩流程，分子篩吸附器一般采用13X分子篩。22.硅膠有什么特性，粗孔硅膠和細(xì)孔硅膠分別用在什么場合?答：硅膠既可吸附水分，又可吸乙炔和二氧化碳。隨著溫度的降低，首先吸附是水分(常溫即可，約為25)，其次是乙炔和二氧化碳(溫度越低，吸附能力越強(qiáng))。以吸附水分為例，硅膠的性能如表19所示。表19硅膠吸附水分的性能粒度/mm常溫動(dòng)吸附容量/%干燥后空氣含水量/g·m-3干燥后空氣露點(diǎn)/再生溫度/48680.03-52140160硅膠對(duì)水的吸附容量較大，再生溫度較低，價(jià)格便宜，故空分裝置中硅膠主要用作吸附水分，在低溫下也用來吸

36、附二氧化碳和乙炔。它的缺點(diǎn)是粉末較多。硅膠有粗孔和細(xì)孔兩種，二者孔徑不同。粗孔硅膠孔徑是510nm(1nm=10-9m，叫納米)，每克硅膠的比表面積有100300m2/g之多。它的吸水能力強(qiáng)，且吸水后不易破碎，機(jī)械強(qiáng)度好，常用在干燥器中吸附水分。細(xì)孔硅膠孔徑是2.54nm，比表面積為400600m2/g。常用來吸附二氧化碳和乙炔，吸附水分易破碎。二氧化碳吸附器的吸附過程是在-110-120低溫下進(jìn)行的，吸附二氧化碳的效果較好，還同時(shí)能吸附乙炔。因溫度低于-130以下將有二氧化碳固體析出，固體二氧化碳不僅不能被硅膠所吸附，而且會(huì)堵塞吸附器。吸附乙炔是在液空、液氧吸附器中進(jìn)行的，其吸附溫度在-17

37、0-180左右。23.清除空氣中的水分、二氧化碳和乙炔常用哪幾種方法?答：清除空氣中的水分、二氧化碳和乙炔的方法最常用的是吸附法和凍結(jié)法。吸附法就是用硅膠或分子篩等作吸附劑，把空氣中所含的水分、二氧化碳和乙炔，以及液空、液氧中的乙炔等雜質(zhì)分離出來，濃聚在吸附劑的表面上(沒有化學(xué)反應(yīng))，加溫再生時(shí)再把它們趕掉，從而達(dá)到凈化的目的。例如設(shè)置干燥器、二氧化碳吸附器、液空吸附器、液氧吸附器。凍結(jié)法就是空氣流經(jīng)蓄冷器或切換式換熱器時(shí)把其中所含的水分和二氧化碳凍結(jié)下來(乙炔不能凍結(jié))，然后被干燥的返流氣體帶出裝置，即自清除。在高壓、中壓、高低壓制氧系統(tǒng)上，曾用堿洗法清除二氧化碳，即用氫氧化鈉(Na0H)的

38、水溶液吸收空氣中的二氧化碳。由于操作不便，目前已被淘汰。24.采用脈沖反吹自潔式空氣過濾器的性能有何特點(diǎn)?答：國產(chǎn)的脈沖式反吹自潔式空氣過濾器對(duì)2m粒子過濾效率大于98%；初始阻力小于150Pa，正常狀態(tài)阻力為400600Pa，報(bào)警阻力為800Pa，最大安全阻力為1500Pa；反吹壓縮空氣壓力為600800kPa，流量小于0.15m3/min。每個(gè)濾筒的有效過濾面積為21.4m3。新濾筒的初始阻力見表17。新濾筒的過濾效果如表18所示。表17濾筒的初始阻力流量/m0·h-1500750100012501500阻力/Pa4590135185240表18濾筒的過濾效率空氣粉塵濃度/mg&

39、#183;m-30.050.10.51.07.5效率/%86969999.9100脈沖式反吹自潔空氣過濾器的優(yōu)點(diǎn)有：1)濾筒的過濾效率高，阻力低，使用壽命長，且能抗水霧；2)自動(dòng)反吹清掃灰塵，達(dá)到自潔?？杀ＷC空壓機(jī)連續(xù)2年以上不間斷運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)證明，連續(xù)運(yùn)行510年的離心式空壓機(jī)內(nèi)部無明顯結(jié)垢，葉片毫無粉塵磨損的痕跡；3)設(shè)備檢修維護(hù)方便，費(fèi)用低。濾筒壽命長，更換方便，且可以不停機(jī)更換。濾料為優(yōu)質(zhì)防水紙料，價(jià)格便宜；4)脈沖反吹自潔式空氣過濾器為干式空氣過濾器，與濕式空氣過濾器相比，加工空氣不帶油，沒有危及空分裝置安全的問題。分子篩凈化流程可用分子篩同時(shí)吸附清除空氣中的水分、二氧化碳和乙炔，使流

40、程簡化，已在制氧機(jī)上普遍地被采用。25.脈沖反吹自潔式空氣過濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理如何?答：脈沖反吹自潔式空氣過濾器的主要部件包括：空氣濾筒、脈沖反吹系統(tǒng)、凈氣室、框架、控制系統(tǒng)。反吹系統(tǒng)由氣動(dòng)隔膜閥、電磁閥、專用噴嘴及壓縮空氣管路組成?？刂葡到y(tǒng)主要由脈沖控制儀、差壓變送器、控制電路等組成。其結(jié)構(gòu)如圖31所示。自潔式空氣過濾器的凈氣室出口與空壓機(jī)入口連接，在負(fù)壓的作用下，從大氣中吸入加工空氣?？諝饨?jīng)過過濾筒，灰塵被濾料阻擋。無數(shù)小顆粒粉塵在濾料的迎風(fēng)表面形成一層塵膜。塵膜可使過濾效果有所提高，同時(shí)也使氣流阻力增大。當(dāng)阻力增至高限600Pa時(shí)，由壓差變送器將阻力信號(hào)傳給脈沖控制儀中的電腦，電腦發(fā)出

41、指令，自潔系統(tǒng)開始工作；電磁閥接到指令后，按程序控制、驅(qū)動(dòng)隔膜閥，隔膜閥瞬間釋放出壓縮空氣，其壓力為600800kPa，經(jīng)噴嘴整流后，自濾筒內(nèi)部反吹濾筒，將濾料外表面的粉塵吹落，阻力隨之下降。當(dāng)阻力達(dá)到濾料的初始阻力(約150Pa)時(shí)，自潔系統(tǒng)停止工作。自潔式過濾器的濾筒分成多組，每組包括多個(gè)濾筒，每組都設(shè)置一個(gè)隔膜閥。某一個(gè)閥門動(dòng)作，只反吹它涉及到的那組濾筒，其余各組照常工作，因此自潔系統(tǒng)不影響過濾器的連續(xù)工作。濾筒的使用壽命為1824個(gè)月。濾料為優(yōu)質(zhì)防水型濾紙。當(dāng)濾筒阻力經(jīng)反吹，居高不下，并升至報(bào)警值(800Pa)時(shí)，表示濾筒需要更換。更換濾筒的操作簡單易行，亦無須停機(jī)。26.小型制氧機(jī)的

42、空氣濾清器怎樣維護(hù)?答：空氣濾清器是過濾空氣用的，它的作用主要是防止空氣中的灰塵等機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入空氣壓縮機(jī)氣缸，以免氣缸被過早磨損。小型制氧站的空氣濾清器是由多層鐵絲網(wǎng)夾裝拉西哥環(huán)組成的，環(huán)和網(wǎng)上粘黏性油，空氣通過它時(shí)，空氣中的灰塵、雜質(zhì)就被粘附在上面，從而達(dá)到過濾的目的。維護(hù)濾清器的目的就是要使它保持這一特性。為此，要定期清洗粘附在上面的灰塵，重新沾上黏性油。在一般情況下，可23個(gè)月檢查清洗一次，根據(jù)檢查結(jié)果，也可以縮短或延長清洗間隔時(shí)間。濾清器用油，在夏季可用黏性較大的13號(hào)或19號(hào)壓縮機(jī)油；在冬季為了防止油凍結(jié)在網(wǎng)上失去黏性，可選擇凝固點(diǎn)較低的油，如20號(hào)機(jī)油或25號(hào)變壓器油?？諌簷C(jī)氣缸或

43、活塞環(huán)的壽命，在某種程度上與濾清器工作的好壞有關(guān)。在檢查空壓機(jī)時(shí)，如在一級(jí)進(jìn)氣閥箱內(nèi)發(fā)現(xiàn)灰塵、砂粒，就說明空氣濾清器過濾效率降低。否則，空壓機(jī)進(jìn)氣閥箱內(nèi)應(yīng)是干凈的。在運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意濾清器的阻力。如果阻力大于400Pa(指小型)，說明濾清器臟了，需進(jìn)行清洗，否則會(huì)造成空壓機(jī)進(jìn)氣量減少。如果阻力小于100Pa，說明濾清器網(wǎng)孔太大或?qū)訑?shù)大少，空氣中的機(jī)械雜質(zhì)清除不干凈。此時(shí)，可選用網(wǎng)孔較小的鐵絲網(wǎng)或增加層數(shù)。如果油太稀，則應(yīng)換用黏度較大的油。27.空氣中有哪些雜質(zhì)，在空氣分離過程中為什么要清除雜質(zhì)?答：空氣中除氧、氮外，還有少量的水蒸氣、二氧化碳、乙炔和其他碳?xì)浠衔锏葰怏w，以及少量的灰塵等固體雜質(zhì)。

44、每立方米空氣中的水蒸氣含量約為440g/m3(隨地區(qū)和氣候而異)，二氧化碳的含量約為0.60.9g/m3，乙炔含量約為0.010.1cm3/m3(在乙炔站和化工廠附近含量可達(dá)0.051cm3/m3)，灰塵等固體雜質(zhì)的含量一般為0.0050.15g/m3，冶金廠附近可高達(dá)0.60.9g/m3。這些雜質(zhì)在每立方米空氣中的含量雖然不大，但由于大型空分設(shè)備每小時(shí)加工空氣量都在幾萬甚至十幾萬立方米，因此，每小時(shí)帶入空分設(shè)備的總量還是可觀的。以6000m3/h制氧機(jī)為例，每小時(shí)隨空氣帶入空壓機(jī)的水分量約1t，經(jīng)空氣冷卻器和氮水預(yù)冷器后有很大一部分水分將析出。即使如此，每小時(shí)帶入空分設(shè)備的水分還有200kg

45、。每天隨空氣吸入的灰塵達(dá)4.89.6kg，甚至更多。而這些雜質(zhì)對(duì)空分設(shè)備都是有害的。隨空氣冷卻，被凍結(jié)下來的水分和二氧化碳沉積在低溫?fù)Q熱器、透平膨脹機(jī)或精餾塔里，就會(huì)堵塞通道、管路和閥門；乙炔集聚在液氧中有爆炸的危險(xiǎn)；灰塵會(huì)磨損運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械。為了保證空分設(shè)備長期安全可靠地運(yùn)行，必須設(shè)置專門的凈化設(shè)備，清除這些雜質(zhì)28.膨脹機(jī)軸承溫度過低是什么原因造成的，如何解決?答：膨脹機(jī)在很低的溫度下工作。如果冷氣外漏過多，將造成工作輪側(cè)的軸承溫度過低。這將引起潤滑油溫度過低，使油的黏度增加，難以形成油膜，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞軸承。氣體外漏增多的原因可能是未通壓力密封氣。這時(shí)應(yīng)檢查密封氣的壓力。如果是由于密封磨損，

46、間隙增大，這時(shí)必須更換密封套。膨脹機(jī)在停車時(shí)，發(fā)生軸承溫度過低，這是由于冷量通過軸直接傳遞過來引起的。這將使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，甚至啟動(dòng)不起來。這可通過預(yù)先加強(qiáng)潤滑油的循環(huán)來提高溫度。29.膨脹機(jī)軸承溫度過高是什么原因造成的，如何解決?答：膨脹機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸和軸承處將產(chǎn)生摩擦熱。這部分熱量需要靠潤滑油及時(shí)帶走，才能使軸承溫升保持在允許范圍之內(nèi)。造成軸承溫度過高的原因來自兩方面：一方面是產(chǎn)生的摩擦熱過多，這通常是由于軸承的間隙不當(dāng)或轉(zhuǎn)子振動(dòng)過大引起的。一般發(fā)生在設(shè)備新安裝或檢修之后。另一方面是潤滑油不足或油溫過高，來不及將熱量帶走。這可能是由于油壓過低，潤滑油量不足；或潤滑油不干凈，造成油管堵

47、塞或摩擦熱增加；潤滑油變質(zhì)，黏度不合要求；油冷卻器冷卻效果不良等原因造成的。因此，造成軸承溫度過高的原因是多方面的，應(yīng)根據(jù)具體情況，仔細(xì)分析，找出原因加以以解決。30.造成膨脹機(jī)前壓力過低的原因是什么，如何消除?答：膨脹機(jī)前的整個(gè)通路(包括膨脹換熱器、膨脹過濾器、中抽流程的二氧化碳吸附器、中抽或環(huán)流通路的管道、閥門等)中任何一部分發(fā)生堵塞或阻力過大，均會(huì)引起機(jī)前壓力降低。機(jī)前壓力過低將使膨脹量減少，單位工質(zhì)制冷量降低，從而造成總制冷量的減少。造成機(jī)前壓力過低的原因有：1)膨脹過濾器堵塞，極大可能是被硅膠粉末堵塞，特別是當(dāng)吸附器的過濾網(wǎng)破損時(shí)則更為嚴(yán)重。此外還可能被雪花和固體二氧化碳堵塞。在切換

48、式流程的啟動(dòng)階段，度過水分凍結(jié)區(qū)和二氧化碳凍結(jié)區(qū)時(shí)，更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。所以應(yīng)盡快度過兩個(gè)凍結(jié)區(qū)，井注意過濾器的阻力變化，及時(shí)進(jìn)行倒換加熱或反吹。如果在啟動(dòng)前加溫吹除不徹底，使水分帶入過濾器而發(fā)生凍結(jié)，機(jī)前壓力會(huì)下降較多。對(duì)于中抽流程，如果中抽溫度過低，二氧化碳在吸附器內(nèi)以固體形式析出，不但會(huì)堵塞吸附器，可能造成過濾器堵塞。過濾器被雪花或固體二氧化碳堵塞，通常采用加溫吹除的方法即可消除。但是，如果被硅膠粉末堵塞，消除較困難。應(yīng)及時(shí)檢查吸附器的過濾網(wǎng)。2)調(diào)整機(jī)前溫度時(shí)操作不當(dāng)。在沒有膨脹前換熱器的流程中，機(jī)前溫度取決于來自下塔底部的旁通空氣和環(huán)流(或中抽)氣的比例。在用調(diào)節(jié)控制兩股氣流的閥門來

49、改變機(jī)前溫度時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮溫度和壓力的變化。只顧關(guān)小閥門就容易出現(xiàn)機(jī)前溫度雖符合要求，而機(jī)前壓力卻會(huì)降低的現(xiàn)象。31.透平膨脹機(jī)的噴嘴葉片和工作輪葉片為什么會(huì)磨損，如何防止?答：由于透平膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，導(dǎo)流器內(nèi)的氣流速度也很大。如果在氣流中夾帶有少量的機(jī)械雜質(zhì)或固體顆粒，會(huì)造成導(dǎo)流器和葉輪的磨損，甚至打壞葉片。為了防止發(fā)生上述事故，一般在透平膨脹機(jī)前設(shè)置有機(jī)前過濾器。它靠銅絲布過濾掉金屬雜質(zhì)、卵石和硅膠粉末、雪花及固體二氧化碳等。當(dāng)過濾器被堵塞時(shí)，阻力將增大。當(dāng)壓降超過0.1MPa時(shí)需要進(jìn)行加溫吹除。此外，膨脹機(jī)在啟動(dòng)前，對(duì)機(jī)前管路的加溫吹除要徹底，防止金屬碎屑、灰塵雜物及水分沖擊和磨損膨脹

50、機(jī)的流通部分。在空分設(shè)備的啟動(dòng)階段，膨脹機(jī)內(nèi)可能會(huì)有水分和二氧化碳析出，加速流道的磨損。為此，應(yīng)盡可能縮短析出階段的時(shí)間。一旦發(fā)現(xiàn)膨脹機(jī)內(nèi)有固體顆粒堵塞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加溫處理。膨脹機(jī)內(nèi)出現(xiàn)液體也會(huì)產(chǎn)生沖擊和加劇磨損，所以應(yīng)避免機(jī)前溫度過低。導(dǎo)流器與葉輪的磨損還與它們的材質(zhì)有關(guān)。導(dǎo)流器用不銹鋼制作，就要比用銅材耐磨得多。32.透平膨脹機(jī)發(fā)生堵塞有什么現(xiàn)象，如何消除?答：對(duì)于切換式換熱器流程的空分設(shè)備，透平膨脹機(jī)在空分設(shè)備的啟動(dòng)階段，通過水分及二氧化碳凍結(jié)區(qū)時(shí)，由于膨脹機(jī)內(nèi)溫度逐步降低，水分及二氧化碳可能以固態(tài)的形式在膨脹機(jī)內(nèi)析出。嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成膨脹機(jī)堵塞。由于氣體在膨脹機(jī)內(nèi)的膨脹過程分為在導(dǎo)流器

51、內(nèi)膨脹和在葉輪內(nèi)膨脹兩步進(jìn)行，因此，堵塞可能發(fā)生在導(dǎo)流器內(nèi)，也可能發(fā)生在葉輪內(nèi)。堵塞使膨脹氣量減少，溫降減小，制冷量減少。對(duì)風(fēng)機(jī)制動(dòng)的膨脹機(jī)來說，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速下降。而電機(jī)制動(dòng)的膨脹機(jī)則表現(xiàn)為電流下降。導(dǎo)流器的噴嘴葉片通道既可能被雪花、也可能被干冰堵塞，使通道阻力增加，導(dǎo)流器后壓力降低。葉輪通道被水分凍結(jié)的可能性較大，因?yàn)樗缮⒌母杀诟咚俚娜~輪中難以積聚。當(dāng)工作輪被堵塞時(shí)，工作輪內(nèi)的阻力增大，將使導(dǎo)流器后的壓力升高。堵塞的部位除了噴嘴和葉輪外，由于離心力的作用，還可能在噴嘴和葉輪之間的間隙處發(fā)生。當(dāng)膨脹機(jī)發(fā)生輕微堵塞時(shí)，可先用加大環(huán)流量，提高機(jī)前溫度的辦法解決。對(duì)二氧化碳的凍結(jié)，可先用反吹法將通道

52、吹通。當(dāng)上述方法無效時(shí)，只能采取停機(jī)加溫。為了保證啟動(dòng)過程的正常進(jìn)行，每臺(tái)膨脹機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間應(yīng)錯(cuò)開15min左右，以免同時(shí)發(fā)生被堵塞的現(xiàn)象。33.透平膨脹機(jī)對(duì)潤滑系統(tǒng)有什么要求?答：透平膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，軸承間隙小，對(duì)潤滑系統(tǒng)要求非常嚴(yán)格。潤滑油一般采用22號(hào)透平油。除了油的牌號(hào)和指標(biāo)必須符合要求外，對(duì)油的清潔程度要求也很高。一般需要經(jīng)過二級(jí)過濾，過濾掉大于5m的微粒。為了有足夠的油量從摩擦表面帶走摩擦熱，并能形成穩(wěn)定的油膜，一般都需采用壓力油強(qiáng)制連續(xù)循環(huán)潤滑。進(jìn)潤滑點(diǎn)的油壓在規(guī)程中均有具體規(guī)定。油壓過低應(yīng)自動(dòng)報(bào)警、并啟動(dòng)輔助油泵，直至自動(dòng)停車。經(jīng)潤滑點(diǎn)后的油溫會(huì)升高。為了進(jìn)行循環(huán)潤滑，必須將潤

53、滑油在油冷卻器中進(jìn)行充分冷卻，以保證進(jìn)油溫度不至于過高。為此，油冷卻器應(yīng)有足夠的冷卻面積和冷卻水量。由于透平膨脹機(jī)在低溫下工作，使用中應(yīng)注意以下問題：因?yàn)榕蛎洐C(jī)的轉(zhuǎn)子直接與低溫氣體接觸，膨脹機(jī)側(cè)的軸承溫度較低，所以膨脹機(jī)的供油溫度不宜太低，一般控制在3540。否則由于油溫低或油量不足致使?jié)櫥涣?，造成軸承研磨或軸承溫度升高。油溫低于20時(shí)，膨脹機(jī)不應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了保證膨脹機(jī)在突然停電時(shí)軸瓦不至被燒壞，還應(yīng)設(shè)置緊急供油箱(一般采用壓力油箱或高位油箱)，在油泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，仍能靠緊急供油箱保證供應(yīng)5min以上的潤滑油量。因此，在壓力油箱內(nèi)必須隨時(shí)貯備一定的油量和充有一定壓力的氣體。34.透平膨

54、脹機(jī)振動(dòng)過大是由哪些原因造成的?答：造成透平膨脹機(jī)振動(dòng)過大的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面：1)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡不良。轉(zhuǎn)子在出廠前是做過嚴(yán)格的動(dòng)平衡試驗(yàn)的，其重心偏移值和不平衡質(zhì)量控制在允許范圍內(nèi)。但是，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果工作輪的葉片有磨損，或者在葉輪內(nèi)有雜質(zhì)凍結(jié)，這時(shí)將破壞轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡，由此引起過大的振動(dòng)。2)轉(zhuǎn)子的共振。當(dāng)我們?cè)谝粔K木板上行走時(shí)，木板會(huì)發(fā)生振動(dòng)。對(duì)任何一個(gè)彈性物體來說，在受到一個(gè)短暫的外力作用時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。對(duì)固定的物體來說，都有一定的振動(dòng)頻率(每分鐘振動(dòng)的次數(shù))，叫固有自振頻率。這個(gè)自振頻率與物體的支承方式、尺寸大小、材料的彈性等因素有關(guān)。對(duì)一定的膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子，它也有固定的自

55、振頻率。如果外界加給物體的力是周期性的，并且這個(gè)外力的頻率與物體的自振頻率相同，則振動(dòng)會(huì)不斷加劇，這種現(xiàn)象稱為“共振”。對(duì)于旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，當(dāng)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子的彈性變形，相當(dāng)于不斷給轉(zhuǎn)子加一個(gè)周期性的外力，這個(gè)外力的頻率與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的自振頻率相同，則振動(dòng)將加劇，這個(gè)轉(zhuǎn)速稱作“臨界轉(zhuǎn)速”。在設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速應(yīng)遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速，以免產(chǎn)生共振現(xiàn)象。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，工作轉(zhuǎn)速與實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速相近，則轉(zhuǎn)子振動(dòng)會(huì)很嚴(yán)重，使膨脹機(jī)無法正常工作。因此，由共振造成的膨脹機(jī)振動(dòng)，往往是在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)發(fā)生，并且，隨著轉(zhuǎn)速的變化，振動(dòng)的幅度變化較大。對(duì)這種情況，只有修改設(shè)計(jì)，例如加粗轉(zhuǎn)軸直徑，縮短

56、軸的長度及懸臂長度，減小懸臂軸上零件的質(zhì)量等，以改變其自振頻率，使它遠(yuǎn)離工作轉(zhuǎn)速。3)油膜振動(dòng)。目前，透平膨脹機(jī)多數(shù)采用滑動(dòng)軸承。它是靠軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸與軸承之間形成油楔。油楔中的油將軸微微抬起，并在軸頸和軸承之間形成油膜，使軸頸與軸承互不接觸，不致產(chǎn)生干摩擦。因此，隨著軸頸的轉(zhuǎn)動(dòng)，有一層油膜跟著旋轉(zhuǎn)。但是，間隙的變化，使油膜的厚度發(fā)生周期性的變化，會(huì)引起所謂“油膜漩渦振動(dòng)”。油膜被破壞，則會(huì)產(chǎn)生機(jī)械摩擦，造成燒瓦，甚至引起密封損壞。油膜振動(dòng)的振幅與軸承間隙有關(guān)。如果軸承間隙過大，振幅就會(huì)增大。另外還與懸臂長度及轉(zhuǎn)子質(zhì)量有關(guān)。因此，在安裝時(shí)應(yīng)注意保證安裝間隙。4)膨脹機(jī)內(nèi)出現(xiàn)液體。當(dāng)膨脹機(jī)內(nèi)溫

57、度過低而出現(xiàn)氣體液化時(shí)，液體被甩至葉輪外緣，溫度升高，又急劇氣化，會(huì)使間隙壓力大幅度波動(dòng)，造成膨脹機(jī)振動(dòng)。5)制動(dòng)風(fēng)機(jī)喘振。對(duì)于風(fēng)機(jī)制動(dòng)的透平膨脹機(jī)，當(dāng)風(fēng)門關(guān)得過小時(shí)，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)可能進(jìn)入喘振區(qū)，造成風(fēng)機(jī)工作不穩(wěn)定而產(chǎn)生振動(dòng)。這種振動(dòng)比較容易判斷，也容易消除。6)潤滑油系統(tǒng)故障。例如潤滑油溫度過低，黏性過大；油不干凈或混入水分；油壓過低，造成潤滑油不足等原因均可能造成膨脹機(jī)的振動(dòng)。在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生振動(dòng)的大小、時(shí)間長短以及各種有關(guān)工況進(jìn)行綜合分析處理。35.什么是轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡?答：由于膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，轉(zhuǎn)子有微小的不平衡也會(huì)引起很大的振動(dòng)。因此，每個(gè)轉(zhuǎn)子都應(yīng)經(jīng)過平衡試驗(yàn)。要保證整個(gè)轉(zhuǎn)子有較好的平衡，首先應(yīng)使轉(zhuǎn)子上的每個(gè)零件，如工作輪、風(fēng)機(jī)輪、軸等本身有良好的平衡。平衡包括“靜平衡”和“動(dòng)平衡”兩種。靜平衡是檢查轉(zhuǎn)子重心是否通過旋轉(zhuǎn)軸中心。如果二者重合，它能在任意位置保持平衡；不重合時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，只有在某一位置才能靜止不動(dòng)。通過靜平衡試驗(yàn)，找出不平衡質(zhì)量，可以在其對(duì)稱位置刮掉相應(yīng)的質(zhì)量，以保持靜平衡。經(jīng)過靜平衡試驗(yàn)的轉(zhuǎn)子，在旋轉(zhuǎn)時(shí)仍可能產(chǎn)生不平衡。因?yàn)槊總€(gè)零件的不平衡質(zhì)量不是在一個(gè)平面內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力矩，使軸線發(fā)生撓曲，從而產(chǎn)生振動(dòng)，因此，轉(zhuǎn)子還需要做動(dòng)平衡試驗(yàn)。動(dòng)平衡試驗(yàn)就是在動(dòng)平衡機(jī)上使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，檢查其不平衡情況，并設(shè)