離心式壓縮機(jī)和透平

凝氣式透平和離心式壓縮機(jī)原理及操作課件

凝氣式汽輪機(jī)汽輪機(jī)又叫蒸汽透平，它是以蒸汽為工作介質(zhì)，利用高速氣流推動葉輪轉(zhuǎn)動，從而把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。

1、汽輪機(jī)的組成：轉(zhuǎn)子(包括主軸、葉輪、葉片)，定子（包括汽缸、噴嘴、隔板），調(diào)速系統(tǒng)，保安系統(tǒng)。

2、汽輪機(jī)的工作原理：高壓蒸汽從裝在汽缸上的噴嘴噴出，經(jīng)膨脹、降壓而形成高速氣流，高速氣流吹到裝在葉輪周邊的一個個葉片上，從而把轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來，完成了蒸汽熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。此過程中排出的蒸汽溫度和壓力均有所下降，因此叫乏汽。

3、蒸汽透平的種類：按熱力學(xué)劃分主要有背壓式、抽氣式和凝汽式三種。我廠采用的為凝汽式透平，蒸汽在汽輪機(jī)中做功后全部排入冷凝器，排汽在低于大氣壓力的真空狀態(tài)下凝結(jié)成水。4、凝氣式汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)：

A.進(jìn)汽系統(tǒng)包括主汽門和調(diào)速器門。主汽門是蒸汽進(jìn)入系統(tǒng)的通道；調(diào)速器門能夠根據(jù)調(diào)速器的信號自動調(diào)節(jié)進(jìn)汽量，以保持轉(zhuǎn)數(shù)恒定，調(diào)速器可人工給定轉(zhuǎn)速，亦可與其它系統(tǒng)相連，保持某一參數(shù)恒定。

B.冷凝系統(tǒng)包括表冷器（復(fù)水器）、冷凝液泵（復(fù)水泵），是凝汽式透平的專有設(shè)備。表冷器是一種水冷卻器，通入冷卻水換熱后，能將做功后的乏汽冷凝成水，再由冷凝水泵打入抽汽冷凝器做冷卻水用，一部分回到表冷器保持一定的液面，另一部分水送入脫氧槽再利用。冷卻過程中形成負(fù)壓，瞬間冷卻，體積急劇收縮，有利于乏汽進(jìn)一步做功，造成一定的真空。C.真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)的作用是維持凝汽式透平排汽的真空度，同時將冷凝液回收重復(fù)使用。主要設(shè)備有抽汽冷凝器、開工抽氣器、一、二級抽氣器（抽氣器也叫空氣抽氣器，蒸汽噴射器）。抽氣器的工作原理：工作蒸汽在高壓下從噴嘴以很高的流速噴出，在噴射過程中，蒸汽的靜壓能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽墚a(chǎn)生低壓，而將氣體吸入，吸入的氣體與蒸汽混合后進(jìn)入擴(kuò)散管，速度逐漸降低壓力隨之升高，而后從壓出口排出。在蒸汽冷凝下來以后，積蓄下來的不凝氣體通過兩個串聯(lián)的蒸汽噴射器抽出。每抽一次，壓力就升高一些，又可冷凝下來一些水份，這些冷凝水又可引回系統(tǒng)，最后將不凝氣體排入大氣。影響真空度的因素有以下幾個第一，冷卻水溫上升。第二，表冷器管壁（走水的一側(cè)）結(jié)垢；第三，蒸汽噴射器堵塞，或蒸汽量不足；第四，管線或設(shè)備漏氣。D.大氣安全閥1.作用：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障破真空時，將排大氣安全閥打開，可快速破真空，使轉(zhuǎn)子盡快停止轉(zhuǎn)動，防止事故擴(kuò)大化。2.操作要點(diǎn)：第一，為了防止安全閥不嚴(yán)而漏空氣，排大氣安全閥要用水封住，通入密封水以維持真空。第二，如果排大氣安全閥達(dá)到正壓0.02Mpa不動作，可立即用手去開此閥，如果還是打不開，要進(jìn)行緊急停車。E..密封蒸汽作用：在軸的兩端形成密封。防止缸內(nèi)氣體逸如大氣（高壓側(cè)即蒸汽入口側(cè)）；或空氣漏入缸體（低壓側(cè)即做功后的乏汽側(cè)），影響透表冷器的真空。

F、調(diào)速系統(tǒng)：主要組成為調(diào)速器，它是通過油壓控制進(jìn)汽量的大小，從而實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速。G、危急保安系統(tǒng)：當(dāng)轉(zhuǎn)速超過設(shè)計(jì)允許極限，能自動將調(diào)速器油壓泄掉，迅速關(guān)掉汽門，切斷進(jìn)汽。油壓低，振動高等聯(lián)鎖也能使調(diào)速器油壓泄掉而停車。作用：是防止機(jī)組超轉(zhuǎn)數(shù)飛車的一種保護(hù)裝置。一、離心式壓縮機(jī)特點(diǎn)

往復(fù)式壓縮機(jī)適用于壓力比較高、壓縮的氣體量較少的情況，而離心式壓縮機(jī)一般應(yīng)用于壓力比較低和氣體輸送量比較大的工藝中，隨著化工生產(chǎn)的逐漸大型化，和催化劑溫低壓活性越來越好，生產(chǎn)系統(tǒng)壓力也逐漸趨于降低，再加上生產(chǎn)規(guī)模的大型化，更適用于采用離心式壓縮機(jī)。二者相比較離心式壓縮機(jī)還有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、輸氣量大，尺寸小，重量輕，占地少，不用備機(jī)，如果采用較便宜的蒸汽頭代替電機(jī)驅(qū)動，設(shè)備投資、占地面積、基建費(fèi)用、操作人員、維修費(fèi)用都可以大大降低。2、易損減少，運(yùn)行平穩(wěn)，可以運(yùn)行一年以上，維修簡單，所以操作費(fèi)用低。3、供氣均勻，運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)節(jié)方便，易于自動化操作。4、氣缸內(nèi)不需注入潤滑油，所以被壓縮的氣體不受油污染。所以對于催化劑怕污染的系統(tǒng)離心壓縮機(jī)首選。

缺點(diǎn)：1、由于高速氣流的流動損失，離心式壓縮機(jī)的效率要比往復(fù)式的低5-20%2、其只適用于大氣量場合，否則機(jī)械效率降低。日產(chǎn)甲醇小于660噸（氨600）不適于用。如果負(fù)荷不滿，為了防止喘振需要較多氣體打回流，功耗不會省多少，熱量能回收減少，能量收支不平衡。3、由于運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，每分鐘達(dá)萬轉(zhuǎn)，除機(jī)械安裝質(zhì)量外，日常運(yùn)行中尤其要求被壓縮的氣體不得含灰塵，液滴及腐蝕性成份。4、工況隨氣體溫度壓力及組成變化而變化，、尤其是開停及事故時要注意，防止出現(xiàn)喘振及其他波動。由于沒有備機(jī)，所以一旦出現(xiàn)事故會造成整個系統(tǒng)停車，這就要求操作人員充分掌握其特點(diǎn)，做到一次開車成功，實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷長周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)，才能有效發(fā)揮其作用。

離心式壓縮機(jī)的分類

二、離心式壓縮機(jī)的分類按氣體運(yùn)動方向分類1、離心式：氣體在壓縮機(jī)內(nèi)大致沿徑向流動2、軸流式：氣體在壓縮機(jī)內(nèi)大致沿軸向流動3、軸流離心組合式：有時機(jī)組在軸流的高壓段配上離心式。按排氣壓力分1、通風(fēng)機(jī)：PD〈0.0142MPA表壓2、鼓風(fēng)機(jī)：0.0142MPA〈PD〈0.245MPA表壓3、壓縮機(jī)：PD〉0.245MPA表壓按剖分形式分1、水平剖分：機(jī)組外殼按水平形式剖分MCL2、垂直剖分（筒形）：機(jī)組外殼為垂直形式剖分BCL壓縮機(jī)的基本組成從外觀上看一臺壓縮機(jī),首先看到的是機(jī)殼,又稱氣缸,通常由鑄鐵、鑄鋼澆鑄而成或由鋼板焊接而成。一臺高壓離心式壓縮機(jī)通常有兩個或兩個以上氣缸,按其氣體壓強(qiáng)高低分別稱為低壓缸、中壓缸和高壓缸。壓縮機(jī)本體結(jié)構(gòu)可以分為兩大部分:1、固定部分：是由氣缸、隔板、徑向軸承、推力軸承、軸端密封等零部件組成，常稱為定子。2、轉(zhuǎn)動部分：它有主軸、葉輪、平衡盤、推力盤及聯(lián)軸器等零部件組成，稱為轉(zhuǎn)子。固定部分（定子部分）1、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，主要由鑄鋼組成。轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子部分）1、主軸壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，他是主要起到裝配葉輪、平衡盤、推力盤的作用，是轉(zhuǎn)子部分的中心部位。2、葉輪葉輪又稱工作輪，是壓縮機(jī)的最主要的部件。葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，對氣體做功。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，在流出葉輪時，氣體的壓強(qiáng)、速度和溫度都得到提高。按結(jié)構(gòu)型式葉輪分為開式、半開式、閉式三種，在大多數(shù)情況下，后二種葉輪在壓縮機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。3、平衡盤平衡盤又名卸荷盤，在多級離心式壓縮機(jī)中因每級葉輪兩側(cè)的氣體作用力大小不等，使轉(zhuǎn)子受到一個指向低壓端的合力，這個合力即稱為軸向力。軸向力對于壓縮機(jī)的正常運(yùn)行是有害的，容易引起止推軸承損壞，使轉(zhuǎn)子向一端竄動，導(dǎo)致動件偏移與固定元件之間失去正確的相對位置，情況嚴(yán)重時，轉(zhuǎn)子可能與固定部件碰撞造成事故。平衡盤是利用它兩邊氣體壓力差來平衡軸向力的零件。軸向力的平衡也可以通過葉輪的兩面進(jìn)氣和葉輪反向安裝來平衡。壓縮機(jī)的平衡盤一般裝在氣缸末級的后面，他的一側(cè)受末級的氣體壓力，另一側(cè)通常與機(jī)器的吸氣室相通，平衡盤的外圓上一般都有迷宮密封裝置使盤兩側(cè)維持壓差。4、推力盤由于平衡盤只平衡部分軸向力，其余軸向力通過推力盤傳給止推軸承上的止推塊，推力盤主要承受推力軸承的軸向力。推力盤有的設(shè)置在壓縮機(jī)的高壓端有的設(shè)置在機(jī)組的壓縮機(jī)的兩段之間。

離心式壓縮機(jī)的幾個術(shù)語級：由一個葉輪與其相配合的固定元件所構(gòu)成段:是以中間冷卻器作為分段的標(biāo)志缸:是將一個機(jī)殼稱為一個缸，多機(jī)殼的壓縮機(jī)就稱為多缸壓縮機(jī)列:是壓縮機(jī)缸的排列方式，一列可有一至幾個缸組成氣缸的型式離心式壓縮機(jī)氣缸可分為水平剖分型和垂直剖分型兩種。氣體壓強(qiáng)比較低的多采用水平剖分型，氣體壓強(qiáng)比較高且容易泄漏的要采用筒型缸體。離心式壓縮機(jī)常按氣缸形式分類，分別稱為水平剖分型（MCL）和垂直剖分型(BCL)壓縮機(jī)。水平剖分型MCL垂直剖分型(BCL)二、主要工作原理和結(jié)構(gòu)（一）原理他對氣體做功是通過裝在轉(zhuǎn)子上的葉輪實(shí)現(xiàn)的，工作原理與輸送液體的離心泵類似。氣體從中心流入葉輪，在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片的作用下，隨葉輪作高速旋轉(zhuǎn)并沿半徑方向甩出來。由于受旋轉(zhuǎn)離心力的作用，氣體的壓力得到了提高，同時氣流速度也加快了，葉輪的機(jī)械能變成了氣體的壓能和動能。氣體通過擴(kuò)壓器和蝸殼時候，面積增大，速度降低，氣體壓力又得到進(jìn)一步提高，這部分動能也變成壓力能。一個葉輪和與它配合的固定原件構(gòu)成壓縮機(jī)的一個級。氣體流過一級之后，壓力的提高是有限的，在要求升壓較高的情況下，需要有若干各級組成，安裝在一個機(jī)殼里叫缸。一個缸最多只能裝十級左右，更多的級需要采用多缸。氣體經(jīng)過壓縮后溫度要升高，需要較高壓縮比時候，常將氣體壓縮到一定壓力后，從缸內(nèi)引出，在外設(shè)的冷卻器內(nèi)降溫，分離液滴，以便保護(hù)設(shè)備降低功耗，然后導(dǎo)入缸內(nèi)進(jìn)入下一步壓縮。這樣一冷卻次數(shù)的多少，將壓縮機(jī)分成幾個段。一個段可以是一級，也可以包括幾個級。一缸可分為一段或幾段。三、離心壓縮機(jī)的附屬設(shè)備1、段間冷卻器：氣體壓縮溫度會升高，為了減少功耗降低下一級氣進(jìn)口的溫度，設(shè)置段間冷卻器。（水冷和空冷）2、各段進(jìn)口的分離器：壓縮過程氣流產(chǎn)生脈動，不僅壓縮功耗增加還會使機(jī)組和連接管線振動，造成連接件松動和損害，同時氣體夾帶的水霧和油霧經(jīng)冷卻器冷凝變成水滴和油滴，對壓縮機(jī)安全運(yùn)行也不利，帶液會引起壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)烈震動。作用：起緩沖和分離水、油滴的作用，并能除去粒度較大的粉塵和機(jī)械雜質(zhì)。設(shè)有液位控制，報(bào)警和高位聯(lián)鎖停機(jī)。3、油系統(tǒng)是透平和壓縮機(jī)共有的系統(tǒng)，包括控制油和潤滑油控制油：主要用在透平部分。用于速度調(diào)節(jié)，通過表盤信號的變化轉(zhuǎn)換成一個油壓變化，調(diào)節(jié)調(diào)速器門開度，達(dá)到調(diào)整蒸汽進(jìn)量的目的，進(jìn)而調(diào)節(jié)透平轉(zhuǎn)速。電信號→油壓信號→調(diào)速器門→透平轉(zhuǎn)速?？刂朴蛪涸?.3—1.45Mpa之間。危急保安器能迅速泄掉控制油壓，將透平停下來。潤滑油：供給汽輪機(jī)和壓縮機(jī)各個軸承，起冷卻，潤滑、清潔作用。油壓控制在0.3—0.45Mpa之間，油溫控制在35—45℃。油系統(tǒng)的組成A、油箱：供給、回收、沉降和儲存油的設(shè)備。內(nèi)有電（或蒸汽）加熱器，開車時升溫35—45℃，一般回油與泵吸入口間設(shè)有擋板，使回油有足夠的雜質(zhì)沉降和氣體釋放時間，上部裝有排氣管（和抽油煙風(fēng)機(jī)相連），以排除油箱中的氣體和水蒸氣，有的還裝有氮?dú)夤芡ㄈ氲獨(dú)庖员Ｗo(hù)油箱中的油不至于接觸空氣而產(chǎn)生氧化。

B、油泵：一般是兩臺設(shè)置，兩臺主運(yùn)行泵，一開一備，備泵投自啟動，在主油泵發(fā)生故障或油系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)油壓低于某設(shè)定值便自啟動，投入運(yùn)行。也有設(shè)置事故油泵的，事故狀態(tài)主、副油泵斷電不能運(yùn)行，事故油泵啟動保護(hù)壓縮機(jī)的，事故油泵采用直流電（電源來自事故狀態(tài)下直流發(fā)電機(jī)，一般全廠配備的。）如果機(jī)組特別大，而且是采用氣趨的可以考慮。要是電驅(qū)動根本不需要。有高位油箱就滿足事故停車轉(zhuǎn)子惰走的需要了。C、油冷器：冷卻返回油箱油溫有所升高的油，以控制進(jìn)油溫度在35—45℃范圍內(nèi)。一·般兩臺，一開一備，或切換清理，或在冷卻效果不好時同時使用。在開車時油溫低時，冷卻水不投用，待運(yùn)行一陣油溫度上來后再投水。D、油過濾器：在泵出口過濾油中的雜質(zhì)，保證潤滑油的質(zhì)量。兩臺，一開一備，有壓差報(bào)警，可在線切換。但一般在停車檢修時清理油過濾器，避免發(fā)生誤操作或不在正常狀況而影響壓縮機(jī)正常運(yùn)行。一般除去10微米以上的雜質(zhì)。Ｅ、高位油槽：也叫事故油箱。是一種保護(hù)性設(shè)施，在設(shè)備事故狀態(tài)時保證設(shè)備潤滑需要。因此，機(jī)組在正常生產(chǎn)時高位油槽要始終保持一個液面并且有溢流。此油箱在開車前投運(yùn)，油從底進(jìn)，從高位溢流回系統(tǒng)。當(dāng)主泵故障而輔泵又未及時啟動時，高位油箱的潤滑油將沿進(jìn)油管在重力作用下流入各潤滑點(diǎn)，以維持機(jī)組停車過程所需的潤滑。一般供應(yīng)量不小于5min。高位油箱的位置一般在距機(jī)組軸心線不小于5m的高度上，管線長度要盡量短，彎頭要盡量少，確?；亓髯枇ψ钚?，壓力保證機(jī)組潤滑油量需要。在潤滑油泵出口到潤滑油進(jìn)機(jī)前的總管線上要設(shè)置止回閥，一旦主泵停運(yùn)而輔泵未及時啟動供油，則止回閥立即關(guān)死，使高位油槽的潤滑油不倒流，使其必須經(jīng)軸承后進(jìn)入回油管線，再返回油箱，防止高位油箱的潤滑油短路，從而避免機(jī)組停車過程燒壞軸瓦故障的發(fā)生。四、離心壓縮機(jī)操作性能一、性能曲線

通常把一臺壓縮機(jī)（或它的一個段）在不同流量下的壓力比（或出口壓力）、功率與效率的關(guān)系化成曲線，叫做性能曲線。從P-G(出口壓力-流量)曲線可以看出，隨著排出壓力的升高，排氣量將變小。這與離心泵類似。從N-G曲線(功率-流量)表明功率隨氣量的增加增加。從η-G曲線（效率-流量）有一個最高點(diǎn)，這一點(diǎn)的流量、壓力、功率就是設(shè)計(jì)的工況點(diǎn)。而當(dāng)偏離設(shè)計(jì)條件時效率將有所降低。性能曲線上存在一個最大和最小流量

1、最大流量：出口壓力越低，氣量越大當(dāng)壓力低到一定程度氣流達(dá)音速，就不可能在增加了。這個最大流量叫滯止（阻塞）流量。

2、最小流量：出口壓力升高，氣量變小氣量減小到一定程度時突然出現(xiàn)不穩(wěn)定的工作狀況，叫喘振。這是允許操做的最小流量。

3、離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行范圍在喘振流量和滯止流量之間；最佳工況范圍在最大效率附近；禁止在范圍外運(yùn)行。離心式壓縮機(jī)的性能曲線包括了他最主要的操作特性，操作人員必須熟悉性能曲線的應(yīng)用，才能知道在怎樣的變動下產(chǎn)生什么后果，做到心中有數(shù)。P\N\PN設(shè)計(jì)點(diǎn)喘振點(diǎn)滯止點(diǎn)流量G（或v）五、離心式壓縮機(jī)的喘振喘振離心壓縮機(jī)分別在不同的轉(zhuǎn)速下得到一條P-G曲線，在每條曲線上有一個壓力的最大值，在此最大值下的氣體流量，就是壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。連成曲線就成喘振極限，流量落入左邊的陰影區(qū)，就會產(chǎn)生喘振。

n1n2n3喘振區(qū)出口P流量G/V喘振點(diǎn)七、離心式壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象、原因、后果

喘振一、現(xiàn)象：在生產(chǎn)過程中，壓縮機(jī)有時會突然產(chǎn)生強(qiáng)烈震動，氣體介質(zhì)的流量和壓力也出現(xiàn)大幅度脈動，并伴有周期性沉悶的“呼叫”聲，以及氣流波動在管網(wǎng)中引起的“呼哧，呼哧”的強(qiáng)噪音，管網(wǎng)有周期性震蕩，振幅大，頻率低，并伴有周期性吼叫聲。壓縮機(jī)震動強(qiáng)烈，機(jī)殼、軸承均有強(qiáng)烈震動并發(fā)出強(qiáng)烈的周期性氣流聲。這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為壓縮機(jī)的喘振工況，壓縮機(jī)不能在此況下長時間運(yùn)行。一旦進(jìn)入喘振工況，操作人員應(yīng)立即采取調(diào)節(jié)措施，降低出口壓力或增加入口流量，使壓縮機(jī)工況點(diǎn)脫離喘振區(qū)，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的穩(wěn)定。二、導(dǎo)致的后果：由于震動強(qiáng)烈，軸承液體潤滑條件會破壞，軸瓦會燒壞，甚至軸斷裂，轉(zhuǎn)子與定子會產(chǎn)生摩擦碰撞，密封元件將遭到嚴(yán)重破壞。另外，對工藝系統(tǒng)影響嚴(yán)重。三、喘振原因*從內(nèi)部原因說：流量不斷減少到一定值時，葉輪流道內(nèi)的氣體嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)脫離是產(chǎn)生喘振的內(nèi)因。*從外部表象說：

1、系統(tǒng)壓力增加到一定轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的最高壓力。

2、氣體出口壓力增高到一定轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的最高壓力以上，進(jìn)入喘區(qū)。

A、壓縮機(jī)緊急停車，來不及回流或放空。防喘閥沒投自動的情況。出口氣體沒去路，在出口憋壓；或者止逆閥板脫落或閥門打不開，氣體排不出去。

B、系統(tǒng)突然減量而止逆閥動作遲緩或關(guān)不嚴(yán)，在壓縮機(jī)急劇減速出口壓力降低時，后系統(tǒng)的高壓氣體會倒流，引起喘振。3、操作不當(dāng)引起喘振

防喘閥未投自動，或者其整定值不正確，打開不及時都能會引起喘振。對于雙缸壓縮機(jī)，開車時應(yīng)當(dāng)先增加低壓缸的壓力比，再增加高壓缸的壓力比，即升壓過程先關(guān)低壓缸防喘閥，再關(guān)高壓缸的防喘閥，否則低壓缸出口壓力低，高壓缸壓力比過大造成高壓缸喘振。同樣，停車時候先開高壓缸防喘,再開低壓防喘。升速升壓過快，或降速之前沒有降壓也危險。所以，開車時要先升速后升壓，停車時要先降壓，后降轉(zhuǎn)速。否則在低轉(zhuǎn)速高壓力的情況下易發(fā)生喘振。4、機(jī)械部件損壞引起喘振

A、機(jī)械密封、平盤密封、O型環(huán)等形成段間或級間串氣，會引起喘振和也影響打氣量。

B、過濾網(wǎng)堵塞，止逆閥板關(guān)閉不嚴(yán)或脫落均可造成壓縮機(jī)喘振。八、喘振的防止與消除

1、增加氣體流量。最重要的方法是在操作中必須避免壓縮機(jī)在低于喘振流量的喘振區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)，喘振發(fā)生時必須設(shè)法立即增大流量（開出口放空閥；降出口壓力；開防喘閥），然后查明原因并清除。

處理原則：入口加流量，出口保暢通，背壓要降低，回流或放空。如果系統(tǒng)需保壓，則在打開防喘振閥氣體打回流后，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，使出口壓力增加到原有水平，在停車之前又應(yīng)預(yù)先打開回流或放空防喘振。

2、根據(jù)性能曲線控制防喘裕度，合理整定防喘振閥門。*升速升壓前根據(jù)性能曲線，定好工況變動點(diǎn)，按防喘振安全裕度進(jìn)行控制。*防喘振安全裕度是指在一定轉(zhuǎn)速下，實(shí)際流量與喘振流量之比，即：防喘裕度=該轉(zhuǎn)速下的實(shí)際流量/同轉(zhuǎn)速下的喘振流量控制范圍：一般在1.05～1.33、開車與停車，升速與升壓根據(jù)性能曲線，遵循“升壓必先升速，降速必先降壓”原則。

九、調(diào)節(jié)原則

1、為了防止壓縮機(jī)喘振的發(fā)生，在壓縮機(jī)各段入口都設(shè)有防喘閥，即一部分出口氣體經(jīng)降溫后又回到入口，補(bǔ)充異常情況下入口氣量的不足，達(dá)到其所需入口氣量。開停車過程中，防喘閥打手動，有利于頻繁調(diào)節(jié)，大幅度及時調(diào)節(jié)，達(dá)到穩(wěn)定后，可投自調(diào)。

2、升壓先升速，否則容易發(fā)生喘振。

3、壓縮機(jī)調(diào)節(jié)氣量的方法有多種，正常生產(chǎn)時用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)手段是最節(jié)能、最快捷的方法，正常工況下，壓縮機(jī)的防喘振閥應(yīng)該投自動，并全關(guān)狀態(tài)。4、緩慢交替地開防喘振閥門。開關(guān)防喘振閥門不要過快過猛，以避免軸位移增大，振動加劇，密封系統(tǒng)失調(diào)，如機(jī)組有兩個以上的防喘振閥門時，各閥門的開關(guān)要交替進(jìn)行，使各缸的壓力變化均勻，這對各缸的受力、防喘振和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)都有好處。

凝氣式透平及壓縮機(jī)開車開車準(zhǔn)備

首先公用工程具備開車條件：水、電、氣（氮?dú)?、循環(huán)水、驅(qū)動蒸汽、密封蒸汽.工藝氣)。儀表、電氣、檢驗(yàn)合格（包括報(bào)警、聯(lián)鎖好用，工藝系統(tǒng)置換合格）。各個水冷器投運(yùn)正常，壓縮機(jī)出口閥關(guān)，防喘閥全開。

一、投用干封氣和后置隔離氣（以大為制氨廠氨壓縮機(jī)為例）

1、油系統(tǒng)投運(yùn)前至少10分鐘投后置隔離氣，如果壓縮機(jī)檢修或者冬季開車,油系統(tǒng)要提前運(yùn)行.停油后至少10分鐘，主要是回油管線無油方可停后置隔離氣。

2、壓縮機(jī)組投入介質(zhì)前，必須首先投入一級密封氣，防止機(jī)內(nèi)介質(zhì)污染一級密封端面。，同時必須保證一級密封腔體壓力大于火炬線及平衡管壓力0.15Mpa以上,方可啟動壓縮機(jī)組.3.開車使用氮?dú)庾雒芊鈿?一級密封采用3.0Mpa,二級密封和后置隔離氣采用0.46Mpa。壓縮機(jī)啟動正常后(高壓缸出口氣壓力高于其平衡管壓力0.5Mpa,可切換到出口工藝氣.工藝氣為三段出口經(jīng)過冷卻器冷卻和沒經(jīng)冷卻的兩股氣混合到100℃,供給高壓缸,經(jīng)減壓后給低壓缸.

二、油系統(tǒng)準(zhǔn)備檢查油箱油位，液面在1/2以上。開加熱器，將油溫加熱高于35—45℃，因?yàn)檫\(yùn)行起來后會降低，待正常后油溫要控制在35—45℃范圍內(nèi)。將油冷、油過濾器進(jìn)出口閥開，要排氣見油。油泵進(jìn)出口閥開。高位槽閥開（上，回油閥都要打開）。啟油泵：啟主油泵，輔油泵必須投自動。油壓調(diào)節(jié)：潤滑油、控制油路上調(diào)節(jié)閥開前后截止閥，關(guān)副線閥，閥投自調(diào)達(dá)所需指標(biāo)。確認(rèn)以下項(xiàng)目要檢查：油冷器，油過濾器排氣管線上排氣見油，防止影響換熱。視鏡上見油量（看油管線上視鏡上油量是否正常）。油過濾器壓差是否小于報(bào)警值（最好在停車期間清理更換）。切記高位油槽要看到溢流（回油管要有油）后，才能進(jìn)行下一步，保證壓縮機(jī)事故狀態(tài)下安全。

三、冷凝系統(tǒng)開車表冷器冷卻水閥上，回水開（投冷卻水）。開表冷器補(bǔ)水閥，建立液位50%。向大氣安全閥水封加水，要常流，防漏氣。冷凝液泵開入出口閥，開泵，一開一備，輔泵投自動（為保持液位，有時開兩臺，低了封不住液位，高了，影響乏汽凝結(jié)，導(dǎo)致真空下降）流量調(diào)節(jié)閥與液位調(diào)節(jié)閥投自動。軟水引至A、B泵，排氣后啟動主泵，輔泵投自動。開抽汽冷凝器的冷卻水側(cè)放空，排汽后關(guān)閉。

四、主蒸汽管線暖管疏水（以大為制氨廠氨壓機(jī)為例）暖管：暖管前盤車啟動正常.

就是使少量蒸汽進(jìn)入管道內(nèi)，并由放空排出，同時疏水。1、為什么要暖管？由于開車時蒸汽管道和閥門都是冷狀態(tài)，要讓少量蒸汽進(jìn)入管道內(nèi)，使管道管道慢慢受熱膨脹均勻，逐漸提高溫度，使蒸汽進(jìn)入管道后不產(chǎn)生冷凝水。

2、不暖管害處：管道產(chǎn)生大量冷凝水，蒸汽帶水形成水擊，帶入透平損傷葉輪。暖管時間不夠，金屬膨脹不到位，法蘭口容易漏氣。

3、暖管方法：

A.從蒸汽送出的管線開始，沿線導(dǎo)淋都打開，主閘閥前放空打開，暖管合格，蒸汽溫度至少高于其飽和度30-50度。

B.速關(guān)閥前導(dǎo)淋依次打開，盤車已經(jīng)正常.開主閘閥旁路，對速關(guān)閥前管線進(jìn)行暖管，使管道緩慢升溫，低壓暖管約30分鐘，升溫速率5℃/min，升壓速率不超過0.1Mpa/min.C.當(dāng)管道內(nèi)不再產(chǎn)生冷凝液排凈，且主閘閥和速關(guān)閥壓差小于1bar,逐漸打開主閘閥,關(guān)旁路.同時溫度達(dá)到其飽和溫度以上50℃.

五、盤車：

在暖管過程中，如果速關(guān)閥不嚴(yán)氣體容易進(jìn)入透平，造成轉(zhuǎn)子受熱彎曲。所以在提壓暖管階段要進(jìn)行盤車，尤其在投密封蒸汽時必須盤車已開。（盤車器開動時，油系統(tǒng)必須是已經(jīng)正常運(yùn)行的，嚴(yán)禁在無潤滑油狀態(tài)下使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。）開車時間和抽真空時間一定要短。六、建立軸封蒸汽（通密封蒸汽）前提:盤車必須已經(jīng)投用暖管5-10分鐘，注意導(dǎo)淋疏水，然后投汽封蒸汽，并投自調(diào)，再根據(jù)真空變化調(diào)整氣量。軸封供氣后汽輪機(jī)盡量快些沖轉(zhuǎn)（五分鐘內(nèi)），防止汽封部分上下缸溫差太大。

七、建立真空系統(tǒng)首先確認(rèn)軸封已送氣1、確認(rèn)真空系統(tǒng)嚴(yán)密不漏（一般可注水試），冷凝液泵及液位運(yùn)行正常，具備開車條件。2、抽氣器中冷器（抽汽冷凝器）疏水器前后手動閥打開。3、開開工抽氣器（也叫啟動抽氣器），先開蒸汽閥后開抽空氣閥。（因?yàn)榭諝鈺r不能冷卻成水，對于水蒸氣來說算是惰性氣，所以抽出后直接排掉）。當(dāng)真空度達(dá)到-0.04mpa左右可以開主抽氣器（一、二級抽氣器），先開二級抽氣器蒸汽閥，再開一級抽氣器蒸汽閥，然后再開抽空氣閥。4、待真空達(dá)到要求可切除開工抽氣器（啟動抽氣器），先關(guān)抽空氣閥再關(guān)蒸汽閥。

八、暖機(jī)與超速試驗(yàn)

1、啟車前確認(rèn)項(xiàng)目1）、油溫、油壓2）、主蒸汽溫度、壓力不能帶水3）真空系統(tǒng)（液位、真空度）4）確認(rèn)透平調(diào)速器復(fù)位、無報(bào)警、無報(bào)警連鎖燈亮2、停盤車裝置3、緩慢開主汽閥，也許有虛扣若開大會沖至上千轉(zhuǎn)當(dāng)轉(zhuǎn)子剛剛轉(zhuǎn)動時觀察是否有異常聲響無異常聲響時立即關(guān)閉（有手動操作閥的可進(jìn)行此項(xiàng)操作）4、然后按升速曲線升速進(jìn)行暖機(jī)。冷啟動和熱啟動暖機(jī)時間不同。打閘試驗(yàn)：現(xiàn)場卸油壓（或按緊急停車按鈕）看是否能緊急停車?？淳o急跳車裝置是否好用（透平原始單體試車或檢修后單體試車進(jìn)行此項(xiàng)）5、停留時間按升速曲線運(yùn)行時間要求進(jìn)行檢查項(xiàng)目：1)主蒸汽溫度、壓力2）油溫、油壓3）表冷器真空度、液位4）轉(zhuǎn)子軸位移及振動指示是否在正常范圍內(nèi)5）不正常聲音6）檢查油管線及蒸汽管線泄漏情況不正常停下來處理

九、升速1）按升速曲線進(jìn)行2）每次升速前都要檢查上面“八”中“4”要求項(xiàng)目。3）臨界轉(zhuǎn)數(shù)不能停留，否則軸振動過大會有報(bào)警，甚至連鎖造成跳車4）主汽閥（現(xiàn)場操作）——調(diào)速器門的過渡（表盤操作）就是手動變自動。（有的廠家全自動控制則不需要此項(xiàng)操作。)

十、超速跳車試驗(yàn)（透平單體試車時進(jìn)行此項(xiàng)）在控制盤上按下超速按鈕，進(jìn)行超速試驗(yàn)，記下超速停機(jī)的轉(zhuǎn)速。超速停機(jī)后，確認(rèn)確認(rèn)速關(guān)閥、調(diào)速閥全關(guān)，然后聯(lián)鎖復(fù)位，再次沖轉(zhuǎn)，同上述方法相同。做二次超速試驗(yàn)。超過最大連續(xù)轉(zhuǎn)數(shù)會自動跳車，不跳人為停車或者緊急降速。如果與設(shè)定的轉(zhuǎn)速偏差太大要設(shè)什么是臨界轉(zhuǎn)速？裝在軸上的葉輪及其他零、部件共同構(gòu)成離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子。離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子雖然經(jīng)過了嚴(yán)格的平衡，但仍不可避免地存在著極其微小的偏心。另外，轉(zhuǎn)子由于自重的原因，在軸承之間也總要產(chǎn)生一定的撓度。上述兩方面的原因，使轉(zhuǎn)子的重心不可能與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線完全吻合，從而在旋轉(zhuǎn)時就會產(chǎn)生一種周期變化的離心力，這個力的變化頻率無疑是與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)相一致的。當(dāng)周期變化的離心力的變化頻率和轉(zhuǎn)子的固有頻率相等時，壓縮機(jī)將發(fā)生強(qiáng)烈的振動，稱為“共振”。所以，轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速也可以說是壓縮機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生轉(zhuǎn)子共振時所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。

十一、停車減負(fù)荷：壓縮機(jī)減量、轉(zhuǎn)數(shù)下降、開防喘振，逐漸控制在8425轉(zhuǎn)以下，用手動閥至800轉(zhuǎn)關(guān)死。真空快為0時，先關(guān)抽氣器再關(guān)密封蒸汽（否則冷空氣會進(jìn)入軸端對軸損壞）停車后的盤車：按要求進(jìn)行。熱態(tài)轉(zhuǎn)子易變形，所以要不斷盤車停車2—3小時后停冷凝系統(tǒng)。油系統(tǒng)停車后，至少10分鐘回油管無油再停隔離氣。在每一條P-G曲線上有一個壓力的最大值，在此最大值下的氣體流量就是壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。連成曲線就成喘振極限，流量落入左邊的陰影區(qū)，就會產(chǎn)生喘振。在實(shí)際生產(chǎn)中喘振的原因大致有：1、氣體流量太小，進(jìn)入喘振區(qū)。A、轉(zhuǎn)速變慢，原動機(jī)的原因。B、進(jìn)氣溫度升高。（氣體打回流而中間換熱器換熱效果不好，進(jìn)氣溫度高，并與出口壓力成反比變化）C、進(jìn)氣分子量變小。（出口壓力變小，喘振流量變小，已進(jìn)入喘振區(qū)）D、入口壓力降低。（入口過濾器堵塞）都會使P-G曲線下移，，亦既離心力變小。n1n2n3喘振區(qū)出口P流量G/V喘振點(diǎn)t=20℃t=50℃PGPPPGGGM=25M=20P=2P=1.5n=10000n=9000第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動、換向；

2.輔機(jī)的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機(jī)單級活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運(yùn)作計(jì)算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個運(yùn)動部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運(yùn)動時，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2