西門子壓縮機(jī)培訓(xùn)資料

1、Copyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機(jī)培訓(xùn)資料壓縮機(jī)培訓(xùn)資料(Jan. 20th, 2015)Page 2Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.提綱提綱 壓縮機(jī)簡(jiǎn)介 黔桂天能LNG詳細(xì)介紹Page 3Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機(jī)原理離心壓縮機(jī)原理 在離心式壓縮機(jī)中，氣體流在離心式壓縮機(jī)中，氣體流經(jīng)葉輪時(shí)，由于葉

2、輪旋轉(zhuǎn)使氣體經(jīng)葉輪時(shí)，由于葉輪旋轉(zhuǎn)使氣體受到離心力的作用，葉輪對(duì)氣體受到離心力的作用，葉輪對(duì)氣體作功，把機(jī)械能傳給氣體，從而作功，把機(jī)械能傳給氣體，從而使氣體壓力溫度提高，比容縮使氣體壓力溫度提高，比容縮小。同時(shí)，氣體獲得了速度，高小。同時(shí)，氣體獲得了速度，高速氣流在離開葉輪后，進(jìn)入擴(kuò)壓速氣流在離開葉輪后，進(jìn)入擴(kuò)壓室，在那里，由于擴(kuò)壓室的擴(kuò)壓室，在那里，由于擴(kuò)壓室的擴(kuò)壓作用，氣流的機(jī)械能變成了氣流作用，氣流的機(jī)械能變成了氣流的靜壓能，氣體的壓力就進(jìn)一步的靜壓能，氣體的壓力就進(jìn)一步提高。然后氣體通過彎道回流提高。然后氣體通過彎道回流器，進(jìn)入下一級(jí)葉輪，繼續(xù)進(jìn)行器，進(jìn)入下一級(jí)葉輪，繼續(xù)進(jìn)行壓縮，氣

3、體壓力就逐漸提高，直壓縮，氣體壓力就逐漸提高，直到最后一級(jí)，氣體壓力達(dá)到工藝到最后一級(jí)，氣體壓力達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求，便通過最后一級(jí)的蝸設(shè)計(jì)要求，便通過最后一級(jí)的蝸殼排出。殼排出。 Page 4Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機(jī)的分類離心壓縮機(jī)的分類壓縮機(jī)壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)渦輪壓縮機(jī)渦輪壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)離心壓縮機(jī)離心壓縮機(jī)軸流壓縮機(jī)軸流壓縮機(jī)體積體積通過動(dòng)能轉(zhuǎn)化通過動(dòng)能轉(zhuǎn)化壓縮方式壓縮方式往復(fù)式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

4、方式運(yùn)動(dòng)方式間歇式間歇式準(zhǔn)連續(xù)的準(zhǔn)連續(xù)的連續(xù)連續(xù)輸出方式輸出方式小小小小小小/中中小小/高高非常大非常大流量范圍流量范圍高高中等中等中等中等低低壓比壓比定容定容- 可變壓力可變壓力可變體積可變體積-準(zhǔn)定壓準(zhǔn)定壓操作方式操作方式原理原理Page 5Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)分類離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)分類離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分可分為水平剖分和垂直剖分。離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分可分為水平剖分和垂直剖分。 1）水平剖分定子被通過軸心線的水平面剖分為上下兩部分）水平剖分定子被通過軸心線的水平面剖分

5、為上下兩部分Page 6Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)分類離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)分類2）垂直剖分離心式壓縮機(jī)，其缸體為筒型，兩端蓋用聯(lián)接螺栓與筒形缸）垂直剖分離心式壓縮機(jī)，其缸體為筒型，兩端蓋用聯(lián)接螺栓與筒形缸體聯(lián)成一個(gè)整體。體聯(lián)成一個(gè)整體。Page 7Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG 壓縮機(jī)流程圖 壓縮機(jī)數(shù)據(jù)表和性能曲線 壓縮機(jī)縱剖圖 壓縮機(jī)密封 壓縮機(jī)喘振Page

6、 8Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機(jī)流程圖：壓縮機(jī)流程圖：Page 9Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表Page 10Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG性能曲線性能曲線Page 11Siemens CompressorCopy

7、right Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG1段進(jìn)口段進(jìn)口2段進(jìn)口段進(jìn)口1段葉片段葉片2段葉片段葉片振動(dòng)探頭振動(dòng)探頭徑向軸承徑向軸承徑向徑向-止推軸承止推軸承半聯(lián)軸節(jié)半聯(lián)軸節(jié)隔板隔板缸體缸體止推盤止推盤Page 12Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件1. 氣缸氣缸是壓縮機(jī)的殼體，又稱為機(jī)殼。由殼體和進(jìn)排氣室組成，內(nèi)裝有隔板、密封體、軸承等零部件。對(duì)它的主要要求是：有足夠的強(qiáng)度以承受氣體的壓力，法蘭結(jié)合面應(yīng)嚴(yán)密，主要由鑄鋼

8、組成。Page 13Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件2. 隔板隔板是形成固定元件的氣體通道。Page 14Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件3. 葉輪葉輪是離心式壓縮機(jī)對(duì)氣體介質(zhì)做功的唯一元件。葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)氣體做功。氣體在葉輪葉片的作用下，跟著葉輪作高速旋轉(zhuǎn)，受旋轉(zhuǎn)離心力的作用以及葉輪里的 擴(kuò)壓流動(dòng)，在流出葉輪時(shí)，氣體的壓力、速度和溫度都得到提高。葉輪按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

9、可分為開式、半開式和閉式三種形式。本壓縮機(jī)采用的是閉式葉輪。Page 15Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件4. 主軸主軸是壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，主要起到裝配葉輪、平衡盤、推力盤的作用，通過聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)機(jī)相連，是轉(zhuǎn)子部分的中心部位。Page 16Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件5. 軸承軸承分為徑向軸承和止推軸承。徑向軸承：是影響其安全工作和使用率的關(guān)鍵零件之一，常用可傾瓦軸

10、承，可傾瓦支撐軸承包括沿中心線。止推軸承：高速運(yùn)行的轉(zhuǎn)子，始終作用著由高壓端指向低壓端的軸向力。平衡軸向力主要是減少軸向推力，減輕止推軸承負(fù)荷，一般情況下軸向力的70通過平衡措施消除，剩余30由止推軸承負(fù)擔(dān)。Page 17Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機(jī)縱剖圖壓縮機(jī)縱剖圖Page 18Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機(jī)密封壓縮機(jī)密封密封是壓縮機(jī)的重

11、要部件之一。離心式壓縮機(jī)若要獲得良好的運(yùn)行效果，必須在轉(zhuǎn)子與定子間保留一定的間隙，以避免其間的摩擦、磨損以及碰撞等故障發(fā)生。泄漏不僅降低了壓縮機(jī)的工作效率，而且還將導(dǎo)致污染，甚至著火爆炸等事故。1 1）迷宮密封：是離心式壓縮機(jī)級(jí)間和軸端最常見的密封形式。）迷宮密封：是離心式壓縮機(jī)級(jí)間和軸端最常見的密封形式。Page 19Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG2 2）干氣密封）干氣密封 密封面由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成。其中動(dòng)環(huán)端面上刻有許多溝槽，他們互不相通。各個(gè)溝槽從旋轉(zhuǎn)環(huán)的外徑向中心延伸

12、，但不貫通，接口槽外深內(nèi)淺，在溝槽的末端形成了密封堰。當(dāng)處于非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的密封面接觸，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，氣體被吸入溝槽中壓縮的同時(shí)，遇到密封堰的阻攔，氣體壓力升高，克服靜環(huán)座彈簧力和作用在靜環(huán)上的流體靜壓力，使動(dòng)、靜環(huán)密封面脫離接觸，產(chǎn)生很小的間隙3-7微米。通過這種方法使間隙持久的存在，機(jī)械密封面并不接觸，流經(jīng)密封面的密封氣同時(shí)也起到了冷卻機(jī)封的作用。Page 20Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG干氣密封圖干氣密封圖Page 21Siemens Compressor

13、Copyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG干氣密封干氣密封P&ID圖圖Page 22Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機(jī)喘振壓縮機(jī)喘振喘振是離心式壓縮機(jī)本身固有的特性，而造成喘振的唯一直接原因是進(jìn)氣量減少到壓縮機(jī)的最小允許值。Page 23Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機(jī)喘振壓縮機(jī)喘振喘振發(fā)生的過

14、程： 1. 當(dāng)進(jìn)氣氣量小到一定程度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)時(shí)速，這時(shí)如果氣體流量進(jìn)一步減小，在葉輪背面形成很大的渦流區(qū)，氣流分離層擴(kuò)及整個(gè)通道，以致充滿整個(gè)葉道而把通道堵塞，氣流不能順利的通過葉道；2. 流動(dòng)嚴(yán)重惡化，使壓縮機(jī)的出口壓力突然大大下降，3. 管網(wǎng)壓力并沒有馬上降低，于是管網(wǎng)中的氣體壓力就反大于壓縮機(jī)出口處的壓力，因而管網(wǎng)中的氣體就倒流回壓縮機(jī)4. 一直到管網(wǎng)中的壓力下降至低于壓縮機(jī)出口壓力為止5. 倒流結(jié)束，壓縮機(jī)又開始向管網(wǎng)供氣，經(jīng)過壓縮機(jī)的流量又增大，壓縮機(jī)又恢復(fù)正常工作6. 但當(dāng)管網(wǎng)中的壓力也恢復(fù)到正常的壓力時(shí)，壓縮機(jī)的流量又減小，系統(tǒng)中的氣體又產(chǎn)生倒流。如此周而復(fù)始，就在整個(gè)系統(tǒng)

15、產(chǎn)生了周期性的氣流振蕩現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為：喘振Page 24Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機(jī)喘振壓縮機(jī)喘振喘振現(xiàn)象不但和壓縮機(jī)中嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)脫離有關(guān)，還和管網(wǎng)系統(tǒng)密切有關(guān)。管網(wǎng)容量越大，則喘振振幅越大，頻率越低；管網(wǎng)容量小，則振幅小，頻率高，一般為0.520Hz。喘振是離心式壓縮機(jī)的一種不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)生喘振時(shí)，表現(xiàn)為整個(gè)機(jī)組管網(wǎng)系統(tǒng)的氣流周期性振蕩，不但會(huì)使壓縮機(jī)的性能顯著惡化，氣流參數(shù)（壓力、流量）產(chǎn)生大幅度脈動(dòng)，大大加劇了整個(gè)機(jī)組的振動(dòng)；喘振使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子及定子元件經(jīng)受交變的動(dòng)

16、應(yīng)力，級(jí)間應(yīng)力失調(diào)一起強(qiáng)烈振動(dòng)，使密封和軸承損壞，甚至發(fā)生轉(zhuǎn)子與定子元件相碰，壓送的氣體外泄，引起爆炸等惡性事故，因此，在操作中一定要避免在低于喘振流量下運(yùn)轉(zhuǎn) 。Page 25Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振喘振的基本原因喘振的基本原因?qū)嶋H運(yùn)行中引起喘振的原因很多，但基本原因不外于以下2種：1. 壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行流量小于喘振流量。造成這種原因的因素很多，如：生產(chǎn)減量很多，吸入氣源不足，入口過濾器堵塞，管道阻力大，葉輪通道或氣流通道堵塞。2. 壓縮機(jī)出口壓力小于管網(wǎng)壓力。造成這種原因的因素很多

17、：如：管網(wǎng)阻力增大，進(jìn)氣壓力過低，進(jìn)氣溫度或氣體分子量變化太大，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變化等，壓縮機(jī)出口壓力小于管網(wǎng)壓力，就會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)運(yùn)行工作點(diǎn)，向小流量區(qū)移動(dòng)，從而進(jìn)入喘振區(qū)，這與前面提到的造成喘振的唯一直接原因是進(jìn)氣量減少到壓縮機(jī)的最小允許值并不矛盾。 Page 26Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振由于對(duì)于每一轉(zhuǎn)速，壓縮機(jī)都對(duì)應(yīng)有一喘振流量，小于喘振流量壓縮機(jī)即發(fā)生喘振，我們將個(gè)轉(zhuǎn)速下所有的喘振點(diǎn)連接起來，即可得到一條曲線，這條曲線叫喘振曲線。防喘振位于喘振線的右邊5-10%。Page 27Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機(jī)防喘振控制系統(tǒng)的基本目的是：防止喘振損傷壓縮機(jī)，減少干擾引起的能量損失，提高系統(tǒng)生產(chǎn)率。保持工藝設(shè)定的受限變量在安全或可接受的范圍內(nèi)。為達(dá)到上述目的，防喘振控制系統(tǒng)控制循環(huán)閥或放空閥的開關(guān)位置，以維持體積流量高于最小安全流量值。Page 28Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. A