第十一章-离心式压缩机的安装

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1、第十一章离心式压缩机的安装 离心式压缩机 因其叶轮与水涡轮的叶轮相似 故又称涡轮透平式压缩机 今年来 这种压缩机发展很快 目前已成为大中型化工企业中使用的主要压缩机 第一节概述 当汽轮式压缩机驱动离心式压缩机主轴上的做高速旋转 叶轮叶片流道中的气体在叶轮叶片的作用下 跟着叶轮做高速旋转 而气体由于离心力作用及在叶轮里的扩压流动 使其他通过叶轮后的压力和所读得到提高 然后再通过扩压器 蜗壳将气体的速度降低 更进一步提高气体的压力 就这样气体的速度就装换成了静压能 一 离心式压缩机的工作原理 离心式压缩机的排气量大 输气均匀 连续且振动小 运转可靠由于单机总压力大 所以体积小 结构紧凑 质量轻 被

2、压缩气体不会被润滑油污染 化工厂里的热量回收的蒸汽可以驱动压缩机 二 离心式压缩机的优缺点 离心式压缩机的优缺点 单机适应工况的能力差 易产生喘动 效率低 气体速度高时 造成的能量损失大 离心式压缩机的转速很高 固转轴和轴承的材料与加工精度要求高 如需压力很高而流量小的压缩机 叶轮加工困难 离心式压缩机的型号表示方法简单 它由代号DA加上流量 叶轮数和设计顺序号组成如 DA120 121 其中DA表示离心式压缩机 120表示排气量12表示叶轮个数 1表示第一次设计顺序号 三 离心式压缩机的型号 一 几组布置和总体构造机组布置离心式压缩机可由电动机驱动 也可由汽轮机驱动 同时根据压缩机的级的数目

3、 可把压缩机制成单缸 低 高压缸和三个汽缸等情况 第二节离心式压缩机的总体构造 一般离心式压缩机是由底座 定子 转子三部分组成 其中转子包括主轴 叶轮 平衡盘 推力盘 固定环 联轴器等部件 定子包括机巧 进气塞 扩压器 弯道 回流器和前后轴承等 如下图所示 总体结构 1 锚板 2 地脚螺栓 3 斜垫板 4 前底座 5 圆柱销钉 6 转子主轴 盘车端 7 前轴承座 8 径向轴承 9 前轴承座油封 10 导向柱 11 前气封 轴封 12 第一级叶轮 13 第 级级隔板 14 第二级隔板 15 第二级叶轮 16 第三叶轮 17 前汽缸盖 18 第三级叶轮 19 第四级隔板 20 中汽缸盖 21 第四

4、级叶轮 22 第五级隔板 23 后汽缸盖 24 第六级格板 25 第五级叶轮 26 第六级叶轮 27 平衡盘 28 后气封 轴封 29 温度计 30 径向推力轴承 31 后轴承座 32 卡箍 33 半齿轮联轴器 34 推力盘 35 后轴承座油封 36 导向键 37 后底座 38 后汽缸底 39 分中汽缸底 蜗壳部分 40 第四 六级隔板的回流器 41 六级隔板的直壁形扩压42 第四 六级隔板的二 蜗壳部分 43 气封轴套 44 前汽缸底 蜗壳部分 45 第一级隔板的回流器 46 弯道 47 第一 二级隔板的翼形扩压器 离心式压缩机级 段 缸的含义 压缩机中每一叶轮与其相配的扩压器 弯道及回流器

5、构成一个压缩级 简称 级 多级压缩机一般需要中间冷却或中间抽气根据冷却或抽气次数的多少 压缩机分为若干 段 一段可以包含一个级或多个级 1 工作轮 2 扩压器 3 弯道 4 回流器 5 蜗壳 主轴 传递功率 支撑轴上零件 并保持零件的相对位置叶轮 压缩气体 提高气体压力平衡盘 减小转子轴向压力推理盘 传递剩余轴向推力固定环 防止轴向位移 离心式压缩机主要部件的作用 离心式压缩机主要部件的作用 进气室 引导气体顺利进入叶轮入口扩压器 把气体的动压转化为静压密封装置 减少汽缸两端 叶轮之间的气体泄漏前后轴承 支撑转子及附件的重量 保持相对位置联轴器 连接原动机和各汽缸的转子 临界转速的概念对于给定

6、的转子 它具有固定的震动频率 当转子的转速和转子的固有频率相等时 转子发生共振 此时转速称为临界转速转子在升速的过程中 第一次引起共振的转速称为第一临界转速 第二次引起的称第二临界转速 后面称为三阶 四阶 等 二 转子的临界转速 该转盘的重心为s转盘重心到轴的偏心距为e角速度为w 由于离心力p使轴产生挠度y 联立两式等分母为零时即发生共振 此时的角度为若转盘的重量为G 则m G g工作转速低于第一临界转速的转子称为刚性转子 大于临界转速的转子称为挠性转子 刚性转子 挠性转子 通过上式联立求解 由上式可知 当wwk时y为负值 y与e方向相反 此时重心s到轴线o的距离为y e其数值较小 当转子的角

7、速度越大wk w越小时 y接近e的数值 也就是转子的重心越接近轴心线 这种现象称为轴的 自动对心 此时转动平稳 没有震动转子内的弯曲应力大为减小 离心式压缩机机组的安装施工 必须遵循有关技术文件 其总的技术包括 离心式压缩机机组的安装位置应符合设计图纸的要求压缩机转子中心线与机壳和轴承座孔中心线重合机座个转子中心线能够形成一条光滑的公共中心线离心式压缩机机组的运行时 能够膨胀而不影响转子中心线的位置要求机组的基础和垫铁能均匀地承受和传递载荷 第三节离心式压缩机的安装 它与压缩式压缩机的安装前准备工作大体相同 应该包括施工技术资料的准备 施工现场的准备 机具材料和人力的准备 设备的开箱 检验与清

8、洗 基础的验收与放线垫铁的选择 加工与设置 地脚螺栓的检查处理等项目 其内容也基本一致 要求也差不多 一 压缩机机组的安装前准备工作 一 增速器的安装现在一般均采用平行双轴式一级圆柱齿轮为斜齿或人字齿轮 大小齿轮轴都由滑动轴承支撑安装前 要将增速器解体 进行认真的检查 并清洗干净 还应对其下壳体做煤油渗透检验 检查有无泄漏情况检查瓦质量及瓦背与壳体镗孔的配合情况 测出轴瓦大的径向和轴向间隙 看是否符合设备技术文件的规定检查增速器上下箱体法兰结合面的贴合程度 结合面允许咋0 06mm以下 三 电动机 增速器 压缩机 机组的安装 增速器的就位与初平将增速器的下箱体 压缩机的下箱体与已连接在一起的支

9、撑底座及电动机穿上地脚螺栓 分别吊在基础各自的位置上 因为整个机组是以增速器为基准来确定中心位置的 所以在机组定位时 应首先调整增速器的位置 进行增速器的初平工作 如右图 增速器的安装 增速器的安装 增速器精平按初平时相同的要求对增速器进行水平复查推力面间隙调整 推力面间隙主要是轴承轴向间隙 或轴间间隙增速器的封闭 就位前的准备工作机身的清洗和检查其他零部件的检查和清洗 二 压缩机的安装 离心式压缩机的安装 底座 下汽缸和轴承的安装底座 下汽缸和轴承座的固定方式一般小型压缩机 它的机壳固定在两端的轴承座上 整个压缩机则通过轴承座固定在底座上 在支撑轴侧的底座上用销钉固定 而止推轴承侧的底座上设

10、置可相对滑动的水平键 对于大型压缩机 一般采用轴承座和轴承分开的方式 此时机壳由两侧的支座固定到基础或底座上 两侧轴承则单独分开 直接固定到基础和底座上 底座 下汽缸和轴承的就位就位前应该清除底座 汽缸支腿和轴承座的污垢油漆等杂物 对轴承底座上的导向键和轴承座 下汽缸的有关键槽都应用煤油清洗 然后用千分尺测各滑键键槽尺寸 以确定其间隙值 底座 下汽缸和轴承的安装 导向键安装示意热涨导向螺栓装配示意 底座 下汽缸和轴承的安装 压缩机汽缸找正找正时 以高速轴轴承洼窝中心线为准 测量机壳中心线对应在两端轴承洼窝处进行 一般采用挂钢丝法 使得轴承座和汽缸的两中心线在同一垂直平面内 中心误差示意 轴承的

11、安装轴承的安装应保证转子位置的固定 在告诉选装情况下润滑良好 不产生过大的震动等 为此必须使轴承部件间隙接触严密 受力均匀 转子与轴瓦有良好的接触及适当的间隙 轴承的结构径向轴承 它一般由轴承座 轴承盖 轴瓦 轴瓦盖或轴承套等部件组成 根据结构形式不同分单油楔轴承 双油楔轴承 多油楔轴承 轴承的结构 止推轴承 在大型离心式压缩机上常用的有两种结构 一种是半歇尔止推轴承 一种是金斯伯雷止推轴承 止推瓦块有三种 固定式 单动式 双动式 双动式止推瓦块1 上水准块 2 下水准块 3 基环 4 止推块 单动式止推瓦块1 止推环 2 瓦块 3 基环 径向轴承的安装 压缩机就位后即可进行轴瓦的研磨工作 用

12、涂色法检测轴颈和轴瓦的接触情况 其接触角一般为60 90度 接触点要均匀的分布在轴承全长的承力面上 但轴瓦两端应留有10 20mm 0 02mm间隙的输油部位止推轴承的安装 由于连接风管时会使压缩机下机体产生一定的挠曲 固止推轴承的研磨工作最好在风管接通后在进行 用百分表检查止推盘表面的振动值不允许超过规定值 用着色法检查压块与止推盘表面接触情况使其接触面积达到70 以上 且没平方厘米内要有两到三个接触点并调整轴瓦间隙到规定值 一般为0 25 0 35 轴承的安装 止推轴承安装示意图 安装前腰进行进行检查和清洗 然后调入机体 检查隔板和机壳之间的膨胀系数 隔板的固定 在水平面上用固定螺钉固定

13、隔板与密封装置的安装 隔板结构 1 喷嘴片 2 内环 3 外环 4 轮缘 5 板体 6 焊缝 隔板的固定示意图 隔板与密封装置的安装 两半隔板结合面检查 将平尺放在结合面上 正对被检查的隔板 用塞尺测出上下隔板的间隙 或在下机壳隔板的结合面上 选择四处放铝丝 盖上机壳盖 对称拧紧三分之一左右连接罗栓 然后测量铅丝厚度 即为隔板结合面的间隙 隔板的调整 如果隔板是悬挂在两个销柄上 并用垂直定位销定位的 则应改变量销柄的厚度 以达到调整的目的 如果隔板借埋入隔板外圈的销钉支撑在汽缸内 或锉短或接长这些销钉就可以改变隔板在汽缸中的位置 密封间隙的测量 测量时下部及两侧间隙 用塞尺直接测量 上部测量可

14、分别在轴承套和轮盖上涂色 在测量各梳齿上贴上已知厚度的胶布 然后盖上机壳上盖 并在连接螺栓拧紧 盘转几周后 开缸检查各胶步的接触情况 判断间隙是否符合要求 轴封的结构 一般有梳齿装密封 阶梯型和光滑型密封 阶梯型和光滑性密封 梳齿装密封 1 浮环 2 固定环 3 销钉 4 弹簧 5 轴套 6 挡油环 7 甩油环 8 轴 9 迷宫密封 10 密封 11 回油孔 12 进油孔 密封间隙的测量 测量时下部及两侧间隙 用塞尺直接测量 上部测量可分别在轴承套和轮盖上涂色 在测量各梳齿上贴上已知厚度的胶布 然后盖上机壳上盖 并在连接螺栓拧紧 盘转几周后 开缸检查各胶步的接触情况 判断间隙是否符合要求 首先

15、检查转子及轴颈有无机械损伤 在吊装转子时 应保持转子成水平状态 将转子吊装在轴瓦上 测量轴瓦径向间隙和轴向间隙 推力轴瓦间隙及推力平面的轴向摆差 测量转子的轴颈锥度和椭圆度 测量各级工作轮 轴套及联轴器等径向摆动差和轴向摆动差 然后测量各级工作轮的径向和轴向间隙 一般用塞尺在下机壳的水平接触面进行 检查时应在转子上做好记号 第一个位置分别在左右侧分别测量各级工作轮的轴向和径向间隙 再将转子转90度 再进行上述测量 转子的安装 转子轴结构如下图 转子上工作轮排列示意图 平衡装置结构示意图 工作轮上轴向推力 扣汽缸大盖首先对汽缸做严格的吹洗工作 然后吊装大盖 此时要特别注意不要将缸盖打反或产生冲击

16、折断钢丝绳 再拧紧连接螺栓 联轴器的装配离心式压缩机组常用齿轮联轴器连接 然后检查其外观应无毛刺 裂痕等缺陷 并对联轴器进行圆周 端面摆动差检测 对正装配时 应检查联轴器供油空孔是否得畅通 止推环应有抽油孔 止推环与联轴器的端面之间 两齿轮之间应留有一定的间隙对正联轴器时应按制造厂所留标志对准 不得错位 量联轴器中间应留有适当空间 为保证压缩机机组在安装状态下任然能保持各个转子中心线在运行时形成一条光滑连接曲线 且保持与缸体之间的同心要求 找正找平时 以已经固定的基准轴线的从动轴为基准 借助压缩机下面的垫铁调整 使压缩机机组各个中心线同轴度误差及其他误差都在允许范围之内 压缩机在最后定心时 同时机体的固定 此时 将地脚螺栓对称均匀逐次拧紧 最后可进行垫铁的点焊和基础的二次灌浆 压缩机定心 电动机的安装电动机的安装方法和步骤与活塞式压缩机中电动机的安装相同 不再重复 电动机的定心找正方法与离心式压缩机与增速定心找正完全相同 机组辅助系统的安装离心式压缩机的辅助系统包括润滑系统和空气冷却系统 这些辅助设备和管道的安装要求 方法 步骤也大多与活塞式压缩机的辅助系统相类似固省略 试运转前的准备