《典型動設(shè)備的介紹》課件

1、典型動設(shè)備的介紹背景 在石油化工生產(chǎn)過程中，大量的壓縮機(jī)組發(fā)揮著無可替代的作用。各式各樣的原料氣、中間氣體及氣體產(chǎn)品，需要按照工藝流程路線以及工藝參數(shù)的要求，提高氣體壓力，完成預(yù)期的化學(xué)反應(yīng)、壓縮制冷或氣體分離提純等工藝過程。根據(jù)工藝要求，還可以將生成氣增壓或液化，以便于儲存或長距離輸送。動力鍋爐以及加熱爐，燃料需要充分燃燒，更是離不開送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)。壓縮空氣作為自動控制系統(tǒng)或某些特殊機(jī)械的動力源，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。目前，石油化工生產(chǎn)的大型化、一體化、集約化發(fā)展趨勢明顯加快，越來越多的技術(shù)先進(jìn)的大型壓縮機(jī)組已經(jīng)成為石油化工工藝生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備，成為企業(yè)設(shè)備管理和實行特級維護(hù)的重點

2、。壓縮機(jī)的介類與特點 -按壓縮機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式分類按壓縮機(jī)的工作原理可以將壓縮機(jī)分為容積型和速度型兩大類。容積型壓縮機(jī)壓力的提高是依靠壓縮氣體的體積來實現(xiàn)的，而速度型壓縮機(jī)是首先使氣體分子獲得一個相當(dāng)大的速度，然后通過擴(kuò)壓器，使速度降低，將動能轉(zhuǎn)化為壓力能。容積型和速度型壓縮機(jī)由于結(jié)構(gòu)的不同又可以分為以下幾種，見圖01。空積型往復(fù)式壓縮機(jī)-往復(fù)活塞式壓縮機(jī) 在容積式壓縮機(jī)中，往復(fù)活塞式壓縮機(jī)（以下簡稱為活塞式壓縮機(jī)）是應(yīng)用得最早、最為廣泛和最具有代表性的?；钊綁嚎s機(jī)的壓力范圍十分廣泛，其出口壓力可以從幾atm到3500atm，甚至更高。 活塞式壓縮機(jī)具有典型的曲柄連桿結(jié)構(gòu)，見圖02。曲

3、軸的轉(zhuǎn)動帶動連桿繞著十字頭銷擺動的同時，又隨同十字頭活塞桿活塞組合體沿汽缸軸線方向作往復(fù)運動。曲軸每轉(zhuǎn)動一周，活塞在汽缸內(nèi)、外止點間（對臥式壓縮機(jī)而言）或上、下止點間（對立式壓縮機(jī)而言）往復(fù)運動一次，壓縮機(jī)也就完成了吸氣壓縮排氣膨脹的循環(huán)過程。氣體的吸入和排出則由吸氣閥和排氣閥自動控制。容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī) 容積型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的汽缸內(nèi)，通常都有一個或兩個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的容積變化實現(xiàn)了氣體壓縮。按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及容積變化的特點，回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)又有許多型式。 常見的有螺桿式壓縮機(jī)（見圖04）滑片式壓縮機(jī)（見圖05）、轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)（見圖06）羅茨式壓縮機(jī)（見圖07）、水環(huán)式壓縮機(jī)（見圖08）等速度型

4、壓縮機(jī)-離心式壓縮機(jī) 離心式壓縮機(jī)（見圖09）的汽缸內(nèi)，主軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)時，氣體沿軸向吸入，并以很高的速度沿著垂直于壓縮機(jī)軸的徑向方向被離心力甩出，進(jìn)入擴(kuò)壓器后，氣流速度降低，壓力升高。混流式壓縮機(jī) 通常在一臺壓縮機(jī)內(nèi)，在若干級軸流式之后加一級或幾級離心式葉輪的組合式壓縮機(jī)。這種機(jī)器比單純離心式經(jīng)濟(jì)，流量大時比離心式更輕便，結(jié)構(gòu)也更為緊湊。軸流式壓縮機(jī) 軸流式壓縮機(jī)中（見圖010)，同樣是由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使氣體產(chǎn)生很高的速度，但氣體在軸流式壓縮機(jī)中的運動，大致是沿著平行于壓縮機(jī)軸的方向進(jìn)行的。當(dāng)氣體流過依次排列的動葉和靜葉柵時，氣流速度逐漸降低，氣體壓力特 性優(yōu) 點缺 點速度型壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)

5、流量和出口壓力的變化由性能曲線決定。出口壓力過高，將導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生喘振1）排氣量均勻，無脈動2）外形尺寸及重量較小，結(jié)構(gòu)較簡單，易損件少，設(shè)備維護(hù)，檢修工作量較小1）氣流速度高，損失較大，小流量機(jī)組效率低2）不適應(yīng)在小流量、超高壓的范圍內(nèi)使用軸流式壓縮機(jī)流量和出口壓力的變化由性能曲線決定。特性曲線較陡，壓力變化時，流量變化較小。出口壓力過高，將導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生喘振。流量超過一定限度，流道發(fā)生氣流阻塞，性能遭到破壞1）氣流流動摩擦損耗較離心壓縮機(jī)小，因此效率較高2）適于特大輸氣量、低壓或中壓3）可通過調(diào)整定子葉片和轉(zhuǎn)子葉片的角度改變流量1）穩(wěn)定工作范圍較窄2）由于空氣動力造成的振動，以及對灰塵污染敏感

6、，有可能損壞葉片3）出口壓力較低容積型壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)時，排氣壓力幾乎不改變1）氣流速度低，損失小，效率較高2）從低壓到超高壓，適應(yīng)壓力范圍廣3）同一臺壓縮機(jī)可壓縮不同的氣體1）往復(fù)慣性力無法徹底平衡2）活塞式壓縮機(jī)排氣脈動性大3）不適用于大流量的場合4）維修工作量較大螺桿式壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)具有低壓、較大流量的操作特性。轉(zhuǎn)子的長度和直徑，決定了壓縮機(jī)的壓力和流量1）螺桿式壓縮機(jī)無往復(fù)式壓縮機(jī)的氣流脈動，也沒有離心式壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象2）零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊，運行平穩(wěn)，壽命長，維護(hù)簡單3）對氣體帶液要求不太嚴(yán)格轉(zhuǎn)子型線復(fù)雜，加工要求高，噪聲大幾種速度型、容積型壓縮機(jī)特性對比石油化工中壓、

7、高壓和超高壓活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點簡介2D2510.71290BX壓縮機(jī)主要技術(shù)規(guī)范項 目技術(shù)規(guī)范項 目技術(shù)規(guī)范壓縮介質(zhì)吸入狀態(tài)下的流量活塞行程主軸轉(zhuǎn)數(shù)吸排氣壓力吸排氣溫度軸功率主機(jī)質(zhì)量H296%，CH42.44%333.3rmin1.1778.829MPa660kW電機(jī)型號電機(jī)功率冷卻水耗量傳動方式氣量調(diào)節(jié)范圍氣量調(diào)節(jié)方式主機(jī)外形尺寸TAKW800182150800kW60th聯(lián)軸器剛性連接0、50%、100%手動氣控頂開吸氣閥682810301185mm2D2510.71290BX壓縮機(jī)各級氣體參數(shù) 級項 目一級二級 級項 目一級二級吸氣壓力MPa吸氣溫度排氣壓力MPa1.177403.45

8、3.415408.829排氣溫度汽缸內(nèi)徑mm排氣壓力MPa1403003.7951391909.886 壓縮機(jī)組主要由同步電機(jī)、剛性聯(lián)軸器、壓縮機(jī)及附屬設(shè)備構(gòu)成。 壓縮機(jī)本身由一個機(jī)身、兩個中間接筒（又稱中體）、一級汽缸、二級汽缸（位于機(jī)身左、右兩側(cè)各一個）以及傳動機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，汽缸下面設(shè)有汽缸支座。機(jī)身機(jī)身為對稱平衡式，由曲軸箱、油池和兩組十字頭滑道組成的灰鑄鐵件（HT2547）。機(jī)身裝有曲軸、連桿和十字頭等。機(jī)身用4個地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。機(jī)身頂部有可拆卸蓋板，便于安裝、檢修主軸承、曲軸、連桿。每個十字頭滑道都有兩個窗口用金屬蓋板密封，便于內(nèi)件的安裝和檢修。機(jī)身頂部設(shè)有通風(fēng)裝置。中間接筒中間

9、接筒為鑄鐵（HT2547）制成的雙室型筒狀部件。它是機(jī)身和汽缸間的連接橋梁。接筒中間隔板裝有填料，用來防止汽缸填料函漏出的有害氣體竄入機(jī)身內(nèi)。中間接筒與機(jī)身連接側(cè)設(shè)有安裝刮油環(huán)的隔板，用以把機(jī)身滑道與接筒分開，阻止機(jī)身中的潤滑油通過活塞桿進(jìn)入汽缸，刮油環(huán)刮下的油流回油池。 中間接筒分開的兩室上部和底部分別接有填料冷卻水、潤滑油、充氣及漏氣回收和排凝專用管線。中間接筒兩側(cè)的窗口可以打開，用于填料的檢修和維護(hù)。工作時窗口用金屬蓋板密封。汽缸低壓缸為鑄鐵（JT3054）制成的帶有氣道和水道3層內(nèi)壁的筒形鑄件。高壓缸為鍛鋼制造，汽缸水道是機(jī)加工形成的。低壓缸和高壓缸缸套均為合金鑄鐵制成（JT25一47

10、C），缸套的工作表面進(jìn)行了氮化處理，缸套與缸體采用過盈配合。汽缸體的兩端由缸蓋和缸座封閉。軸側(cè)缸座內(nèi)設(shè)置填料函，阻止往復(fù)運動的活塞桿通過缸座時造成缸內(nèi)氣體的外漏。氣閥 氣閥在汽缸上為徑向布置，雙作用汽缸在軸端和蓋端都設(shè)有氣閥孔。吸氣閥布置在汽缸體的上部，排氣閥裝在缸體的下部。吸、排氣閥的閥片依據(jù)閥前后的氣體壓差與彈簧力的綜合作用，自動實現(xiàn)打開與關(guān)閉。吸氣閥、排氣閥可以是環(huán)狀閥，也可為網(wǎng)狀閥?；钊M件一級活塞采用實心結(jié)構(gòu)，由鑄鋁ZL401制成?；钊麠U為42CrMo鍛制?；钊麠U與填料密封工作表面經(jīng)特殊的淬火處理?；钊h(huán)分成3組，每組由兩個靠近的、單獨的活塞環(huán)組成。兩個支承環(huán)安裝在活塞底部兩組活塞環(huán)

11、間的凹槽內(nèi)，支承環(huán)只占活塞圓周的1/3，每個支承環(huán)都由兩個定位環(huán)定位。當(dāng)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動工作時，支承環(huán)起著導(dǎo)向作用。二級活塞 一、二級活塞環(huán)和支承環(huán)均由填充聚四氟乙烯材料制成。 活塞與活塞桿是用活塞桿帽緊固的?；钊强炕钊麠U肩部的的外圓及活塞帽外圓作徑向定位。緊固后將螺帽的卷邊壓入活塞端部的開槽處以防松動。 二級活塞由35#鋼制成，活塞桿為42CrMo鍛制，見圖213?；钊h(huán)分成3組，每組由3個靠近的單獨的活塞環(huán)組成。兩個支承環(huán)安裝在活塞底部兩組活塞環(huán)間的凹槽內(nèi)，支承環(huán)只占活塞圓周的1/3，每個支承環(huán)都由兩個定位塊定位。活塞桿密封填料 填料函內(nèi)從汽缸側(cè)往外，依次裝有2組主要起節(jié)流作用的填料

12、盒、7組主要起密封作用的填料盒和2組主要起阻流作用的填料盒（在充氮氣室兩側(cè)各有一組）。填料函內(nèi)設(shè)有冷卻水通道，用來降低填料的溫度。填料函內(nèi)設(shè)有潤滑油孔，用來加強(qiáng)潤滑和密封效果。 如果密封元件使用了自潤滑性能良好的材料，也可以采用無油潤滑傳動機(jī)構(gòu) 包括主軸承、曲軸（1個）、連桿（2個）和十字頭（2個）；主軸瓦由上、下兩部分組成。瓦背由鋼制成，內(nèi)表面襯軸承合金。主軸瓦組裝于機(jī)身的軸承座內(nèi)。 軸瓦有肩部翻邊，表面有軸承合金的對接凸緣。用兩肩距離與軸承座的寬度來實現(xiàn)軸瓦的軸向定位。主軸承為非中間開邊，而是在軸承中心水平面下5。 因此，上半軸瓦和軸承蓋一起在軸承座內(nèi)實現(xiàn)徑向定位。軸承蓋上的圓柱銷是用于上

13、部軸瓦在軸承蓋上正確定位之用。 軸承螺栓的預(yù)緊力是靠其伸長量保證的。每個螺栓中心都有一個圓孔，孔內(nèi)裝有測量圓柱棒，可用深度千分尺測量螺栓緊固前后的伸長量，從而保證軸瓦的緊固和軸承與軸頸的潤滑間隙。 曲軸由35#鋼鍛制而成。它由主軸頸、曲柄頸、拐臂、帶密封槽的主軸頸和聯(lián)軸器法蘭組成，參見圖215。密封槽與機(jī)身擋油蓋配合，借助于密封元件的作用，阻止油池潤滑油外漏。曲軸靠近聯(lián)軸器側(cè)的主軸頸，與軸向定位軸承配合，用于確定曲軸的軸向定位。其余的主軸頸和曲柄頸與軸承的配合可作軸向位移以適應(yīng)曲軸溫升后的軸向線膨脹液壓十字頭連接器 液壓緊固裝置是由壓力體、壓力活塞（組裝在壓力體內(nèi)）、緊固螺母及密封圈（組裝在壓

14、力體內(nèi)）組成?；钊麠U是通過（兩半的）止推圈13和螺圈12與十字頭連在一起的。液壓緊固裝置也裝在活塞桿上。手動超高壓油泵產(chǎn)生的150MPa的壓力，將環(huán)形活塞及壓力體分別壓向螺圈及活塞桿肩部，使活塞桿產(chǎn)生所需的初始伸長。這時將緊固螺母旋入至十字頭端部實現(xiàn)機(jī)械定位，泄壓后就完成了活塞桿與十字頭的連接。潤滑系統(tǒng) 傳動機(jī)構(gòu)中的主軸承、曲軸的曲柄銷、連桿的大、小頭軸瓦、十字頭銷和滑道采用了強(qiáng)制潤滑。主油泵由曲軸直接驅(qū)動，機(jī)身的油池作為系統(tǒng)的油箱來使用，可以儲存至少8min的油泵循環(huán)油量，裝有油溫和油位就地指示儀表。油池最低位置裝有放油閥，油路總吸油口設(shè)有過濾精度不少于30m的粗過濾器。油池與稀油站和主油泵

15、相連。 稀油站包括輔助油泵、油冷卻器、油壓調(diào)節(jié)閥、精過濾器（過濾精度不大于40m）、安全閥以及就地安裝的溫度、壓力、壓差儀表。壓縮機(jī)附屬設(shè)備附屬設(shè)備包括進(jìn)氣過濾器、一級、二級吸氣緩沖罐、一級、二級排氣緩沖罐、列管式中間冷卻器（用于壓縮氣體的中間冷卻）、一級、二級氣體分離器（用于壓縮后氣體的氣、液分離）、水冷卻系統(tǒng)（用于工藝氣體的級間冷卻、汽缸、填料及潤滑油的冷卻）、氣體調(diào)節(jié)器（用于壓縮機(jī)排氣量的調(diào)節(jié)）、安全閥、手動盤車機(jī)構(gòu)、儀表及其聯(lián)鎖控制系統(tǒng)等。常見故障的處理序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法1軸承溫度高a軸瓦與軸頸接觸不均勻，或接觸面小，單位面積上的比壓過大 b軸承間隙過小 c軸頸圓柱度和軸直線

16、度偏差過大 d潤滑油量供應(yīng)不足或中斷 e油變質(zhì) f進(jìn)油溫度過高a用涂色法刮研軸瓦，改善單位面積上的比壓 b調(diào)整軸承間隙 c校直軸 d檢查油泵、管線和油過濾器 e更換潤滑油 f調(diào)節(jié)油冷卻器進(jìn)水量2汽缸溫度高a冷卻水供給不足b冷卻水管堵塞c缺少潤滑油a適當(dāng)加大冷卻水供給量b檢查并疏通水管c檢查注油泵及管線3填料函發(fā)熱a活塞桿與填料配合間隙不合適b活塞桿與填料函裝配時產(chǎn)生偏斜c填料冷卻水供應(yīng)不足或水管堵塞d填料函潤滑油污垢或供油不足a適當(dāng)調(diào)整間隙b重新裝配c加大供水量或疏通供水管線d更換潤滑油或調(diào)整供油量4排氣溫度高a排氣閥泄漏b入口過濾器堵塞c吸入氣體溫度超過規(guī)定值d吸氣閥泄漏e汽缸或冷卻器效果差a拆檢并清理排氣閥b拆檢并清理入口過濾器c檢查工藝流程d拆檢并清理吸氣閥e檢查冷卻水系統(tǒng)或清洗冷卻器6管路發(fā)生不正常的振動a管卡太松或斷裂 b支撐剛性不夠 c管架或吊架不牢 d管路系統(tǒng)產(chǎn)生氣柱共振或管路機(jī)械共振a緊固或更換管卡b加固支撐c加固管架或吊架d重新配置管路系統(tǒng)序號故障現(xiàn)象故障原因處理方法7油泵出口壓力或無壓力a吸入管法蘭或接頭漏，吸入空氣b油泵殼體或軸封有泄漏c吸入閥有故障或油管堵塞d油箱內(nèi)油位太低e油過濾器堵塞f油泵驅(qū)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降g安全閥故障a查堵漏點b.檢查并消除漏點c檢查并疏通油管d添加潤滑油e清