1风机的概念和作用2风机的分类3压缩机的分类4压缩机的分类5离心压缩机机组介绍6产品型号的含义z 压缩机型号的意义: z 2 B CL 40 5 z 不填表示叶轮串级布置 z 填2表示叶轮背靠背布置 z 填3表示带中间抽、加气布置 z 第二单元: B表示垂直剖分结构 z M表示水平剖分结构 z 第三单元:CL表示离心压缩机及无叶扩压器 z 第四单元:表示首级叶轮名义直径(单位:cm) z 第五单元:表示缸内装的叶轮级数7一、MCL系列--水平剖分结构MCL、2MCL、3MCL、DMCL系列 流量范围: Q=20—3500m3/min最高工作压力: Pc= 6.0MPa工作转速:n=4000—18000r/min轴 功 率:N ≤ 20000KW该系列压缩机属中、低压系列,可在 单缸内实行单段、两段、三段压缩, 也可从缸内抽气或向缸内加气单缸 内可布置2-10个叶轮,亦可组成多缸 机组该系列压缩机系从意大利新比 隆公司引进技术.8二、BCL系列--垂直剖分结构BCL、2BCL、3BCL系列流量范围:Q=20—3000m3/min最高工作压力:Pc=70MPa工作转速:n=6000—18000r/min轴 功 率:N≤20000KW该系列压缩机属中、高压系列,可 在单缸内实行单段、两段压缩,亦 可向缸内加气或从缸内抽气。
单缸 内可布置2-10个叶轮,并可组成多 缸机组该系列压缩机系从意大利 新比隆公司引进技术9三、PCL系列长输管线离心压缩机流量范围:Q=17000—35000m3/h最高工作压力:Pc=8.5MPa工作转速:n=4670—10290r/min轴 功 率:N≤25000KW该系列压缩机系从意大利新比隆公 司引进技术,单缸内可布置1-3个叶 轮,采用三元流动叶轮技术结构 紧凑,效率高,单级多变效率最高 可达86%,便于安装和维修,是天 然气、油田气远程输送专用压缩机 10离心压缩机性能曲线11压缩机设计沈鼓是按系列化积木式设计原理进行的气体经过叶轮、扩压器、弯道、回流器(见图)完成一级的 压缩,这些级不同的组合方式,就可以满足不同的性能要求,就 像“积木”一样.使用积木原理设计压缩机,是为了最大限度地满足用户对压 缩机性能及可靠性的要求,同时也相对缩短了交货期新比隆公 司是按这种设计原理,国际上其他公司也大都采用这种原理 z 目前,积木原理设计压缩机已经不能满足要求,逐渐形成 了变化多端的个性化特征设计12基本级示意图13压缩机(单轴式)设计技术z z ((1 1)、基本)、基本级数据库级数据库 基本级(积木块)——叶轮、扩压器、弯道、回流器 基本级按叶轮直径区分13档:Φ300、Φ350、Φ400、Φ450、Φ520、Φ600、Φ700 、Φ800、Φ900、Φ1000、Φ1100、Φ1200、Φ1300、 Φ1400、 Φ1500 每一直径又分成10种型式:B(50o),Q(38o),F(27o), H , L , V(高效二元),T(宽 三元),U(窄三元),DHK(半开式),SVK(高能头) 每一直径的一种型式又分成8~10种宽度b2 ,基本级数据库有 12×10×(8~10)个基本级 (流量范围 3.5m3/min--3500m3/min,基本级压比< 3.5)。
经过20余年努力,沈鼓制造并验证了几乎全部基本级14EXPECTED PREFORMANCE CURVESCASE 1-I / NORMALPRESSUREPOWERGas handled: Charge Gas Inlet temp. : 44.5℃ Mol. Weight : 28.69 Inlet pressure:0.139MPa(A) Speed: 1. 5654 rpm2. 5385 rpm3. 5116 rpm4. 4846 rpm5. 4577 rpm15EXPECTED PREFORMANCE CURVESCASE 1-I / NORMAL POLYTROPIC HEADPOLYTROPIC EFFICIENCYGas handled: Charge Gas Inlet temp. : 44.5℃ Mol. Weight : 28.69 Inlet pressure:0.139MPa(A) Speed: 1. 5654 rpm2. 5385 rpm3. 5116 rpm4. 4846 rpm5. 4577 rpm16DMCL1004离心压缩机剖面图压缩机外型图172MCL1004离心压缩机剖面图压缩机外型图182MCL806离心压缩机剖面图压缩机外型图19离心压缩机结构及关键部件20离心压缩机的结构组成z 压缩机主机主要由定子、转子及支撑轴承 、推力轴承、轴端密封等组成。
z 定子包括机壳、隔板、密封、平衡盘密封等 z 转子包括主轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、螺 母、联轴器等21离心压缩机实体图22压缩机转子压缩机的转子是压缩机的主要工作部 件,包括主轴、叶轮、轴套、轴螺母、隔套 、平衡盘和推力盘等 232MCL806转子实体造型24转子动力学压缩机转子动力特性分析软件包RBSP l转子—轴承系统的动力分析采用有限元法, 使力学模型更完善,计算精度更高,数值稳定性更好 l轴承的动力特性系数由理论分析计算,再通 过实验和试车的振动测试参数识别为依据加以修正, 有较好的针对性和可靠性 l力学模型考虑了轴段、叶轮的转动惯量、陀 螺力矩、轴向压力、齿轮啮合力、联轴器等多种因素 ,对平行多轴转子,考虑了弯曲振动和扭转振动的耦 合作用,计算手段更为先进 l轴承参数数据库BPDB25转子不平衡响应曲线(1)26转子不平衡响应曲线(2)27叶轮叶轮也称为工作 轮气体在叶轮叶片 的作用下,跟着叶轮 作高速旋转气体受 旋转离心力的作用, 以及在叶轮里的扩压 流动,使气体通过叶 轮后的压力得到了提 高28叶轮材料的防腐蚀考虑29强度与振动沈鼓拥有完整的强度与振动计算软件包,计算结果 精确。
出厂的几百台压缩机已经证明了软件包的可靠性 z CALC47叶轮强度计算软件包 z CMP叶轮强度计算软件包 z ANSYS叶轮强度计算软件包 z 轴系扭振的分析与试验沈阳鼓风机厂不但具有弯曲临界转速的分 析能力,同样在轴系扭转分析上也有专有软件,并 在试验室建立了扭转试验台,在大庆裂解气压缩机 三缸机械运转试验中成功地进行了轴系的扭振测量 ,结果令人满意30叶轮强度计算自动划分网格图31叶片应力分布图32通过PRO-ANSYS接口 做叶轮强度分析33叶轮的加工z 利用从意大利、美 国引进的SREGENT- 1200H和T-35五座标 联动数控加工中心, 应 用美国北方工程公司NREC数控软件,选择刀 具、走刀工艺路线、切削用量、进行三维数学 计算、三维实体造型等数控编程,在锻件盘料 上铣制加工出三元流动叶轮叶片34主轴主轴的作用是支持旋转零件及传递扭矩转子上的 轴套、隔套等是通过过盈热装在主轴上,叶轮是通过过 盈热装在主轴上,传递扭矩方式是通过过盈或键,其它 零件则通过螺纹固定在轴上主轴的轴心线确定了各旋转零件的几何轴线35平衡盘在多级离心压缩机中,由于每级叶轮两侧的气体压力不等,使转子产生了指向低压端的轴向力,这种力必须平衡掉。
平衡盘就是利用其两侧的压差来平衡轴向力的零件平 衡盘只平衡部分轴向力,其余 轴向力由推力轴承来承担这 部分残余轴向力对保证转子运 转的稳定有积极的作用平衡盘36推力盘及其它零件平衡盘只平衡掉部分轴向力,其余轴向 力由推力轴承来承担部分残余轴向力是通 过推力盘传给推力轴承的轴套是保护轴不被伤害的零件隔套是保护轴不被伤害并能使叶轮轴向 定位的的零件轴螺母是轴上零件定位后的锁定零件37压缩机壳体压缩机机壳是压缩机的工作室,也是压 缩机的骨架,它必须有良好的密封性 沈鼓在结构设计方面紧跟国际同行业的 技术,尤其是机壳,由铸造壳体转化到焊接 机壳,由整体机壳演化到分体组装式壳体 这些变化最大限度地减少质量事故,同时还 能大幅度地提高加工质量和效率,节省成本 ,保证产品交货期压缩机机壳有垂直剖分和水平剖分两种 形式,分别用于不同的压力范围38机壳●近年来,压缩机的机壳主要采用焊接结构机壳 焊接机壳解决了铸造机壳常出现的气孔、夹渣、裂 纹等缺陷而需要反复补焊甚至精加工后报废的技术 关键,不仅保证了压缩机制造质量,而且确保产品 生产周期我厂焊接机壳的设计和制造技术都达到 了当代世界先进水平 ●机壳的材料采用16MnR,对于较厚的法兰则采用 16Mn锻件。
压缩机的进出风口形状复杂,我们采用 铸造(材料为ZG230-450)后再焊接在主壳体上的 方案39机壳应力分布图40隔板隔板的作用是把压缩机的 每一级隔开,将各级叶轮分隔成 连续性流道,隔板相邻的面构成 扩压器通道,来自叶轮的气体通 过扩压器把一部分动能转换为压 力能隔板的内侧是迥流室气 体通过迥流室返回到下一级叶轮 的入口迥流室内侧有一组导流 叶片,可使气体均匀地进到下一 级叶轮入口,并调整气体的流动 方向 41隔板压缩机的隔 板均采用铸件或焊 接件,铸件材料为 ZG230-450或QT400 -18,焊接件材料为 16Mn或Q235-A42级间梳齿密封压缩机级间密封采用迷 宫密封,在压缩机各级叶 轮进口圈外缘和隔板轴孔 处,都装有迷宫密封,以 减少各级气体回流迷宫 密封一般是采用铝合金制 成,用铝合金这种较软的 材料主要是为了避免损坏 轴套和叶轮 43梳齿密封(Labyrinth)压缩机的级间密封、叶 轮口圈密封、轴端密封、平衡 盘密封及油密封均采用梳齿密 封(Labyrinth)密封材料 为ZL104(铸铝)如果采用 注水技术后,密封材料改用具 有防腐蚀的LF12(防锈铝)ZL104(铸铝)相当于ASTM B26,355 LF12(防锈铝)相当于ASTM 44平衡盘密封压缩机平衡盘上一般也装有迷宫密封, 这是为了尽量减少平衡盘两边的气体泄漏。
对 2MCL(2BCL)型压缩机,在两段之间,即转子 中间部分的平衡盘上也要装迷宫密封,以减少 中间级出口和压 缩机最终出口间 的气体泄漏结 构与级间密封类 似 平衡盘密封平衡盘45轴承选用机组各缸体的支撑和推力轴承均 采用可倾瓦式,使转子在运转时 在最佳位置,不会产生油膜振荡 ,保证机组运行平稳我们推荐 采用节能型的喷油轴承,这种轴 承能减少润滑油和功率的消耗, 减少润滑油供油设备的投资46支撑轴承选用节能 型的可倾瓦 式支撑轴承 采用多油膜 型式的强制 润滑,各瓦 块单独供油 47推力轴承选用本机组采用自动平衡可倾瓦推力轴 承(又称金斯伯雷型式)这类轴 承装有一系列杠杆(水平调节连接 器)来控制瓦块的高度,从而使瓦 块都能均匀承受载荷48推力轴承选用节能型的自动调节可倾 瓦式推力轴承采用多油膜 型式的强制润滑,各瓦块 单独供油支撑、推力轴承供货商:KingsburyWaukesha49密封系统z 离心压缩机一般采用如下几种形式的密封系统 l浮环密封 l机械密封 l干气密封 l浮环密封:这种密封是一种非常成熟的密 封形式,沈阳鼓风机厂对这种密封的设计、制造和 使用也已有二十多年的历史。
l干气密封:干气密封是近十年来发展起来 的新技术,在目前的压缩机中普遍采用,其特点是 泄漏量少,操作维修简单,运行费用低,但一次投 资较高50干气密封体本产品采用串联干气密封( Tandem)干气密封供货商:JOHN CRANE Co.LTDEKK EAGLE INDUSTRY Co.LTDFLOWSERVE Co.LTDBURGMANN Co.LTD51密封系统52密。