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1、往复式压缩机简介 主要内容 结构简介主要参数机组介绍联锁逻辑操作维护故障处理 压缩机的分类 按工作原理分类 压缩机 容积式 流体动力式 往复式 自由活塞 透平式 喷射式 回转式 斜盘式 隔膜式 活塞式 滑片式 液环式 罗茨式 螺杆式 回转活塞 混流式 轴流式 离心式 压缩机的分类 按活塞的压缩动作可分为1 单作用压缩机 气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机 2 双作用压缩机 气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机 3 多缸单作用压缩机 利用活塞的一面进行压缩 而有多个气缸的压缩机 4 多缸双作用压缩机 利用活塞的两面进行压缩 而有多个气缸的压缩机 压缩机的分类 按压缩机的排气终压
2、力可分为1 低压压缩机 排气终了压力在3 10表压 2 中压压缩机 排气终了压力在10 100表压 3 高压压缩机 排气终了压力在100 1000表压 4 超高压压缩机 排气终了压力在1000表压以上 往复式压缩机分类 按排气量 进口状态 分类类型排气量m min微型压缩机 1小型压缩机1 10中型压缩机10 60大型压缩机 60 往复式压缩机分类 按结构形式分类可分为立式 卧式 角度式 对称平衡型和对制式等 一般立式用于中小型 卧式用于小型高压 角度式用于中小型 对称平衡型使用普遍 特别使用于大中型往复式压缩机 对制式主要用于超高压压缩机 国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下 立式 Z 卧
3、式 P 角度式 L S 星型 T V W X 对称平衡型 H M D 对制式 DZ 动画 往复式压缩机分类 往复式压缩机 往复式压缩机的工作原理 当曲轴旋转时 通过连杆的传动 活塞便做往复运动 由气缸内壁 气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化 活塞从气缸盖处开始运动时 气缸内的工作容积逐渐增大 这时 气体即沿着进气管 推开进气阀而进入气缸 直到工作容积变到最大时为止 进气阀关闭 活塞反向运动时 气缸内工作容积缩小 气体压力升高 当气缸内压力达到并略高于排气压力时 排气阀打开 气体排出气缸 直到活塞运动到极限位置为止 排气阀关闭 当活塞再次反向运动时 上述过程重复出现 总之 曲轴旋
4、转一周 活塞往复一次 气缸内相继实现进气 压缩 排气的过程 即完成一个工作循环 压缩机的理想工作过程是 压缩机没有余隙容积 吸 排气过程没有阻力损失 吸 排气过程中与外界没有热量交换 没有泄漏 其过程如图所示 图2 3为活塞运动时气缸内气体压力与容积的变化 活塞式压缩机对气体的压缩 是由活塞在气缸内的往复运动来完成的 整个工作过程分吸气 压缩和排气三个过程 动画一动画二 往复式压缩机 往复式压缩机的主要特点 1 适用压力范围广 不论流量大小 均能达到所需压力 2 热效率高 单位耗电量少 3 适应性强 即排气范围较广 且不受压力高低影响 能适应较广阔的压力范围和制冷量要求 4 可维修性强 5 对
5、材料要求低 多用普通钢铁材料 加工较容易 造价也较低廉 6 技术上较为成熟 生产使用上积累了丰富的经验 7 装置系统比较简单 缺点 1 转速不高 机器大而重 2 结构复杂 易损件多 维修量大 3 排气不连续 造成气流脉动 4 运转时有较大的震动 活塞式压缩机在各种用途 特别是在中小制冷范围内 成为制冷机中应用最广 生产批量最大的一种机型 一 主要结构 1 分类 活塞式压缩机 适用于中小气量 大多采用电机拖动 一般不调速 气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置 功率损失较大 压力应用广泛 尤其适用于高压和超高压 性能曲线陡峭 气量基本不随压力的变化而变化 排气不均匀 气流有脉动 绝热效率高 机
6、组结构复杂 外形尺寸和质量大 易损件多维修量大的缺点 离心式压缩机 适用于大中气量 要求介质为干净气体 高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动 气体调节常通过调速实现 功率损失小 压力应用广泛 尤其适用于高中低压 性能曲线平坦 操作范围较宽 排气均匀 气流无脉动 机组外形尺寸小 质量轻 易损件少维修量小 轴流式压缩机 适用于大气量 要求介质为干净气体 高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动 气体调节常通过调速实现 也可采用可调导叶或静叶 功率损失小 适用于低压 性能曲线陡峭 操作范围窄 排气均匀 气流无脉动 机组外形尺寸小 质量轻 易损件少维修量小 螺杆式压缩机 适用于中小气量 大多采用电机拖动 一般
7、不调速 气体调节常通过调速和滑阀实现 功率损失较小 适用于中低压 性能曲线陡峭 气量基本不随压力的变化而变化 排气均匀 气流脉动很小 机组结构简单 外形尺寸和质量小 易损件少维修量小 无往复式压缩机的气阀和活塞环 也无离心机的喘振 2活塞式压缩机分类方式 按排气压力分 Mpa 按排气量分 m3 min 按压缩级数分 单级 双级 多级按气缸容积的利用方式分 单作用 双作用 级差式按气缸在空间的布置分 立式 Z 卧式 P 对称平衡型 H M D 对置式 DZ 角式度 L W V X型按冷却方式分 风冷式 水冷式按安装方式分 固定式 移动式 结构 V V型W W型L L型S 扇型Z 直立型P 卧式D
8、 对动型DZ 对置型特征 W 无油润滑WJ 无基础D 低噪声罩Y 移动式 3工作原理 压缩机工作时 电动机通过联轴器带动曲轴旋转 再通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成十字头的往复运动 十字头带动活塞杆 使活塞在汽缸内作往复运动 曲轴旋转一周 活塞在汽缸内往复一次 压缩机完成一次工作循环 一个工作循环有膨胀 吸气 压缩 排气四个过程 电机带动曲轴不断旋转 工作循环不断重复 从而不断吸人并压缩排出气体 压缩机的受力 如果活塞一个面作为工作面完成工作循环而轴侧通大气的称为单作用汽缸 如果活塞两面均为工作面 汽缸盖侧与轴侧均为工作容积 这样的汽缸称为双作用汽缸 活塞式压缩机属于容积式压缩机 其作用原
9、理可归纳为 由于活塞在缸内的往复运动与气阀的开闭相配合 使汽缸工作容积作周期性变化 依次实现气体的膨胀一吸气一压缩一排气四个过程 从而将低压气体升压后源源不断输出 每一个气缸称为一列 压力分一次升高为一级 分两次升高为两级 工艺参数有进出口温度 压力 排气量 活塞力 轴功率 与活塞式压缩机有关的主要结构参数有 活塞平均速度Cm 压缩机主轴转速n 活塞行程S 气缸直径 各级压缩比 4基本结构 1 基本组成活塞式压缩机的结构型式虽然繁多 但其主要组成部分基本相同 它包括两大部分 主机和辅机 主机包括机身 中体 传动部件 气缸组件 气阀 密封组件以及驱动机 辅机包括润滑系统 冷却系统以及气路系统等
10、传动机构 传动机构是将电动机传来的动力传给活塞 并将电动机的旋转运动变为往复运动 主要零部件有曲轴 连杆 十字头等 工作部件 工作部件是形成工作腔以吸 排气体 给气体传递能量的部件 包括汽缸组件 吸排气阀组件 活塞组件及填料组件机体 机体是一个支持部件 由它来支撑曲轴 十字头和汽缸 使压缩机成为一个整体 机身下方兼作油箱 润滑系统 机器中相对运动的零部件及其传动机构都需要润滑 如曲轴的主轴颈与轴承 曲柄销与连杆大头瓦 十字头销与连杆小头瓦 十字头滑板与十字头滑道之间等部位 润滑用油一般用轴头齿轮泵或单独的齿轮泵由机体油箱通过一定的油路送往各润滑部位 冷却系统 活塞式压缩机的冷却系统由冷却气体的
11、中间冷却器和后冷却器 气缸和填料的冷却水套 油冷却器及其它附件组成 气量调节系统 压缩机中气体流量通过入口气阀上部的顶开器调节 压力的变化是生产过程中气量供求关系的反应 所以压缩机中有各种调节机构 当压力超过允许值时安全阀跳开排放 确保安全 5主要零部件 活塞式压缩机的零部件很多 现对汽缸 活塞 气阀 填料 曲轴 连杆和十字头等部件分别作简要介绍 1 汽缸汽缸是活塞式压缩机零部件中最复杂的一个 它承受气体压力 活塞在缸中作往复运动 气缸上要安装气阀和填料并要进行冷却 2 活塞常见的有筒形活塞 盘 鼓 形活塞和级差活塞 上面设置刮油环起刮油和布油两个作用 下行时刮油 上行时布油 3 填料函气缸与
12、活塞杆之间的间隙用填料密封 高压压缩机一般采用三 六瓣密封圈 如图所示 三瓣密封圈必须位于靠近气缸一侧 绝不能将三 六瓣封圈位置倒置 否则会失去密封作用 高压气体沿径向间隙将密封环均匀压紧在活塞杆上 起密封作用的是六瓣密封环 4 曲轴 曲轴是压缩机中传递动力的重要零件 承受很大的交变载荷和磨损 所以对其疲劳强度和耐磨性要求较高 压缩机中的曲轴有两种 曲柄轴和曲拐轴 曲轴主要包括主轴颈 曲柄 曲拐销 曲柄轴仅一端有曲柄 另一端为开式 采用悬臂式支撑 曲拐轴简称曲轴 曲轴运转中需要润滑 轴颈与曲柄连接处是最严重的应力集中点 最容易发生疲劳断裂 此处的圆角过渡半径选择十分重要 图中A点 5 连杆连杆
13、是连接曲轴和十字头的部件 包括连杆体 大头和小头三部分 连杆大头与曲拐销配合 连杆小头与十字头销相配合 连杆螺栓是连杆组件中最重要的零件 它承受活塞力的作用和数倍于此预紧力作用 6 十字头十字头由十字头体 滑板 十字头销等组成 7 活塞杆活塞杆的作用是连接活塞和十字头 传递作用于活塞上的力并带动活塞运动 与活塞的连接方式通常有螺纹连接 凸肩和卡箍连接 锥面连接 活塞杆和十字头连接方式有螺纹 法兰连接等 由于活塞杆承受交变载荷 应尽可能减少应力集中影响 连接螺纹采用细牙螺纹 气阀是压缩机中的重要部件 并且是易损件 压缩机气阀是自动阀 其启闭由阀片两边的压力差与弹簧力实现 这种气阀结构简单 且能适
14、应压缩机改变工况的要求 分为4个部分 阀座 阀片 弹簧 升程限制器 8 气阀 9活塞式压缩机润滑系统为了减少磨损 降低摩擦功耗 带走摩擦热 冷却摩擦面 防止温度过高和运动件卡住 提高活塞环 填料的密封能力 活塞式压缩机要求在所有作相对运动的表面上注入润滑油 活塞式压缩机的润滑系统分为两部分 一为机身传动件的润滑系统 润滑曲轴 连杆 十字头等运动部件上的摩擦副 另一为气缸内活塞组件和填料函润滑系统 每一注油点均采用单柱塞高压油泵 气缸和填料函润滑系统 它们由专门的注油器供给压力油 应用较普遍的是单柱塞滴油式注油器 该注油器实质上一组往复柱塞泵 每一注油点由单独的油管供油 注入的油量必须适当 量过
15、少会导致发热量大 密封不好 油量过多 会导致结焦后加快磨损 气体带油影响气阀启闭 二主要参数 活塞式压缩机的主要工艺参数有进出口温度 压力 排气量 活塞力 轴功率等 额定排气压力即压缩机铭牌上标注的排气压力 往复式压缩机排气压力的高低不取决于机器本身 而是由压缩机排气系统的压力决定 压缩机可以在排气压力内的任何压力下工作 如果强度和排气温度允许 可以在超出排气压力的状况下工作 但我们不允许超压 排气温度考虑到积炭和安全运行的需要 需要对往复式压缩机的排气温度有所限制 对于分子量小于12的介质 终了排气温度不超过135 对于石油气和湿氯气 终了排气温度不超过135 其他气体建议不超过150 容积
16、系数活塞工作时汽缸存在着余隙容积 存在着高压气体使汽缸进气量减少 为0 09 0 14左右 活塞力往复式压缩机运行中 活塞受到的力有 气体力 惯性力 摩擦力等 由于活塞在止点处所受到的气体力最大 因此将此时的的气体力称为活塞力 并按公称活塞力的大小来制定往复式压缩机的系列 功率往复式压缩机的绝热功率为各级绝热功率的总和 然后确定轴功率 选择驱动机的功率 三机组介绍 二联合车间包括催化重整装置的预加氢循环氢压缩机 重整循环氢压缩机 柴油加氢装置的新氢压缩机 循环氢压缩机 氢气提纯装置的解吸气压缩机 产品气压缩机 共有13台往复式压缩机型 用于输送氢气和解析气 原动机为电动机 电机与压缩机间采用刚性联轴器联接 1预加氢压缩机 1 催化重整装置 单元号2208 PW 1 52 20 27 25 X型重整预加氢压缩机 K 101A B 制造厂代号 0668 PW 1 52 20 27 25 X型预加氢压缩机为固定水冷 一列一级 双作用P型无油润滑往复活塞式压缩机 压缩介质为氢烃类混合气体 2重整循环氢压缩机 2 催化重整装置 单元号2208 DW 15 3 12 19 25 X型重整循环氢压缩
