壓縮機(jī)組系統(tǒng)簡介

1、壓縮機(jī)組系統(tǒng)簡介一、概述1.一般說明離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。近年來，由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，各種大型化工廠，煉油廠的建立，離心式壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器，而占有極其重要的地位。PCL型壓縮機(jī)是由GE公司為中石化天然氣公司川氣東輸管道分公司提供的天然氣（甲烷）離心壓縮機(jī)；利川站共三臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)自成系統(tǒng)，能單獨(dú)運(yùn)行進(jìn)行天然氣增壓。根據(jù)天然氣量的需求，可以一開二備、二開一備或三臺(tái)全開。.離心壓縮機(jī)工作原理：電動(dòng)機(jī)通過變速箱帶動(dòng)壓縮機(jī)主軸葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶，前面的氣體從工作輪中間的進(jìn)汽部份進(jìn)入葉輪

2、，由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體能連續(xù)不斷地被甩出去，從而保持了氣壓機(jī)中氣體的連續(xù)流動(dòng)。氣體因離心作用增加了壓力，還可以很大的速度離開工作輪，氣體經(jīng)擴(kuò)壓器逐漸降低了速度，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進(jìn)一步增加了壓力。如果一個(gè)工作葉輪得到的壓力還不夠，可通過使多級(jí)葉輪串聯(lián)起來工作的辦法來達(dá)到對(duì)出口壓力的要求。級(jí)間的串聯(lián)通過彎通，回流器來實(shí)現(xiàn)。.離心式壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：a.離心式壓縮機(jī)的氣量大，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，重量輕，機(jī)組尺寸小，占地面積小。 b.運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，操作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，摩擦件少，因之備件需用量少，維護(hù)費(fèi)用及人員少。 c.在化工流程中，離心式壓縮機(jī)對(duì)化工介質(zhì)可以做到絕對(duì)無油的壓縮過程。 d.離心式壓縮機(jī)為一種回

3、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動(dòng)。對(duì)一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)作動(dòng)力，為熱能綜合利用提供了可能。但是，離心式壓縮機(jī)也還存在一些缺點(diǎn)。 a.離心式壓縮機(jī)目前還不適用于氣量太小及壓比過高的場(chǎng)合。 b.離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調(diào)節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟(jì)性較差。 c.目前離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。.壓縮機(jī)系統(tǒng)組成：主要設(shè)備有：壓縮機(jī)本體-變速機(jī)-變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（電機(jī)）；輔助系統(tǒng)有：潤滑油系統(tǒng)-干氣密封系統(tǒng)-防喘振系統(tǒng)-循環(huán)冷卻水系統(tǒng)-空冷系統(tǒng)。.本站設(shè)備及系統(tǒng)特點(diǎn)：壓縮機(jī)是PCL503型離心式壓縮機(jī)，專門設(shè)計(jì)用于管道氣體輸送；經(jīng)過單級(jí)壓縮將天然氣由7.

4、16MPa壓縮到9.85MPa，它是由新比隆公司制造；電機(jī)是由西門子公司制造，具有變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，再通過變速機(jī)和聯(lián)軸節(jié)連接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。壓縮機(jī)和變速機(jī)安裝在同一鋼底座上，電動(dòng)機(jī)安裝的單獨(dú)底座上。壓縮機(jī)組布置簡圖如下：2.壓縮機(jī)規(guī)格及主要參數(shù)：.設(shè)計(jì)運(yùn)行工況。介質(zhì)： 天然氣（主要成分：甲烷97.058%，二氧化碳2.029%）進(jìn)口流量： 1178571.429M3/H平均分子量： 16.713進(jìn)口壓力： 7.16MPa進(jìn)口溫度： 22.4出口壓力： 9.85MPa出口溫度：49壓縮比： 0.873軸功率： 5626KW轉(zhuǎn)速： 6574rpm旋轉(zhuǎn)方向：（從驅(qū)動(dòng)電機(jī)端）順時(shí)針方向.外型尺寸及重量外型尺寸

5、：長11000MM 、 寬5000MM、高3000MM重量：如下表3.壓縮機(jī)系統(tǒng)天然氣加壓簡單工藝流程：（如下圖）二、離心壓縮機(jī)本體結(jié)構(gòu)性能介紹：PCL503型壓縮機(jī)是一種單級(jí)離心式壓縮機(jī)，專用于管道內(nèi)氣體輸送，壓縮機(jī)主要有定子（機(jī)殼、機(jī)頭、隔板、密封和軸承）、轉(zhuǎn)子（主軸、葉輪、隔套、平衡鼓）組成。1.壓縮機(jī)型號(hào)的意義PCL503型壓縮機(jī)：PCL表示壓縮機(jī)機(jī)殼一端垂直剖分（筒形殼體），503表示壓縮機(jī)標(biāo)稱尺寸為500，葉輪數(shù)目為3個(gè)。在壓縮機(jī)名稱后面常標(biāo)有進(jìn)出口法蘭公稱直徑。2.機(jī)殼：壓縮機(jī)機(jī)殼為筒形，筒體兩端由二個(gè)垂直法蘭（機(jī)頭）閉合；機(jī)頭和機(jī)殼在排氣側(cè)由焊在機(jī)殼上的支架和螺栓固定，在吸氣側(cè)

6、由剪力環(huán)和鎖緊環(huán)固定，機(jī)頭和機(jī)殼配合面都是精加工的，能實(shí)現(xiàn)最佳組裝。機(jī)殼由二個(gè)縱向支座支撐，在機(jī)殼底部沿縱向中心線焊有二個(gè)滑鍵，與焊在底板上的導(dǎo)向槽相配合將機(jī)器橫向定位，保證機(jī)器對(duì)中不受熱膨脹影晌。轉(zhuǎn)子軸承和端密封外殼用螺栓固定在機(jī)殼兩端的機(jī)頭上，有利于軸承和機(jī)封的拆檢，防止機(jī)殼氣體的泄漏。壓縮機(jī)機(jī)殼底部配有疏水閥，用于壓縮機(jī)機(jī)體的排凝。3.隔板 隔板組件圍繞轉(zhuǎn)子組件，將每個(gè)葉輪分隔成連續(xù)性流道，形成壓縮級(jí)的定子部分；隔板相鄰的面構(gòu)成環(huán)形通道形成擴(kuò)壓器，葉輪出口的氣體通過擴(kuò)壓器把一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能；在擴(kuò)壓器下游是迥流室，氣體通過迥流室返回到下一個(gè)葉輪入口。所有隔板都沿水平中心線分成上、下兩

7、半，由螺栓固定，形成單獨(dú)的兩束，待轉(zhuǎn)子安裝后，再彼此固定。隔板束在裝入機(jī)殼前用螺栓先固定到機(jī)頭上；在吸氣隔板和機(jī)頭外周上有加工的槽，內(nèi)裝密封環(huán)，防止氣體的泄漏。在隔板下半部裝有一套滾子，便于將隔板/轉(zhuǎn)子束和機(jī)頭裝入機(jī)殼。4.主軸 壓縮機(jī)主軸的主要作用是傳遞功率，所以它有較高的剛度和強(qiáng)度；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的其他部件都裝在主軸上。5.葉輪離心式壓縮機(jī)通過葉輪來提高氣體的速度，葉輪為閉式反向葉輪，熱裝在主軸上；葉輪安裝前要做動(dòng)平衡，并在高于最大持續(xù)轉(zhuǎn)速15%的條件下做超速試驗(yàn)。 6.隔套 隔套熱裝在主軸上，起定位葉輪的作用，并防止與氣體接觸，保護(hù)沒裝葉輪部分的主軸，而且還起導(dǎo)流作用。7.平衡鼓 由于在葉輪

8、的輪盤和輪蓋上有氣體產(chǎn)生的壓差，所以壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子受到指向吸氣端的軸向力作用。這一軸向力的大部分是由裝在靠排氣端的平衡鼓來平衡。平衡鼓內(nèi)側(cè)為出口排氣高壓區(qū)，平衡鼓外周與隔板之間有迷宮密封，阻止了高壓氣體的外泄，從而在平衡鼓外側(cè)產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)（此處與壓縮機(jī)的吸氣口以平衡管相連），這樣就形成了與葉輪上產(chǎn)生的相反的軸向推力。平衡鼓熱在主軸上，裝好后，整個(gè)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。8.軸頸軸承（徑向軸承）參見簡圖 PCL型壓縮機(jī)的軸頸軸承，選用可傾瓦型軸承，由油站供油強(qiáng)制潤滑，潤滑油在軸承內(nèi)放射狀流動(dòng)，通過孔隙潤滑軸瓦和軸承座，然后從側(cè)面排出并帶走產(chǎn)生的熱量。軸承座通過螺絲軸向固定在機(jī)頭上，便于軸承的拆檢。 9.止推

9、軸承 止推軸承的作用是承受壓縮機(jī)平衡鼓沒有完全抵消的軸向推力，以及膜片聯(lián)軸節(jié)產(chǎn)生的軸向推力。壓縮機(jī)止推軸承為雙向式，裝在壓縮機(jī)吸氣端，位于轉(zhuǎn)子止推盤兩側(cè)（止推盤裝在主軸上，與止推軸承配合作用，平衡軸向力）。該止推軸承裝有油環(huán)，其作用是當(dāng)軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，可減少潤滑油紊亂的攪動(dòng)，使軸承功率損失減少。止推軸承的軸向位置，由調(diào)整墊調(diào)整，調(diào)整墊的厚度在裝配時(shí)，根據(jù)需要，配合加工。10.聯(lián)軸器及罩 聯(lián)軸器是連接主動(dòng)軸和被動(dòng)軸，傳遞動(dòng)力和扭矩的一種裝置，本站離心式壓縮機(jī)使用的為膜片聯(lián)軸器。其最大的優(yōu)點(diǎn)是：重量輕，綜合補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力強(qiáng)，不需要潤滑，維護(hù)方便。 聯(lián)軸器護(hù)罩是由鋁合金鑄造而成，屬于封閉防火

10、花型式，主要作用是保護(hù)人身安全，同時(shí)防止異物進(jìn)入聯(lián)軸器。 11.迷宮密封 壓縮機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間的密封都采用迷宮密封，以減少不同壓力區(qū)域之間的氣體泄漏。迷宮式密封包括一個(gè)環(huán)，外周是密封齒，和轉(zhuǎn)子之間間隙很小，所以迷宮密封一般是采用耐腐蝕軟合金（鋁合金）制成，并根據(jù)需要切割成對(duì)半或四半，而且切口留有一定間隙，以滿足熱膨脹的要求。密封體外環(huán)的上半部固定在相應(yīng)的隔板上，下半部裝在下隔板上的凹槽里，易拆卸。軸端有同類密封，防止壓縮機(jī)氣體泄漏。 12. 軸端密封（干氣密封） PCL503型壓縮機(jī)的軸端密封選用的是干氣密封，它是由迷宮式密封、兩組機(jī)械密封（博格曼提供）串列，以及外加密封氣和沖洗隔離氣共同組成的密封系統(tǒng)。 機(jī)械氣封組件圖及干氣密封系統(tǒng)工藝流程簡圖（見下頁） 三、變速機(jī)結(jié)構(gòu)性能介紹 1.用途本變速器是用來對(duì)離心壓縮機(jī)進(jìn)行增速傳動(dòng)，并傳遞功率的裝置。 2.結(jié)構(gòu)特