石化煉廠用大中型往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)評價(jià)

1、石化煉廠用大中型往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)評價(jià)設(shè)備室 機(jī)械專業(yè) 蘇衍初 2000/6/2概述目前，隨著煉油廠原油加工的深度不斷增加，許多煉廠都有重整，加氫精制，加氫裂化等裝臵。這些裝臵都有新氫壓縮機(jī)、循環(huán)氫壓縮機(jī)，幾乎所有新氫（補(bǔ)充氫）壓縮機(jī)都采用往復(fù)式；對于中小型裝臵，循環(huán)氫壓縮機(jī)也采用往復(fù)式。由于氫氣壓縮機(jī)在裝臵中的重要性，投資高，加上壓縮介質(zhì)為易爆氣體氫氣，所處的環(huán)境又處在裝臵內(nèi)部，因此，選擇一臺技術(shù)上安全可靠，投資和操作經(jīng)濟(jì)性好的壓縮機(jī)非常重要。煉油裝臵用氫氣壓縮機(jī)以前大多為進(jìn)口產(chǎn)品，投資大。自從80年代中后期，“加氫裝臵關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化”以來，我國已有沈陽氣體壓縮機(jī)廠、上海壓縮機(jī)廠（上海-德萊賽

2、蘭壓縮機(jī)有限公司）、無錫壓縮機(jī)股份有限公司等壓縮機(jī)制造廠有能力生產(chǎn)大中型往復(fù)式氫氣壓縮機(jī)。我公司近年來承接了不少加氫裝臵的設(shè)計(jì)、承包任務(wù)。無論是設(shè)計(jì)也好，承包也好，都存在如何在初步選型的基礎(chǔ)上，對各家制造廠的每類型壓縮機(jī)的報(bào)價(jià)進(jìn)行評價(jià)的問題。因此，如何正確地在技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上對氫氣壓縮機(jī)的評價(jià)已顯得非常重要。正確、全面的評價(jià)是確保裝臵安全可靠運(yùn)行、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效保證；并且促進(jìn)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展。本文試圖綜合有關(guān)往復(fù)式壓縮機(jī)的資料結(jié)合本人多年來參加壓縮機(jī)訂貨技術(shù)談判、現(xiàn)場配合安裝試車的經(jīng)驗(yàn)，對石油化工用往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行綜合的技術(shù)評價(jià)分析，以得出一些普遍性的規(guī)律。下面分幾個

3、方面進(jìn)行淺述。一、 采用的主要標(biāo)準(zhǔn)由于石化用往復(fù)式壓縮機(jī)有其行業(yè)的特殊性，因此，在通用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還有一些特殊標(biāo)準(zhǔn)需要執(zhí)行或參照執(zhí)行。本節(jié)列出一些定國產(chǎn)機(jī)器時(shí)常用的標(biāo)準(zhǔn)。引進(jìn)機(jī)組時(shí)要作相應(yīng)的變更。. 壓縮機(jī)1. API 618石油、化工和氣體工業(yè)用往復(fù)式壓縮機(jī)；2. Z B J72 022-88 大型往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)條件；3. GB 2747-80容積式壓縮機(jī)噪聲測量方法；4. GB/T 3853-1998容積式壓縮機(jī)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)容積式壓縮機(jī)驗(yàn)收試驗(yàn)；5. 無油元件工廠標(biāo)準(zhǔn)貫徹措施。. 電動機(jī)與電器設(shè)備1. GB 3836.1-83 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 通用要求2. GB 3836.2-8

4、3 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 隔爆型電氣設(shè)備“d”3. GB 3836.2-83 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備 增安型電氣設(shè)備“e”4. 增安型無刷勵磁同步電動機(jī)防爆技術(shù)要求. 壓力容器1. GB 150-89“鋼制壓力容器”2. GB 150-89“鋼制管殼式換熱器”3. 勞鍋?zhàn)?990 8號“壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”二、 總體方案：壓縮機(jī)總體方案的比較主要是根據(jù)工藝參數(shù)、壓縮介質(zhì)、各種工況，結(jié)合現(xiàn)有的基本機(jī)型，參考各種手冊、世界上各大壓縮機(jī)公司的參考資料等，結(jié)合選型和實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行初步熱力和動力學(xué)計(jì)算，分析出一個比較理想又可行的方案。然后與各廠商的報(bào)價(jià)方案進(jìn)行比較。找出一個合理的、切合實(shí)

5、際的可行的方案來。 . 結(jié)構(gòu)、布臵與驅(qū)動機(jī)1. 結(jié)構(gòu)形式：煉廠多采用大中型、需要長單室或雙隔離室的壓縮機(jī)。因此，采用臥式、兩列或多列。以利于安裝、維護(hù)以及動力學(xué)平衡。在滿足熱力要求和動力要求和制造技術(shù)水平許可的前提下列數(shù)宜少不宜多，但多不采用單列。具體需要多少列應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算分析決定。2. 活塞平均速度、曲軸轉(zhuǎn)數(shù)與活塞行程：活塞平均速度、曲軸轉(zhuǎn)數(shù)與活塞行程的關(guān)系為：Vm = 2n S。活塞平均速度、曲軸轉(zhuǎn)速和活塞桿行程是往復(fù)式壓縮機(jī)的幾個重要技術(shù)指標(biāo)?；钊骄俣鹊母叩椭苯佑绊懙交钊h(huán)、支撐環(huán)和填料的壽命；曲軸轉(zhuǎn)速的大小直接影響到氣閥的開關(guān)頻率，進(jìn)一步影響到氣閥閥片、氣閥彈簧的壽命，而且還

6、影響到氣流的脈動和機(jī)器的振動等動力學(xué)性能；行程的大小關(guān)系到活塞桿、曲軸曲柄半徑的長短，從而影響機(jī)器的結(jié)構(gòu)長度，機(jī)器的穩(wěn)定性。根據(jù)API 618 以及多家工程公司、石油公司的資料介紹，結(jié)合多年的技術(shù)談判和實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，對于大中型壓縮機(jī)（功率大于100 kW，活塞力大于30 kN），曲軸轉(zhuǎn)速應(yīng)375 r/min。無油潤滑氣缸，活塞平均速度應(yīng)3.5 m/s。有油潤滑氣缸活塞平均速度應(yīng)4.0 m/s。活塞行程宜在220 320 mm之間。對于煉油裝臵的氫氣壓縮機(jī)，用得較多的是：活塞環(huán)、活塞支撐環(huán)以及填料環(huán)按無油潤滑設(shè)計(jì)，少油潤滑操作。這時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)速333 r/min，活塞平均速度3.5 m/s，活塞行

7、程在250 300 mm之間較為理想。3. 布臵合理的布臵應(yīng)該是有利于安裝、檢修維護(hù)，有利于動力學(xué)平衡。盡可能采用對稱平衡型。其次為L型。對于大中型壓縮機(jī)的布臵，在下面關(guān)于動力學(xué)章節(jié)再進(jìn)一步討論。4. 驅(qū)動機(jī)往復(fù)壓縮機(jī)的驅(qū)動機(jī)，大多采用電動機(jī)，在氫氣場合，采用防爆的同步或異步電動機(jī)。優(yōu)先采用恒低轉(zhuǎn)速電機(jī)直接驅(qū)動。極少數(shù)采用汽輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。 電動機(jī)銘牌上標(biāo)明的功率至少為壓縮機(jī)組在任何指定操作工況下所需最大功率的110%。當(dāng)確定驅(qū)動機(jī)的額定功率時(shí)還應(yīng)考慮：吸入條件為正常、出口條件為全流量且在安全閥設(shè)定值時(shí)機(jī)組所需的功率。同步電動機(jī)功率因素高，異步電動機(jī)功率因素低。就電機(jī)本身而言，同步機(jī)較為復(fù)雜

8、，貴，異步機(jī)較簡單，在易燃、易爆環(huán)境下，如果電網(wǎng)條件允許，電機(jī)功率又在制造廠制造經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)，應(yīng)優(yōu)先采用低速異步電動機(jī)。目前，我國增安型eIIT3低速異步電動機(jī)已經(jīng)做到1100 kW。如果功率特別大，應(yīng)采用增安型或正壓通風(fēng)型同步電動機(jī)。增安型eIIT3低速同步電動機(jī)已經(jīng)可以做到4500 kW。但據(jù)國外資料介紹，增安型大功率電機(jī)的防爆性能并不可靠。因此，西門子公司推薦采用增安加簡單的微正壓通風(fēng)或啟動前用惰性氣體吹掃。隔爆異步電動機(jī)其初始防爆性能較好，但檢修后，其間隙難以保證，并且低轉(zhuǎn)速大功率隔爆型電機(jī)很難找到，同時(shí)也存在功率補(bǔ)償問題。電動機(jī)的冷卻方式有扇冷，通風(fēng)冷和密閉循環(huán)空水冷。在扇冷能滿足要求

9、的情況下，優(yōu)選扇冷，系統(tǒng)簡單。密閉循環(huán)空水冷使用也很成熟，在扇冷不能滿足要求情況下，采用這種型式比較合適。密閉循環(huán)空水冷按冷卻器的布臵分為“上水冷”和“下水冷”，現(xiàn)在多采用“上水冷”。通風(fēng)冷結(jié)構(gòu)大，還有取風(fēng)問題，在煉油裝臵內(nèi)，壓縮機(jī)布臵于廠房內(nèi)，不宜采用。電機(jī)的支撐有單軸承和雙軸承。根據(jù)我國的使用和安裝檢修習(xí)慣，多采用雙軸承電機(jī)。而殼牌石油公司推薦，當(dāng)機(jī)組功率超過150 kW時(shí)，應(yīng)采用單支承電機(jī)。單軸承電機(jī)有利于找正，有利于運(yùn)轉(zhuǎn)對中。當(dāng)采用單支承電機(jī)時(shí)，電機(jī)應(yīng)帶有與軸一起鍛造的半聯(lián)軸器。. 熱力計(jì)算部分1. 級壓比：根據(jù)壓縮機(jī)總壓比，結(jié)合工藝介質(zhì)，確定壓縮機(jī)的級壓比。級壓比：i=z1/n n

10、為級數(shù)對于工藝氣往復(fù)式壓縮機(jī)，級壓比主要由允許排氣溫度來決定。API 618 指出：在任何工況和任何負(fù)荷下，最高的預(yù)期排氣溫度不超過150。對于富氫氣體（分子量12的氣體），預(yù)期排氣溫度135。UOP 對于排氣溫度的規(guī)定為：. 對于介質(zhì)為空氣或其它氧基氣體，有油潤滑情況下，在正常操作點(diǎn)，預(yù)期排氣溫度應(yīng)135。在任何其它指定的操作點(diǎn)和部分負(fù)荷工況，應(yīng)149。. 對于無油潤滑氣缸，當(dāng)工作壓力7 MPa時(shí)，在所有指定的操作點(diǎn)和任何負(fù)荷工況，最高的預(yù)期排氣溫度應(yīng)135。當(dāng)工作壓力7 MPa時(shí)，在所有指定的操作點(diǎn)和任何負(fù)荷工況，最高的預(yù)期排氣溫度應(yīng)121。除了介質(zhì)的影響外，還要考慮機(jī)械方面的因素。比如活

11、塞環(huán)、氣缸、活塞、活塞桿的材料等。因此，一般來說級的公稱壓比為3左右。級壓比的選擇主要受排氣溫度影響。既要考慮技術(shù)上的安全可靠性，又要考慮經(jīng)濟(jì)性，級數(shù)應(yīng)盡可能少。2. 排氣溫度：通常，排氣溫度的限制值與壓縮介質(zhì)有關(guān)，如上所述。但壓縮機(jī)的實(shí)際排氣溫度在壓縮介質(zhì)一定、壓縮級一定的條件下，卻因各個制造廠的氣缸結(jié)構(gòu)、氣閥形式、活塞環(huán)和氣閥的密封程度、冷卻效果以及選材等因數(shù)有關(guān)。因此，實(shí)際排氣溫度的高低是衡量壓縮機(jī)先進(jìn)程度的指標(biāo)之一。在壓縮介質(zhì)一定、壓縮級一定的條件下，應(yīng)該是排氣溫度越低越好。但是應(yīng)注意制造廠是否考慮了級間的壓力損失（一般為3%）以及進(jìn)排氣閥的壓力損失。還要考慮指定的最低吸入壓力和最高的

12、排氣壓力的工況。制造廠的報(bào)價(jià)文件應(yīng)給出預(yù)期的排氣溫度。3. 功率。同一工藝參數(shù)時(shí)，在排氣量一定，介質(zhì)一定，公稱壓力比一定的條件下，氣體通道和氣閥的阻力越小，軸功率越小。氣缸的冷卻效果越好，軸功率越小。同時(shí)，機(jī)械效率越高，軸功率越小。壓縮機(jī)的軸功率是衡量壓縮機(jī)先進(jìn)程度的指標(biāo)之一。但是要注意制造廠是否考慮了級間的壓力損失（一般為3%）以及進(jìn)排氣閥的壓力損失。還要考慮指定的最低吸入壓力和最高的排氣壓力的工況。1) 指示功率：Nd=psiVtivikti / (kti-1)（pdi /psi）( (kti-1) / kti) -1(si+di)/si 42) 軸功率：Ns = Nd / m3) 電機(jī)功

13、率: 電動機(jī)銘牌額定功率至少為壓縮機(jī)在任何工況下要求的最大功率的110%。在確定電動機(jī)額定功率時(shí)還應(yīng)考慮吸入壓力為正常值，而排氣壓力為安全閥設(shè)定值的情況。并且這時(shí)的功率應(yīng)銘牌額定功率。4. 容積效率。容積效率高，其氣閥布臵、氣缸蓋的結(jié)構(gòu)、活塞端部的結(jié)構(gòu)有利于減小氣缸直徑，也減少熱力損失。容積效率與相對余隙容積、氣缸的公稱壓力比以及過程膨脹指數(shù)有關(guān)。v =1 a (1/m-1)氣缸的公稱壓力比和壓縮介質(zhì)是由工藝條件決定的。但氣閥結(jié)構(gòu)、氣閥布臵、氣缸和氣缸蓋的結(jié)構(gòu)、活塞端部的結(jié)構(gòu)以及氣缸的冷卻效果則與各個壓縮機(jī)廠的技術(shù)水平有關(guān)。對于上述部件的結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在后面章節(jié)再進(jìn)一步討論。容積效率的高低也可

14、作為對壓縮機(jī)進(jìn)行評價(jià)的指標(biāo)。. 動力學(xué)往復(fù)式壓縮機(jī)的受力有：氣體力和力矩、往復(fù)慣性力和力矩、旋轉(zhuǎn)慣性力和力矩。壓縮機(jī)各列的活塞力與級壓比分配、列布臵、曲軸轉(zhuǎn)速、活塞行程、氣缸直徑、氣閥阻力等因素有關(guān)。為氣體力Fg、慣性力I 和摩擦力Ff的代數(shù)和。1. 各列最大氣體活塞力及綜合活塞力1) 氣體活塞力：Fgmax = pd(1+d)F蓋 ps(1-s)F軸氣體活塞力在機(jī)身內(nèi)得到平衡，不傳給基礎(chǔ)。但氣體活塞力作用在活塞桿、十字頭、連桿、曲軸以及軸承上。2) 往復(fù)慣性力：結(jié)合下圖對往復(fù)慣性力做一個簡述，該圖為V形四列典型示意圖：設(shè)任意列對于本列氣缸中心線的轉(zhuǎn)角為i，如上圖，則：i=-i+i多列壓縮機(jī)中

15、任意列的往復(fù)慣性力為：一階往復(fù)慣性力二階往復(fù)慣性力3) 旋轉(zhuǎn)慣性力：Ir = mrr2 ； Iir = mrr2旋轉(zhuǎn)慣性力可以通過配重來平衡。平衡后，對活塞桿的綜合活塞力沒有影響，但會形成傾覆力矩。不平衡的旋轉(zhuǎn)慣性力會引起壓縮機(jī)組和基礎(chǔ)的振動。4) 綜合活塞力：Ft = Fg + I2. 力矩1) 驅(qū)動力矩：驅(qū)動力矩由驅(qū)動機(jī)提供，為主動力矩。Md2) 旋轉(zhuǎn)阻力矩: 綜合活塞力通過十字頭銷傳給連桿，產(chǎn)生連桿力Pc，Pc對主軸頸構(gòu)成阻力矩M。M = Fc x h = Ft x r x sin (+) / cos由于綜合活塞力和曲軸轉(zhuǎn)角都在不斷的變化，所以阻力矩隨曲軸的轉(zhuǎn)動而作周期性的變化。3) 慣

16、性力矩: 由于主動力矩與阻力矩不能總是保持一致，因此產(chǎn)生了角加速度，從而產(chǎn)生慣性力矩。MI = J x J 為轉(zhuǎn)動慣量。4) 傾覆力矩：作用在主軸頸處的支反力N”與作用在十字頭滑道處的支反力N形成了傾覆力矩。該力矩與阻力矩大小相等，方向相反。有使機(jī)器傾覆的趨勢。傾覆力矩在機(jī)器內(nèi)部得不到平衡，傳給基礎(chǔ)。3. 力與飛輪力矩作用在曲柄銷上的連桿力可以分解為兩個方向的分力：垂直于曲柄的切向力T河沿曲柄半徑方向的徑向力Rx。 Ii=mpiri2cosI Ii=mpiri2cos 2I （慣性力為活塞桿方向分力）切向力T = Ft x sin (+) / cos徑向力Rx = Ft x cos (+) /

17、 cos切向力T與曲軸半徑的乘積為切向力矩。切向力矩隨曲柄角（隨行程）而變化。這種變化會引起旋轉(zhuǎn)角速度的變化，即引起角加速度。對壓縮機(jī)產(chǎn)生下列不利影響：1) 在連接處引起附加動載荷，并在垂直于曲軸的平面內(nèi)產(chǎn)生振動。2) 引起電機(jī)的電流脈動的電網(wǎng)波動。右圖為單曲拐和4曲拐壓縮機(jī)的切向力矩曲線。由此可見，曲拐的多少對力矩沿曲軸轉(zhuǎn)角的分布有很大影響。從使力矩波動少的角度看，多曲拐有利于減少動載荷。為了減少力矩的波動，通常采用飛輪來儲存和釋放能量，減少動載荷和減少電機(jī)的電流脈動。飛輪距的計(jì)算：GD2 = 3600 L / ( n2)L 曲軸旋轉(zhuǎn)一周不平衡動量變化的最大幅值；n 曲軸轉(zhuǎn)速； 允許的曲軸旋

18、轉(zhuǎn)不均勻度。對于剛性聯(lián)軸器連接，同步電動機(jī)驅(qū)動：取= (1/150)(1/200)；異步電動機(jī)驅(qū)動：取 (1/100)；對于彈性聯(lián)軸器連接，電動機(jī)驅(qū)動：取= (1/80)。本節(jié)對往復(fù)式壓縮機(jī)的受力以及這些力和力矩對壓縮機(jī)的影響作了簡要的分析，當(dāng)評價(jià)一個壓縮機(jī)的方案時(shí)，就要綜合考慮。合理的設(shè)計(jì)和布臵原則是：各列往返止點(diǎn)的氣體力力求相等，力求使各列功耗相等，切向力相等；有利于減少氣體的泄漏；有利于縮短級間管路；有利于安裝、維護(hù)于檢修；有利于減少氣流脈動和機(jī)組的振動?？偟脑瓌t是：力和力矩都應(yīng)得到最大限度的平衡。并且應(yīng)綜合考慮上述各個因素。但是，對制造廠的技術(shù)報(bào)價(jià)進(jìn)行評價(jià)時(shí)，由于機(jī)器尚未設(shè)計(jì)，僅僅是方

19、案。有數(shù)據(jù)可評價(jià)的是：轉(zhuǎn)速、行程、活塞平均速度、氣體活塞力以及所報(bào)價(jià)機(jī)型的最大允許受力、最大允許功率等。另外還有：機(jī)器的級數(shù)、列數(shù)、列的布臵以及氣缸的單、雙作用等等。評價(jià)時(shí)就要根據(jù)這些有限的數(shù)據(jù)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、基本理論和使用經(jīng)驗(yàn)以及對報(bào)價(jià)廠商的調(diào)查了解來判斷優(yōu)劣。但要注意報(bào)價(jià)機(jī)型的允許最大氣體力和允許最大綜合活塞力的區(qū)別。往往允許的綜合活塞力要比允許最大氣體力小。有些制造廠的允許綜合活塞力為允許最大氣體力的80%。從受力的角度看：旋轉(zhuǎn)慣性力可以通過配重來平衡，往復(fù)慣性力和慣性力矩可以通過合理的布臵來減少和平衡。為切向力矩的變化所引起的的波動，可以通過采用飛輪來儲存和釋放能量，減少動載荷和減少電

20、機(jī)的電流脈動。7 曲軸轉(zhuǎn)角一般而言，雙作用氣缸優(yōu)于單作用氣缸，對稱或?qū)εZ布臵優(yōu)于非對稱布臵，臥式優(yōu)于立式或角式。三、 主要零部件1. 機(jī)身、中體、隔離室機(jī)身、中體、統(tǒng)稱為機(jī)體。對于臥式壓書縮機(jī)，采用臥式機(jī)體，多為鑄造而成，機(jī)身與中可分開鑄造 ，用螺旋連結(jié)，也可鑄成整體 ，增加剛性。對于大型往復(fù)式壓縮機(jī)，機(jī)身有整體式的和做成拼裝式的。整體式的穩(wěn)定性好。拼裝式的有利于分塊加工，但穩(wěn)定性稍差。并且連接處有可能會漏油。機(jī)身下部的容積用于存油，其容積58分鐘油泵流量，還應(yīng)考慮傳動機(jī)構(gòu)不應(yīng)觸及最高油面。對于采用單支承電動機(jī)，為減輕電機(jī)端主軸承的負(fù)荷，壓縮機(jī)應(yīng)增加一個主軸承。機(jī)體結(jié)構(gòu)的評價(jià)基本原則：應(yīng)有足夠

21、的強(qiáng)度與剛度；結(jié)構(gòu)簡單；應(yīng)滿足運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性要求；由內(nèi)應(yīng)力、溫度應(yīng)力應(yīng)的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)最小。2. 氣缸、缸套。1) 氣缸是活塞式壓縮機(jī)中組成容積的主要部分。根據(jù)壓力、排氣量、壓縮介質(zhì)、壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、采用材料及各制造廠的習(xí)慣等，氣缸的結(jié)構(gòu)有不同的形式。按作用方式分，氣缸有單作用、雙作用、級差式。按冷卻方式分：有風(fēng)冷式、水冷式。按缸套是否與冷卻介質(zhì)接觸，可分為干式、濕式。濕式缸套是缸套外側(cè)直接和冷卻液接觸、導(dǎo)熱良好、氣道與水套間用墊片或橡膠圈密封 。密封有一定風(fēng)險(xiǎn)，一般只適用于低壓級。干式缸套直鑲在氣缸內(nèi)壁，干式缸套導(dǎo)熱較差。用于高壓氣缸和腐蝕介質(zhì)中。2) 關(guān)于氣缸和套缸的一些量的概念： P60cm2，

22、可用鑄鐵； p100kgcm2，可用鑄鋼或球墨鑄鐵（合金）； p200kgcm2，碳鋼或合金鋼； p1000kgcm2，用多層壁組合氣缸； 氣缸上氣道的容積氣缸工作容積的1.5倍 氣道管口截面積：f=（V活塞/ V氣）x F式中：V活塞 活塞平均速度 m/s；V氣 氣道管口許用平均流速 m/s；F 活塞面積 m23) 石化行業(yè)對于氣缸的一些特殊要求 許用工作壓力至少超過額定排出壓力10%或1.7bar(取最大者) 活塞直徑254mm時(shí),缸套厚度至少9.5cm，活塞直徑至少>254mm時(shí)，缸套的厚度至少12 mm。 氣缸冷卻。當(dāng)預(yù)期排氣溫度>100 時(shí)，或T85 時(shí)，應(yīng)提供強(qiáng)制冷卻系

23、統(tǒng)，冷卻劑進(jìn)出夾套溫升應(yīng)為5 10。冷卻劑出口溫度應(yīng)不超過進(jìn)氣溫度16。對于在壓縮過程中或在氣體壓縮經(jīng)冷卻后有產(chǎn)生凝液可能性時(shí)，冷卻劑進(jìn)口溫度應(yīng) > 進(jìn)氣溫度56，但不超過進(jìn)氣溫度8。 氣缸進(jìn)出口應(yīng)為上進(jìn)下出。 氣缸氣體主要進(jìn)出口接管不采用螺紋連接。 所有氣缸均采用可拆卸的干式襯套。 氣缸襯套鏜削去3 mm后仍不影響其承受最大允許工作壓力或最大允許連續(xù)活塞桿負(fù)荷。 一般不采用可變余隙腔。 一般來說，氣缸直徑應(yīng)不大于760 mm，活塞直徑與曲軸轉(zhuǎn)速的乘積不大于9000（inch，r/min）。3. 氣閥氣閥是往復(fù)式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響整機(jī)可靠性和穩(wěn)定性。 往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥均

24、為自動閥，隨氣體壓力變化而自行啟閉。對氣閥的基本要求是：壽命長、阻力小、密封嚴(yán)、閥片啟閉及時(shí)迅速、余隙容積小、結(jié)構(gòu)簡單、加工工藝性好和安裝維護(hù)方便。1) 氣閥分類：氣閥按形狀分為：環(huán)閥（環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥）；孔閥（杯狀閥、菌狀閥、碟形閥）；直流閥；條狀閥；槽狀閥；錐形槽狀閥。在大中型壓縮機(jī)中，用的較多的是環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥。最近幾年，德萊塞蘭還 9采用菌狀閥。2) 環(huán)狀閥環(huán)狀閥制造簡單、工作可靠、應(yīng)用廣泛。但各環(huán)難以步調(diào)一致，降低了流通能力，增加了能耗。閥片與導(dǎo)向塊間有磨損及采用柱形彈簧、環(huán)形彈簧，開、閉不及時(shí)，緩沖作用較差、磨損嚴(yán)重，限制了環(huán)狀閥在無油潤滑壓縮機(jī)中的作用。用非金屬閥片在一定程度上克服

25、這一弊病。3) 網(wǎng)狀閥網(wǎng)狀閥設(shè)緩沖片，閥片及緩沖片中心夾緊固定，不需要導(dǎo)向塊，避免導(dǎo)向塊與閥片之間的磨擦。此為優(yōu)點(diǎn)之一。只需布臵一排或二排彈簧，采用直徑較大、較粗的彈簧，有利于提高彈簧壽命。彈簧力在氣閥全閉時(shí)較小，全開時(shí)較大，符合開閉及時(shí)、迅速的要求。此為優(yōu)點(diǎn)之二。緩沖片逐漸參與運(yùn)動，閥片與緩沖片作均勻接觸，閥片達(dá)到最大升程時(shí)，撞擊力顯著降低，升程墊片臵于閥片兩側(cè)，使閥片彈性變形反力在開、閉時(shí)均能起緩沖作用，對閥座沖擊小。此為優(yōu)點(diǎn)之三。但由于閥片的固定部分和彈性部分占據(jù)了一定面積，使氣閥面積利用率比環(huán)狀閥低。網(wǎng)狀閥同環(huán)狀閥一樣，適用于各種操作條件，兩種閥在低、中壓范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛。無導(dǎo)向塊網(wǎng)狀閥

26、特別適用于氣缸無油潤滑場合。網(wǎng)狀閥的主要缺點(diǎn)是閥片結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件多、成本高、任一零件損壞均能使氣閥失效。4) 菌狀閥菌狀閥屬于孔閥的一種。菌狀孔閥結(jié)構(gòu)對氣流方向有所改善，阻力系數(shù)比環(huán)狀低。同一結(jié)構(gòu)尺寸的孔閥，可改變其個數(shù)制成大小不同的組合孔閥，以適應(yīng)不同氣量的要求，使氣閥的易損件品種最少，給制造和維修帶來方便。菌狀閥運(yùn)動密封元件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，但質(zhì)量較大，氣閥的通道面積小，組合孔閥中各個運(yùn)動密封元件的開閉運(yùn)動很難達(dá)到步調(diào)一致，額外增加了氣閥能量損失。德萊塞蘭的POPPET氣閥為菌狀閥，近年應(yīng)用于工藝流程中，據(jù)德萊塞蘭介紹，與片狀閥相比，具有更大的流通口和流向型設(shè)計(jì)，以減少雜物進(jìn)入，提高壓縮機(jī)的可靠

27、性。POPPET閥采用“高溫”材料，為DR公司的專利材料，為PEEK的混合物。具有比金屬閥片更耐久的優(yōu)點(diǎn)，特別是在臟和有腐蝕性的場合，與其它非金屬閥片相比，有更好的耐沖擊性，能承受金屬閥片兩倍速度的沖擊。不論是有油潤滑還是無油潤滑，“高溫”材料都有很長壽命。POPET閥對于雜物，液體和其 10它成分的敏感性比其它的氣閥低。德萊塞蘭還有一種HPS氣閥，據(jù)介紹該閥采用“高溫”材料閥片，可提高可靠性；“高溫”材料比以前的非金屬材料閥片在操作壓力、溫度上有所提高；在苛刻的條件下，有油或無油潤滑場合都有較長壽命；可以采用較高的升程（比金屬閥片）；閥的動態(tài)特性較好。5) 氣閥彈簧理想的氣閥彈簧是：氣閥全比

28、時(shí)彈簧力小而氣閥全開時(shí)彈簧力較大。常用的氣閥彈簧有： 不變剛性彈簧：a） 環(huán)形彈簧。環(huán)形彈簧直徑大，繞比大，剛性小，啟閉時(shí)彈簧力相差甚少，關(guān)閉時(shí)閥片有沖擊（質(zhì)量大）。很少采用。b） 柱形彈簧。柱形彈簧直徑小，繞比小，剛性較大，啟閉時(shí)彈簧力差比環(huán)形彈簧大。用于各種參數(shù)的環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥、和孔閥，用途最廣泛。 變剛性彈簧：變剛性彈簧有錐形彈簧、塔形彈簧和。板形彈簧。但錐形彈簧、塔形彈簧應(yīng)用不多。板形彈簧全開時(shí)彈簧力很大，很適合氣閥的工作要求。用于網(wǎng)狀、環(huán)狀閥。懸掛式板形彈簧多用于大、中型壓縮機(jī)，尤其是多用于網(wǎng)狀閥。6) 氣閥材料 閥片：要求韌性好、耐磨、耐腐蝕。對于無腐蝕氣體，如Air、H2、N2、

29、gas，常用30CrMnSiA，現(xiàn)在多用Peek，HiTp等非金屬材料。對于有腐蝕氣體，如：CO2、O2用不銹鋼、Peek、Hi-Tp。對于強(qiáng)應(yīng)力腐蝕氣體，如H2S、HCl等，當(dāng)采用金屬閥片時(shí)，應(yīng)采用NACE材料、17-4 PH、17-7 PH。CC 450等。當(dāng)采用非金屬閥片時(shí)，用Peek，HiTp等。 閥座，升程限制器：HT、QT、DT，鍛鋼、不銹鋼等。 彈簧：合金鋼、不銹鋼、17-7 PH等。7) 石化行業(yè)對于氣閥的一些特殊要求 閥片應(yīng)為PEEK（Pol/ether Ether Ketone 增強(qiáng)聚醚酮）材料。（Peek閥片已成功地用與135 bar和180。） 升程盡可能?。?閥片剛度

30、要足夠； 在變組分工況下，要指出閥最合適哪種組分操作，并且當(dāng)為其它組分時(shí)有何限制； 金屬閥片必須機(jī)加工、研磨，不能采用沖壓或激光切割加工； 卸荷器可采用頂開進(jìn)氣閥、塞式或口式卸荷器。頂開進(jìn)氣閥或卸荷器必須在所有進(jìn)氣閥處安裝，采用塞式卸荷器時(shí)，卸荷器的數(shù)量由每個塞開口面積決定，總流通面積應(yīng)該端所有吸入閥的總自由升程面積的一半，或至少為閥流通面積。UOP推薦采用塞式或口式卸荷器。但在近年來國內(nèi)使用的情況看，塞式或口式卸荷器有泄漏現(xiàn)象。因此，如果不是經(jīng)常在卸荷工況下運(yùn)行，不一定要采用塞式或口式卸荷器。 卸荷器應(yīng)為氣動操作，不允許用手動操作。如果指定“有風(fēng)卸載”時(shí)，當(dāng)儀表風(fēng)壓在最低值時(shí)，卸荷器有能力使

31、吸氣閥全部頂開并且閥片無任何震顫。 卸荷器填料應(yīng)把所有充氣口和放空口連接或單個接口，進(jìn)、出卸荷器的管子應(yīng)為不銹鋼。4. 活塞、活塞桿、活塞環(huán)。1) 活塞。活塞應(yīng)滿足下列要求：密封性好，足夠的強(qiáng)度和剛度，活塞的活塞桿的連接安全可靠，質(zhì)量小，應(yīng)盡量使各列活塞質(zhì)量相等?；钊慕Y(jié)構(gòu)有：盤形、級差式、隔距環(huán)組合式、筒型、柱塞等。石化煉廠的壓縮機(jī)多采用盤形活塞，具體形狀和結(jié)構(gòu)主要取決于缸徑和氣閥布臵方式。鑄鐵活塞使用較廣泛。鑄鋁活塞、焊接活塞主要是為了減輕往復(fù)運(yùn)動件重量。氣缸直徑較大時(shí)，采用焊接活塞、組合活塞。無油潤滑壓縮機(jī)，或按無油潤滑設(shè)計(jì)少油潤滑操作的壓縮機(jī)，以及臥式式布臵的較大值徑的活塞均設(shè)有支承環(huán)

32、。直徑300 mm的盤形活塞，其支承環(huán)為整圈式。較大直徑的或塞，其支承環(huán)在9001200范圍?？招幕钊麘?yīng)考慮，當(dāng)氣缸壓力下降時(shí)能隨之卸壓?？稍诨钊^端面上開3 mm的孔，或在活塞環(huán)槽底部開孔，或活塞外端面上設(shè)一個端部彈簧卸壓塞。2) 活塞桿活塞桿的一端與十字頭相連，另一端與活塞相連。不貫穿活塞桿由十字頭和活塞支承并導(dǎo)向，帶懸掛活塞的貫穿活塞桿由兩端的十字頭導(dǎo)向。有時(shí)在填料近氣腔處設(shè)襯套作為活塞桿的輔助導(dǎo)向，適當(dāng)限制活塞桿在密封處的徑向偏離。在無油潤滑壓縮機(jī)中為防止油進(jìn)入填料和汽缸，活塞桿要適當(dāng)增長，使通過刮油器的部分不進(jìn)入填料，并且在桿上設(shè)有擋油環(huán)?；钊梢詮幕钊麠U拆下，采用臺肩和自鎖螺母設(shè)計(jì)

33、，或采用多層貫穿螺栓，將活塞固定在活塞桿上?；钊麠U凸肩必須研磨?；钊麠U應(yīng)牢固地固定在十字頭上?；钊麠U螺母鎖緊應(yīng)確保螺紋根部預(yù)應(yīng)力至少為活塞桿最大許用連續(xù)負(fù)荷時(shí)螺紋根部應(yīng)力的1.5倍。如果活塞沒有完整的轂部，螺母要有嚴(yán)格的氣密性，否則活塞內(nèi)部容積在一定程度上為氣缸余隙容積，在高壓級中特別顯著?；钊麠U承受高變載荷，應(yīng)采用滾制的細(xì)牙螺紋。活塞桿螺母要有防松措施?；钊麠U直徑75mm時(shí)，活塞桿與十字頭以及活塞桿與活塞的連接應(yīng)采用液壓上緊。在酸性氣體中使用的活塞桿，采用AISI 4140鋼材時(shí)，其整體硬度應(yīng)不超過RC 22。UOP公司推薦，在有H2S，HCl或其它應(yīng)力腐蝕促進(jìn)劑出現(xiàn)的場合，活塞桿材料應(yīng)為C

34、arpenter Custom 450，（即CC450）硬度RC37-41。不推薦采用貫穿活塞桿。如果采用尾桿，其填料、尾桿填料部分要求與壓力填料的要求相同。API618第四版要求，所有活塞桿，無論是什么材質(zhì)，均應(yīng)在與填料和刮油環(huán)配磨部位噴涂耐磨材料。但實(shí)行時(shí)，由于國內(nèi)外很多廠家都沒有成熟可靠的噴涂技術(shù)，因此，不宜硬性推廣。為安全起見，DEP（殼牌石油公司）要求，活塞桿在任何工況下的負(fù)荷均不應(yīng)超過制造廠給出的最大允許連續(xù)負(fù)荷的85%。3) 活塞環(huán)對活塞環(huán)的基本要求是：密封可靠，耐磨?；钊h(huán)的開口有直口和450斜口，還有搭口，搭口很少采用。加工困難時(shí)，有時(shí)在非金屬活塞環(huán)中，還采用分瓣式。在少油或

35、無油潤滑中，多用非金屬活塞環(huán)。在組合活塞中，可采用無切口的雙層組合活塞環(huán)。鑄鐵活塞環(huán)數(shù)： Z=（P）1/2 P采用Kg/cm2高速壓縮機(jī)，環(huán)數(shù)可少些；易漏氣體，環(huán)數(shù)可多些；非金屬活塞環(huán)，環(huán)數(shù)可少些。金屬活塞環(huán)材料常用灰鑄鐵和合金鑄鐵?；钊h(huán)的表面硬度：D>500mm時(shí)，HRB 89102，D500mm時(shí)，HRB 91107。鑄鐵環(huán)的硬度比缸套的硬度高1015%。在無油潤滑結(jié)構(gòu)中，支承環(huán)所受比壓0.035Mpa。在有油潤滑中，支承環(huán)所受比壓0.07Mpa, 對有油潤滑，級壓力升 > 7Mpa時(shí)，支承環(huán)負(fù)荷 130.05Mpa。活塞環(huán)應(yīng)臵于支承環(huán)之間。5. 曲軸、連桿、軸承和十字頭1)

36、 曲軸曲軸有曲柄軸和曲拐軸。曲柄軸除在微型壓縮機(jī)和超高壓縮機(jī)外，已很少用。曲拐軸應(yīng)用廣泛，可用于各種結(jié)構(gòu)形式，對氣缸列數(shù)也不受限制。曲軸應(yīng)為整體鍛造，并鉆出強(qiáng)制潤滑的通道，鉆孔前作超聲波檢驗(yàn)。軸頸（主軸頸和曲柄銷），鍛造軸頸一般為實(shí)心，鑄造軸頸可制成空心。軸頸上的油孔一般采取斜油孔或直角油孔，不小于3mm，一般為軸頸直徑的5%6。為防止軸向竄動，要由主軸承對曲軸進(jìn)行軸向定位。主軸承為滾動軸承時(shí)，一般有兩只主軸承從兩端對曲軸定位。主軸承為滑動軸承時(shí)，曲軸的軸向定位一般由端部一只主軸承定位。采用單支承電機(jī)時(shí)，曲軸應(yīng)有整體鍛造的半聯(lián)軸器。采用雙支承電機(jī)時(shí)，也宜采用有整體鍛造的半聯(lián)軸器。曲拐的軸承布臵

37、也有上圖所示的兩種形式。左圖中間多一個軸承，這種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好于右圖所示結(jié)構(gòu)。2) 連桿。連桿是將作用在活塞上的推力傳遞給曲軸，又將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為活塞的往復(fù)運(yùn)動的機(jī)件。連桿包括桿體、大頭、小頭三部分。桿體有圓型截面、方型截面和工字型截面之分。工字型截面的桿體在同樣強(qiáng)度時(shí)，具有最小的運(yùn)動質(zhì)量，其毛坯須模鍛。連桿需定位，以防擺動。有大頭定位和小頭定位。大頭瓦采用厚壁瓦時(shí),采用大頭定位；大頭瓦采用薄壁瓦時(shí)，采用小頭定位。石化煉廠用的大中型壓縮機(jī)均采用薄壁瓦。不采用厚壁瓦。連桿長度L通稱由=R/L 決定，一般=1/3.5到1/6。愈大，壓縮機(jī)外形愈小，但作用在十字頭滑板上的壓力則愈大；小，則壓縮機(jī)

38、外形大，對稱平衡形壓縮機(jī)一般=1/4.5到1/5.5 。為了互換性，一般把曲柄銷直徑設(shè)計(jì)成與主軸頸一樣，大頭瓦與主軸瓦一樣。 連桿以及大頭蓋應(yīng)用鍛鋼制造，鉆有強(qiáng)制潤滑通道。鍛造連桿其鍛造比不小與3，采用退火或調(diào)質(zhì)處理。連桿螺栓承受交變載荷，其形狀、材料和加工精度都很重要。連桿螺栓、大頭螺栓均應(yīng)采用滾制螺紋，并且螺母為液壓上緊。通常采用減小螺栓直徑的彈性 14螺栓，凸頸與螺栓桿的連接為園滑的園弧。連桿螺栓要求強(qiáng)度高、塑性好的材料。3) 十字頭十字頭是連接作搖擺運(yùn)動的連桿與作往復(fù)運(yùn)動的活塞桿的機(jī)件，它具有導(dǎo)向作用。十字頭按十字頭體與滑履的連接方式可分為整體式和分開式兩種。小型壓縮機(jī)常做成整體的，其

39、結(jié)構(gòu)輕巧、制作方便，但磨損后不能調(diào)整；大中型壓縮機(jī)的十字頭常采用十字頭與滑履分開的結(jié)構(gòu)，以利于調(diào)整。十字頭與活塞桿的連接形式分為螺紋連接、聯(lián)接器連接、法蘭連接和楔連接。螺紋連接結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、使用可靠。聯(lián)接器連接和法蘭連接結(jié)構(gòu)使用可靠、調(diào)整方便，活塞桿與十字頭容易對中，不受螺紋中心線與活塞桿中心線偏移的影響，直接由兩者的圓柱面配合公差來保證，但結(jié)構(gòu)笨重，多用于大型壓縮機(jī)。楔連接常用于小型壓縮機(jī)。十字頭材料一般為鑄鐵和鑄鋼，150Kw以上臥式壓宿機(jī)的十字頭應(yīng)用鋼制造，150Kw以下可采用球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵。應(yīng)采用更換并有可調(diào)節(jié)墊片的上、下十字頭滑板。4) 軸承和軸瓦。軸承有滾動軸承和滑動軸承。

40、滑動軸承結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方便，精度高，振動小，安裝方便。石化煉廠用的壓縮機(jī)均應(yīng)采用可更換的滑動軸承。不用滾動軸承。6. 填料函和壓力填料往復(fù)式壓縮機(jī)中，主要采用帶密封元件的能自動補(bǔ)償磨損的填函，填函中的密封元件又稱為填料。填料材料有金屬和非金屬。結(jié)構(gòu)形式分為平面形和錐面形。平面形三瓣斜搭接結(jié)構(gòu)適用于1Mp以下（低、中壓）；三瓣止口搭接結(jié)構(gòu)適用于10Mpa以上。錐面型常用于高壓。10 MPa 以下的中壓密封，多采用三、六瓣密封圈。在有毒、易燃、易爆和腐蝕性和/或潮濕氣體場合，填函外端應(yīng)設(shè)前臵填料，以便將泄漏氣體引至入口或室外大氣中，必須采用抽氣或用惰性氣體吹入氣室，帶走漏出的氣體。應(yīng)在壓力填函

41、上設(shè)臵放氣、排凝共用接管。接管從活塞桿下部引出。放氣和排凝管件為不銹鋼。在無油潤滑壓縮機(jī)中，多用聚四氟乙烯平面填料，密封壓力可達(dá)18Mpa。 填充聚四氟乙烯剛性小，貼合密封性能好。所以密封相同壓力所需的密封單元結(jié)構(gòu)數(shù)比金屬填函少。所有刮油器、中間密封和壓力密封填料應(yīng)為帶鎳鉻合金卡緊彈簧的扇形環(huán)。整個填料組件應(yīng)能作為一個整體安裝。對于易燃易爆、危險(xiǎn)或有毒氣體應(yīng)用鋼制法蘭。填料壓蓋法蘭應(yīng)為鋼材料。并且至少用4個雙頭螺栓與氣缸連接。填料函額定壓力至少應(yīng)達(dá)到氣缸的最高許用壓力。雙隔離室必須充氮。內(nèi)側(cè)隔離室的N2壓力維持在微正壓。填料放氣至火炬。 當(dāng)填料用下述材料時(shí)，須全封閉冷卻填料函：a. 無潤滑非金

42、屬填料，氣缸最高許用工作壓力> 17 bar。b. 有潤滑非金屬材料，氣缸最高許用工作壓力> 35 bar。c. 無論有無潤滑，所有材料，氣缸最高許用工作壓力> 100 bar。填料的密閉液冷系統(tǒng)總是同氣缸夾套冷卻分開。液冷填料函應(yīng)做泄漏試驗(yàn)。在冷卻液側(cè)表壓達(dá)8 bar。應(yīng)嚴(yán)密的密封，防止氣體進(jìn)入冷卻液。對于氣缸最高許用壓力<17 bar，且為無油潤滑時(shí)，填料函的設(shè)計(jì)也應(yīng)能適合于采用液冷。在填料壓蓋處用鋼螺塞塞住。（備用冷卻通道）。填料用壓力循環(huán)冷卻時(shí)，在隔離室外，進(jìn)液冷前。設(shè)125或精度更高的過濾器。接管為不銹鋼。7. 材料石油化工行業(yè)有其特殊性，對材料除了一般的機(jī)械

43、要求外還有一些特殊要求： 所有所使用的材料均應(yīng)適合于規(guī)定的工藝條件及環(huán)境條件。操作溫度在0以下時(shí)，所選材料應(yīng)有足夠的沖擊強(qiáng)度。 當(dāng)氣缸安全閥設(shè)定壓力>70bar時(shí)，不采用灰鑄鐵和可鍛鑄鐵。一般也不采用球墨鑄鐵。但是，如果制造廠有很好的使用業(yè)績，經(jīng)用戶同意，在氣缸安全閥設(shè)定壓力<100bar時(shí)，也可采用球墨鑄鐵。氣缸鑄件的所有危險(xiǎn)區(qū)域均應(yīng)作無損檢驗(yàn)。 射線檢驗(yàn)按照ASTM E94 要求。當(dāng)不能采用射線檢驗(yàn)時(shí)，采用超聲波檢驗(yàn)。超聲波檢驗(yàn)按ASTM A 609。 所有鑄件和鍛件表面均應(yīng)做外觀檢查。并應(yīng)符合MSS SP-55規(guī)定。外觀檢查后，要在最后加工之后的所有表面作磁粉檢驗(yàn)。著色檢驗(yàn)只

44、是在不能作磁粉檢驗(yàn)時(shí)才采取。并按ASTM E 165 要求。 API 618附錄H列出了壓縮機(jī)用一般材料。主要部件普遍采用的材料。 介質(zhì)中含有H2S，氯化物等會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，要特別謹(jǐn)慎。使用鋁部件和AISI 300 系列不銹鋼更應(yīng)謹(jǐn)慎。暴露在H2S氣體（即使微量）中的材料應(yīng)按NACE MRO 16175 規(guī)定，符合該標(biāo)準(zhǔn)要求。適用NACE 要求的部件至少應(yīng)包括：氣缸、缸蓋、余隙腔套、閥蓋、活塞、活塞桿、氣閥、卸荷閥、填料盒、填料以及與H2S，氯化物等有可能接觸的緊固件。緊固件包括：閥蓋、卸荷閥、缸蓋、余隙腔套、管接頭等的緊固件；十字頭與隔離室的導(dǎo)向螺栓等。閥座和活塞桿表面硬度、閥片和彈簧的硬度

45、可例外于NACE 關(guān)于硬度的要求。奧氏體不銹鋼材料要進(jìn)行溶焊。暴露在氯化物或利于晶界腐蝕條件下的零件，應(yīng)采用低碳鋼或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鋼號，或采用焊后退火處理。 禁止使用ASTM 515鋼。（易脆裂）8. 脈動和振動控制要求脈動和振動控制對于往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對裝臵的安全穩(wěn)定操作非常重要。綜合API618、DEP和UOP對于脈動和振動控制的要求如下：1) 脈動抑制裝臵：脈動過濾器、消振器、儲罐、阻氣管、孔板系統(tǒng)。2) 設(shè)計(jì)原則：考慮各種脈動的相互影響，減少管路振動，有利于壓縮機(jī)性能和氣閥的壽命。3) 近似設(shè)計(jì)方法方法1：按經(jīng)驗(yàn)分析設(shè)計(jì)脈動抑制裝臵，對管路系統(tǒng)進(jìn)行簡單分析，不作聲學(xué)模擬。 方法2

46、：用脈動抑制裝臵和經(jīng)過驗(yàn)證的聲學(xué)模擬技術(shù)，并結(jié)合管路機(jī)械分析來達(dá)到振動響應(yīng)的控制。方法3：與近似設(shè)計(jì)方法2相同，但對壓縮機(jī)氣缸、壓縮機(jī)進(jìn)氣管和與其相連管路系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械分析，包括對壓縮機(jī)管路系統(tǒng)的分析并且研究所有規(guī)定條件下的聲學(xué)和機(jī)械系統(tǒng)響應(yīng)之間的相互作用。17 焊接氣缸和缸蓋應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。全部焊縫均應(yīng)作100%射線檢查。4) 確定脈動和振動控制用近似設(shè)計(jì)方法指南：出口壓力69額定功率 kW壓力、功率超出上表范圍的，應(yīng)采用近似設(shè)計(jì)方法3。DEP（殼牌石油公司）規(guī)定：脈動和振動計(jì)算分析根據(jù)實(shí)際情況可采用設(shè)計(jì)方法1或設(shè)計(jì)方法3。不采用設(shè)計(jì)方法2。5) 脈動抑制裝臵（緩沖罐）主要技術(shù)要求： 在每個

47、氣缸進(jìn)出口均應(yīng)設(shè)緩沖罐。并聯(lián)操作的氣缸可以采用一個公用的進(jìn)氣緩沖罐和一個公用的排氣緩沖罐。 緩沖罐的直徑至少為連接管直徑的兩倍。其容積至少為所有連接的氣缸每轉(zhuǎn)活塞位移容積的12倍。 緩沖罐按壓力容器設(shè)計(jì)；腐蝕裕量3.2mm；壁厚9.6mm；焊縫100% X進(jìn)行射線探傷； 一般情況下不采用脈動過濾器、衰減器、阻塞管和孔板作為脈動抑制裝臵。 不允許用中冷器和后冷器作為緩沖罐。 對有腐蝕氣體場合，緩沖罐內(nèi)件應(yīng)采用不銹鋼。 從緩沖罐殼體至氣缸法蘭的管段應(yīng)盡可能短； 當(dāng)兩個或多個氣缸連接到同一個緩沖罐時(shí)，法蘭連接應(yīng)在壓縮機(jī)制造廠里進(jìn)行，以氣缸為準(zhǔn)，在適當(dāng)?shù)牟课灰附?，以保持對中，并使殘余?yīng)力最小。 緩沖

48、罐的進(jìn)、出口連接管應(yīng)布臵在軸向中心或在緩沖罐端部，以獲得最佳的對稱以消除氣體力。 進(jìn)氣緩沖罐的進(jìn)出口管嘴應(yīng)該緊貼內(nèi)壁，并且布臵使液體不能在緩沖罐內(nèi)積累，以防擊缸。 按近似方法1以及初估緩沖罐尺寸時(shí)，按下列公式計(jì)算其最小容積： 進(jìn)氣緩沖罐 Vs=8.1 PD(k*Ts/M)0.25Vs Vd ； Vs 0.028 m3k - 氣體平均絕熱指數(shù)（平均壓力和平均溫度下）；Ts - 吸入溫度 K；M - 分子量；PD - 壓縮機(jī)凈排氣量 m3/r，（所有與緩沖罐相連的氣缸的總量）。 排氣緩沖罐 Vd=1.6Ts / R(1/K)VdVs ； Vd 0.028 m3R - 氣缸法蘭處壓力比。 單個氣缸的

49、緩沖容器，其長徑比應(yīng)不超過4.0。實(shí)踐證明，按上兩式確定的緩沖罐容積，在大多數(shù)情況下是令人滿意的。但是，但對于富氫氣體（分子量小于12時(shí)），不太適用。特別是在分子量很小，進(jìn)氣壓力也很低時(shí)，緩沖罐容積會很大。這時(shí)，采用用這個公式計(jì)算的值乘以5060%，然后與“所有連接的氣缸每轉(zhuǎn)活塞位移容積的12倍”作比較，取其大值即可。在某些情況下，可能有必要用設(shè)計(jì)方法2或方法3所模擬分析的結(jié)果，對緩沖罐尺寸進(jìn)行修正。6) 如果聲學(xué)模擬分析和/或機(jī)械響應(yīng)分析要求對管路和/或脈動抑制裝臵進(jìn)行修改時(shí)，優(yōu)先順序如下：a. 增加緩沖罐和/或管道面積；b. 采用孔板；c. 采用其它形式的脈動抑制裝臵。9. 運(yùn)動機(jī)構(gòu)的潤滑

50、運(yùn)動機(jī)構(gòu)的潤滑是指主軸承、連桿大小頭瓦以及十字頭滑道的潤滑。潤滑的目的是：減少潤滑部位的磨損；冷卻摩擦表面；減少摩擦、降低功耗；防銹。在對潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)時(shí)，首先是看是否滿足下述要求。如果有偏差，是往高要求偏差還是低要求偏差。比如，材料；冷卻器和過濾器的數(shù)量；冷卻器和過濾器是否連續(xù)切換；油泵形式；配帶的儀表；是否帶溫控閥等等。1) 潤滑形式：大中型帶十字頭壓縮機(jī)均采用壓力潤滑。2) 選擇壓力循環(huán)潤滑系統(tǒng)的基本要求： 潤滑油系統(tǒng)基本組成：油泵；油冷卻器；一臺并聯(lián)的雙聯(lián)可連續(xù)切換的全流量油過濾器；一套供、回油管路系統(tǒng)以及必要的檢測、控制儀表。當(dāng)用戶有要求時(shí)，或者兩臺壓縮機(jī)公用一個油站時(shí)，應(yīng)設(shè)并聯(lián)

51、可“連動”切換的油冷卻器。機(jī)身名義功率150kW的壓縮機(jī)應(yīng)配有全流量、全壓力的輔助油泵。對于小壓縮機(jī)，無輔助油泵時(shí)，應(yīng)設(shè)手搖泵。每臺油泵設(shè)一個單獨(dú)的過濾網(wǎng)。油泵出口設(shè)獨(dú)立的外臵式安全閥，安全閥回油管路上設(shè)視窗。 油泵多采用齒輪或螺桿泵。油泵油量120% 所需油量，油泵出口設(shè)獨(dú)立的外臵式安全閥。分別接回油箱。 油箱至少能滿足油泵48分鐘油量。 油過濾器。一般經(jīng)三級過濾：粗濾細(xì)濾精濾。精過濾器過濾精度10，濾筒材料應(yīng)耐腐蝕。壓力降0.3 bar。 曲軸箱油溫應(yīng)70；供油溫度55。采用管殼式冷卻器，油走殼程。換熱面積一般為0.0040.006 m2/kW。油冷卻器管壁厚度1.65 mm。采用可拆卸管

52、束式，或按TEMA C級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。管外徑16mm，壁厚1.6 mm。在油冷卻器出口的油壓至少比水壓高1bar。當(dāng)壓縮機(jī)額定功率<187 kW，并且通過計(jì)算和操作證明機(jī)身有足夠的散熱面積，可以不需要油冷卻器。 最低啟動油溫為27。油箱設(shè)加熱器，使油箱的油溫能在12小時(shí)內(nèi)從環(huán)境溫度加熱到最低啟動油溫。電加熱器的功率密度不能超過2.0W/cm2。 對于無備用的機(jī)組，有如下特殊要求：a） 軸頭泵應(yīng)配兩個并聯(lián)的安全閥。應(yīng)有旁通管路，以能在不停機(jī)的情況下摘除安全閥。b） 可連續(xù)切換的雙聯(lián)油過濾器、雙聯(lián)冷卻器。c） 停車開關(guān)應(yīng)采用“三取二”表決式。 油泵應(yīng)采用綱或不銹鋼材料。所有與油接觸、受油壓作用的

53、部件（作為油箱的機(jī)身和油泵除外，可以用鑄鐵）、油管路（鑄在機(jī)身內(nèi)的管路除外）全部均應(yīng)采用不銹鋼材料。 API 618第4版要求油系統(tǒng)設(shè)溫控閥，以保持供油溫度恒定。 當(dāng)壓縮機(jī)功率750kW，并由透平/齒輪箱驅(qū)動時(shí)，油系統(tǒng)采用API 614要求。10. 氣缸和填料的潤滑氣缸及填料注油量應(yīng)適當(dāng)，注油不足會引起激烈摩擦，引起氣缸和活塞桿表面燒傷，將活塞環(huán)和填料燒壞，注油過多則會使氣體帶油過多，氣體冷卻器換熱效率下降，對氣閥的及時(shí)開啟和壽命也有影響。當(dāng)壓縮空氣介質(zhì)時(shí)，油量應(yīng)嚴(yán)格控制，以防積炭，引起爆炸。氣缸及填料注油設(shè)備有單點(diǎn)單柱塞式真空滴油式注油器、油流分配式注油器、注油泵。注油器多采用單柱塞真空滴油式注油器，實(shí)踐證明，這種注油器工作可靠。 20注油器頭數(shù)選擇依據(jù)是氣缸及填料的注油點(diǎn)，還應(yīng)加適當(dāng)?shù)膫溆妙^。在多列壓縮機(jī)，注油點(diǎn)多，用油量大時(shí)，采用油流分配式注油器。另外還有采用注油泵，注油泵可以在0100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)油量。石油化工對氣缸和填料潤滑的要求：1) 注油器可用曲軸傳動或單獨(dú)驅(qū)動。不能采用棘輪傳動的潤滑油泵。2) 泵的設(shè)