天然气压缩机结构与工作原理

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1、压缩机基本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，顶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，直到活塞运动到上 止点位置为止，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，曲轴旋转一周 ，活塞往复一次，实现包括膨胀、吸气、压缩和 排气四个过程的工作循环，从而不断吸入、压缩 并排出气体

2、。压缩机基本构造 活塞式压缩机主要由传动机构、工作部件及机身构成，此 外还有润滑、冷却、调节等辅助系统。传动系统是曲柄连 杆机构，由电机、发动机通过皮带或联轴器带动曲轴旋转 ，连杆的大头装在曲轴上，其小头与十字头相连，因而， 曲轴通过连杆带动十字头在滑道内作往复运动，再由十字 头带动活塞组件在气缸内作往复运动。由一根连杆对应的 气缸活塞组为一列。 工作部件包括气缸、气阀、活塞组件及填料等。气缸的内 表面与活塞工作端面所形成的空间是实现气体压缩的工作 腔。气阀是装在气缸上控制气体作单向流动的，吸气阀只 能吸气，排气阀只能排气。气阀的启动动作主要由缸内外 压力差及气阀弹簧控制。活塞在气缸内作往复运

3、动时，使 工作腔的容积作周期变化，它与吸、排气阀的启动动作相 配合，实现包括膨胀、吸气、压缩和排气四个过程的工作 循环，从而不断吸入、压缩并排出气体。 压缩机的润滑分两个系统。一个供传动机构的润滑，靠轴 头的齿轮油泵循环供油实现强制润滑；另一个供气缸内活 塞组件等润滑，靠高压注油器注入气缸。Top View 机组俯视图Left Side View 机组左视图Right Side View 机组右视图Compressor Picture 机组整体左侧照片Compressor Picture 机组整体右侧照片Compressor Picture 机组前端照片92003压缩机结构压缩机结构压缩机剖面

4、动态图连杆通过大 头瓦与曲轴 相连刮油盘根活塞杆 盘根曲轴箱连杆通过小 头瓦与十字 头相连活塞杆进气阀排气阀盘根注油基础1-1/8-7x8 拉筋螺栓、 密封 及垫片拉筋3/4-10 主轴瓦瓦盖 螺栓与螺帽止推瓦定位销主轴瓦瓦盖主轴瓦机身部分曲轴箱拉筋机身Main Bearing Journals 主轴颈2缸压缩机有2个主轴颈， 4缸压缩机有4个主轴颈， 6缸压缩机有6个主轴颈。Connecting Rod Journals 连杆轴颈2缸压缩机有2个连杆轴颈， 4缸压缩机有4个连杆轴颈， 6缸压缩机有6个连杆轴颈。压缩机曲轴甩油环内部油道注油泵驱动 齿轮枢轴点惯性力惯性力往复惯性力产生扭矩（外死

5、点）往复惯性力产生扭矩（内死点）在曲轴中心线两侧加平衡配重，可限制往复惯性力。机架主要部分刮油环（铸铁材料）隔离室和盘根排污连接处Distance Piece 隔离段Crankshaft 曲轴主轴颈连杆轴颈十字头导轨连杆连杆的2/3（大端）作旋转运动，余下的1/3（小端）作往复运动。压缩机连杆连杆总成连杆螺栓 及垫片定位销连杆小头衬套连杆大头瓦连杆组件Connecting RodWH 系列压缩机十字头十字头瓦埋头螺栓及垫片油孔油孔十字头销内部油槽 十字头销十字头组建十字头与滑道间隙 .008 - .014阀片受力进气阀 排气阀进进气压压力气缸内气体压压力气阀阀升程阀阀片弹弹簧力弹弹簧力压缩机气

6、阀气阀装配应注意的什么？ 1、确认系统、管路、气缸、阀窝等已吹扫干净。 2、气阀垫片是否需要更换。 3、进、排气阀不能装错。 4、压阀罩必须先保证到位，再将外盖紧固螺栓对角拧到规定的扭矩。 5、外盖密封圈是否需要更换。 6、不同厂家的阀不可混装在同级的气缸上。 7、有些主机厂规定要用专用工具（如液压上紧工具）将气阀装机，目的 之一就是为防止预紧力不均匀使气阀装偏，请遵照厂家使用要求。否 则，轻者气阀不易取出，重者挤压受损。 8、装配后要进行试压。活塞杆活塞活塞杆、活塞的 往复运动使气体 容积反复变化， 往复式压缩机故 得其名。活塞环的密封作用双作用气缸双作用-单作用 （流量减少50%左右）拆下

7、1个进气阀漏点压力盘根填料密封活塞杆滑油进排放盘根注油不同工况下的填料环数量 2000 (+) psi .5-7 rings 800-20004-6 rings 300-8003-5 rings below 300.2-4 rings刮油环刮油盘根Correct Orientation of “3RWS” Ring排 量 调 节 装 置余隙塞余隙塞接头 (CBC)反装余隙塞余隙塞（接头） (CBC)截断余隙塞余隙塞接头 (CBC)余隙囊余隙囊接头 (CBC)可调余隙装置 (VVCP)可调余隙装置开启 (VVCP)可调余隙装置调到 最大(VVCP)气作用余隙调节囊气作用余隙调节囊活塞环 活塞压缩

8、机活塞环支撑环压缩机活塞支撑环General Rule Rider End Gap Normally twice that of the piston ring gap.Rider BandRider Ring气缸与活塞部分压缩缸头可调余隙压缩机注油系统分配器 无油流开关过滤器 注油泵单流阀气缸、盘根注油单流阀双钢珠密封, 不锈钢 最大工作压力 8,000 PSIFlow Direction爆破片机身润滑系统114.7 psiA458.8 psiA压缩比不大于4的原因：1：活塞杆上的负荷限制80 F320 F2：温度限制- 不能高于350F1 PSI的压力上升对 应1F的温度增长。工艺气流程洗

9、涤罐吸入缓冲罐排出缓冲罐气缸安全阀换热器风扇启动旁通管线和阀吹扫管线和阀滤网排出单向阀*系统还应配置进、排气阀AS12捕雾器挡板手动排放 阀自动排放阀液位控制器高液位停车观察镜AS12AS去控制盘12缓冲罐的作用： 减少压力变化对 气阀造成的损害80F220FPIPSLLPSHHPIPSHHTSHH仪表和保护装置洗涤罐吸入缓冲罐排出缓冲罐气缸安全阀换热器风扇启动旁通管线和阀吹扫管线和阀滤网排出单向阀*系统还应配置进、排气阀工艺系统流程图症状可能的原因潜在的损害纠正措施压缩机不转 动a.压缩机机械咬死。咬住十字头、连杆、主轴承。更换所有有缺陷的部件。检查压缩机的曲轴对准、活塞 杆跑偏和润滑系统运

10、行是否正常。b.停机装置仍在关闭状态。停机装置有缺陷。检查控制系统和装置是否正常运行。c.在气缸中有外来杂质(水、无润 滑密封材料、等等)。气缸划痕、阀门损坏、活塞或连 杆可能弯曲。更换损坏的部件并采取措施防止以后外来杂质夹裹进压 缩机汽缸中。d.活塞死点间隙不合适。活塞或活塞杆可能损坏。更换全部损坏的部件并且正确地设置活塞死点间隙。压缩机振动a.对置气缸不平衡。基础开裂、焊缝破裂或地脚螺栓 损坏。十字头、平衡螺母、活塞杆、连杆和活塞环的总重量与 对置的曲柄上的相同部件的总重量之差在3磅（ 1.4 公斤）以内。更换平衡螺母或十字头以达到平 衡。b.轴承磨损。机身、连杆、曲轴或活塞杆可能 损坏。

11、检查曲轴对中、活塞杆跑偏和轴承间隙。根据需要更换 轴承,检查对中和跑偏。c.压缩机的安装和对中不合适。基础损坏、地脚螺栓断裂、灌浆 开裂或机身和曲轴损坏。如第2章所示重新对中压缩机。d.天然气压波动剧烈振动导致焊缝、基础、水泥 浆和部件开裂。也可能地脚 螺栓损坏。用振动分析器或指示计分析压缩机。在气缸法兰上安装 阻尼孔、更换管路、改变气缸运行配置或改变运 转速度。e.气阀松动阀座损坏、阀体断裂或阀门限位 器损坏。卸下气阀和限位器。更换损坏的部件。对气缸阀座进行 着色探伤以检查裂痕。安装新的阀门和拧紧至合 适的扭矩。压缩机机身故障寻查 润滑油系统故障寻查 症状可能的原因潜在的损害纠正措施润滑油无

12、压 力缺少机油轴承、曲轴、十字头轴瓦和头销 划伤。压缩机可能咬死。检查所有润滑表面并根据需要更换部件。 将机油加至合适的液面高度。过滤网或过滤器堵塞。与以上相同。检查所有润滑表面并根据需要更换部件。更换滤芯和/ 或过滤网。润滑油泵或驱动机构。与以上相同。检查配对齿轮,如果需要进行更换。检查泵端面间隙。在吸入管路上漏气。与以上相同。根据需要修理漏处。低润滑油压低油位。轴承、曲轴、十字头鞋和十字头 销拉伤。压缩机可能咬死。检查所有润滑表面。 将机油加至合适的液面高度。过滤器堵塞或肮脏。与以上相同。检查所有润滑表面并根据需要更换部件。更换滤芯和/ 或过滤网。在空气进入泵的吸入段。与以上相同。查找和封

13、堵漏处。压力安全阀阻塞或失调。与以上相同。疏通或调节安全阀。主轴承和连杆轴承间隙过大。与以上相同。更换有缺陷的轴承。润滑油温高润滑油冷却器堵塞或肮脏。造成下面的润滑和过滤中粘度降 低。清洗冷却器。不适当的热的冷却液通过冷却器 。与以上相同。纠正水流故障或其温度问题。气缸部分故障寻查 症状可能的原因潜在的损害纠正措施无法输送气体吸入管线或过滤器筛网受阻 。吸入滤网堵塞。如果肮脏,清洗吸入管线和筛网。气阀有缺陷或组件缺失损坏的气阀部件在汽缸筒中造成气缸损 坏。级间排气压力过高或过低活塞杆反 向。造成十字头销损坏。更换有缺陷的阀片、弹簧或任何其它已磨损、损 坏和有缺陷的部件。气阀有沉积物。阀片或弹簧

14、可能损坏。清洗和更换任何有缺陷的气阀部件。检讨润滑油 使用的类型和数量。余隙开度和余隙有缺陷活塞杆活塞杆反向角不足和气缸头机械 损坏。如果打开,对压缩机加载。如果损坏,更换不合格的 部件。 活塞环有缺陷。排出温度高。更换活塞环。排压低活塞环磨损。活塞、活塞环和汽缸筒过热。更换新的环。气阀有缺陷或组件缺失。活塞杆反向负载角不够。由于十字头销 的过热、咬死可能损害曲轴以及活塞杆 、十字头、十字头导板和连杆。由于损 坏的部件进入汽缸筒而带来的损害。更换阀片、弹簧或任何其它已磨损、损坏和缺失 的部件。固定/可可调余隙开度或有 缺陷。与以上相同。如果损坏,修理或更换有缺陷的部件。气阀松动。阀座损坏、气阀

15、壳体破裂和限位器损坏 。卸下气阀和限位器。 更换全部损坏的部件,对气缸阀座进行着色探伤。安装新的气阀和适当地紧固气阀压盖。气缸部分故障寻查 症状可能的原因潜在的损害纠正措施排压高余隙设置不合适。杆负载高、活塞杆反向负载角不足、或 排出温度超过工作压力下的最大值。可变容量的气室的设置加大或打开固定容量的气 室直至排出压力减少到合适的程度。如果这样不 能减压,对曲柄端卸载。起动以前打开所有的气室 。 一定要遵照向你的压缩机提供的性能曲线。压缩机的下游管路配置不合 适。与以上相同。打开阀门。空冷器堵塞。与以上相同。清洗空冷器。排量不足进气过滤器肮脏。气缸可能有热量积聚。清洗滤清器。活塞环磨损。活塞、

16、活塞环和汽缸筒过热。更换活塞环。吸入管线或过滤器筛网受阻 。吸入滤网堵塞。如果肮脏,清洗吸入管线和筛网。如果已损坏,更换 筛网。 气阀有缺陷或组件缺失。活塞杆反向负载不足。由于十字头销的 过热、咬死可能损害曲轴以及活塞杆、 十字头、十字头导板和连杆。由于损坏 的部件进入气缸筒而带来的间接损害。更换阀片、弹簧或其它已磨损或损坏的部件。固定/可可调余隙的开度或 有缺陷。与以上相同。更换有缺陷的部件。进排气阀安装错位与以上相同。正确地安装气阀。 更换全部损坏的部件。 警告 如果所有的气阀都倒置安装,积压过高可能造成气缸损坏和人身伤害。 气阀松动。与以上相同。阀座、气阀壳体或限位器 可能损坏。卸下气阀和限位器。 更换全部损坏的部件。 对气缸阀座进行染色探伤。气缸部分故障寻查 症状可能的原因潜在的损害纠正措施排温高后一级的余隙设置不合适。前一级活塞杆负载超过气缸的设计最高 允许工作压力, 造成活塞、活塞杆、十 字头或曲轴的损坏。减少或关闭后一级的余