工业泵培训资料技术总结.doc

9.6泵的操作9.6.1泵的分类9.6.1.1泵的类型泵的用途极广,不同的工作场合对泵的要求也各不相同,所以泵的种类繁多,对它们的分类也各不相同(一)按工作原理分1容积泵容积泵是依靠泵内工作室(泵壳或缸)容积大小作周期性地变化来输送液体,为间歇排液过程此类泵又可分为往复泵(如柱塞泵)和转子泵(如齿轮泵螺杆泵等)2叶片泵 叶片泵是依靠泵内作高速旋转的叶片把能量传给液体,从而实现液体输送的机械此种类型的泵又可按叶轮机构不同分为离心泵混流泵及漩涡泵等3其他类型泵除叶片泵和容积泵以外的特殊泵属于这一类型的泵主要有流体动力作用泵电磁泵等流体动力作用是依靠另一种流体(液气或汽)的静压能或动能来输送液体的泵,如喷射泵酸蛋水锤泵等 每一类型泵中,根据泵的机构和动力来源的不同,又有许多不同命名(二)按泵的用途分类(1)供料泵:将液态原料从贮池或其他装置中吸进,加压后送到工艺流程装置去的泵,又称增压泵(2)循环泵:在工艺流程中用于循环增压的泵此种泵使循环液补充压力的同时又能使设备(如蒸馏塔解吸塔)各段之间保持热量平衡(3)成品油泵:把装置中液态成品油或半成品油输送到贮池或其他装置用泵(4)高温和低温泵:输送300以上高温液体泵和接近凝固点(5以下)低温液体用泵(5)废液泵:把装置中产生的废液连续排出的泵,如原油脱氢装置中的废水泵脱硫装置中的污水泵等(6)特殊用途泵:如液压系统中的动力油泵水泵等9.6.1.2离心泵的类型 离心泵的分类方法很多,通常可按下列几种方法分类(一)按叶轮吸入方式分1.单吸式离心泵单吸式离心泵叶轮只在一侧有吸入口此类泵的叶轮制造方便,应用也最为广泛,这种泵的流量为4.5300m3/h,扬程为8150m2.双吸式离心泵双吸式离心泵的叶轮两侧都有吸液口,液体从叶轮两侧同时进入叶轮故泵的流量较大,目前我国生产的双吸泵最大流量为2000m3/h,甚至更大,扬程为10110m(二)按级数分类1单级离心泵泵中只有一个叶轮,单级离心泵是一种应用最为广泛的泵由于液体在泵内只有一次增能,所以扬程较低2多级离心泵同一根轴上装有串连的两个以上叶轮,称为多级离心泵级数越多压力越高,这种泵的叶轮一般为单吸式,也有将第一级设计为双吸式的其扬程可达100650m,甚至更高,流量为5720m3/h(三)按扬程分类 低压离心泵 扬程100m(四)按泵的用途和输送液体性质分类 按泵的用途和输送液体的性质,泵可分为清水泵泥浆泵酸泵碱泵油泵沙泵低温泵高温泵及屏蔽泵等9.6.2离心泵的结构和部件功能 IS型单级单吸离心泵结构图1-泵体;2-叶轮螺母;3-制动垫片;4-密封环;5-叶轮;6-泵盖;7-轴套;8-填料环;9-填料;10-填料压盖;11-轴承悬架;12-轴 离心泵的种类虽然很多,但主要零部件却是相近的图所示为IS型单机单吸离心泵结构图,它主要由泵体泵盖轴联轴器叶轮轴承密封部件和支座等构成有些离心泵还装有导叶诱导轮和平衡轴向推力的平衡装置以及保护主轴不受磨损的轴套等为防止液体从泵壳等处泄漏,在各密封点上分别装有密封环或油封箱泵体泵盖组件内装有叶轮由原动机带动轴上的叶轮旋转对液体做功,从而提高液体的压力能和动能液体由泵体吸入室流入,由泵体的排出室流出叶轮前盖板前端的密封环和叶轮后盖板后端的填料与填料环防止从叶轮流出的液体泄漏轴承及轴承悬架支持着转轴,整台泵和原动机安装在一个底座上一般离心泵的液体过流部件是吸入室叶论和排出室(排出室又称蜗壳)9.6.3离心泵的性能 离心泵的基本性能参数包括:流量,扬程,转速,功率,效率和允许吸上真空度及允许汽蚀余量等,它们表示该泵在一定条件下运转的性能指标(一)流量 单位时间内泵所排出的液体量称为泵的流量有体积流量和质量流量,体积流量用Q表示,单位是m3/s(米3/秒) m3/h (米3/时) 或L/s(升/秒)质量流量用G表示,单位是kg/s (千克/秒) 或t/h (吨/时)质量流量与体积流量关系为: G=Q kg/s此式中:输送温度下液体密度,kg/m3单位时间内流入叶轮内的液体体积量为理论流量用Qth表示,单位与Q一样(二)扬程单位质量的液体,从泵进口到泵出口的能量增值称为泵的扬程即单位质量的液体通过泵所获的有效能量扬程常用符号h表示,单位为J/kg 目前,在实际生产中,习惯把单位重量的液体,通过泵后所获的能量称为扬程,用符号H表示,其单位为J/N=Nm/N=m 即用高度来表示应注意,不要把泵的扬程与液体的升扬高度等同起来,因为泵的扬程不仅要用来提高液体的位高,而且还要用来克服液体在输送过程中的流动阻力,以及提高输送液体的静压能和保证液体有一定的流速 泵的扬程是指全扬程或总扬程,它包括吸上扬程和压出扬程吸上扬程包括实际吸上扬程和吸上扬程损失,压出扬程包括实际压出扬程和压出扬程损失(三)转速 离心泵的转速是指泵轴每分钟的转速,用符号n表示,单位为r/min(转/分)在SI制中转速为泵轴每秒钟的转数,用符号nf表示,单位为1/s,既Hz(四)功率和效率1.功率 功率是指单位时间内所作的功常有以下几种表示法(1)有效功率单位时间内泵对输出液体所作的功称为有效功率用Ne表示计算公式如下: Ne=QHpg/1000 Kw(2)轴功率单位时间内有原动机传递到泵主轴上的功率,用N表示单位为W(瓦),即J/S2.效率 效率是衡量离心泵工作经济性的指标,用符号来表示由于离心泵在工作时,泵内存在各种损失,所以泵不可以将驱动机输入的功率全部转变为液体的有效功率值越大,则泵的经济性越好其定义式为 = Ne/N(五)允许汽蚀余量 泵的汽蚀余量是指包括了影响汽蚀各因素中与泵本身有关的所有因素,标志着泵汽蚀性能好坏的并保证不发生汽蚀现象的安全余量用NPSHr表示,单位也是m. 汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量单位用米标注,用(NPSH)r吸程即为必需汽蚀余量h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米 吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米) 标准大气压能压管路真空高度10.33米9.6.4 离心泵的轴封 轴封是旋转的轴和固定的泵体间的密封主要是为了防止高压液体从泵中漏出和防止空气进入泵内,是用于隔绝输送介质与泵体,防止介质外泄的机械设备 常见的轴封形式有:橡胶密封填料密封机械密封和浮环密封常用的有填料密封和机械密封,其中机械密封是最常用的密封形式(一)填料密封填料密封是依靠填料和轴(或轴套)的外圆表面接触来实现密封的它由填料箱(又称填料函)填料液封环压盖双头螺栓等组成图所示为带液封环的填料密封为了避免泵工作时填料与泵轴摩擦过于剧烈,填料不应压的过紧,注意松紧要适度,允许液体成滴状漏出,以每分钟1060滴的液体泄漏量为宜 带液封环的填料密封图1-轴;2-压盖;3-填料;4-填料箱;5-液封环;6-引液管 填料密封的泄漏量大,使用寿命短,且要经常更换,影响泵的工作,近年来,逐渐被密封效果好使用寿命长的机械密封所替代(二)机械密封 机械密封又称端面密封,它是靠一组研配的密封端面形成的动密封机械密封的种类很多,但工作原理基本相同,其典型结构如图所示1. 机械密封主要组成部分 机械密封原理图1-静环;2-动环;3-压盖;4-弹簧;5-传动座;6-固定销钉;7,8-O型密封圈;9-防转销 图中主要密封元件:动环2和静环1动环2与泵一起旋转,静环固定在压盖3内,用防转销9来防止它转动靠动环与静环的接触端面A在运动中始终贴合,实现密封 辅助密封元件:包括各静密封点(BCD点)所用的O型或V型密封圈7和8 压紧元件:弹簧4 传动元件:传动座5及键或固定销钉62.密封点的密封原理 机械密封中一般有四个可能泄漏点ABCD密封点A在动环与静环的接触面上,它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动环压在静环上,防止A点泄漏但两环的接触面A上总有少量的液体泄漏,它可以形成液膜,一方面可以阻止泄漏,另一面又可以起润滑作用为保证两环的端面贴合俩良好,两端面必须平直光洁 密封点B在静环与压盖之间,属于静密封点用有弹性的O型(或V型)密封圈压于静环和压盖之间,靠弹簧力使弹簧密封圈变形而密封 密封点C在动环与轴之间,此处也是静密封,考虑到动环可以沿轴向窜动,可以采用具有弹性和自紧性的V型圈来密封 密封点D在填料密封箱与压盖之间,也是静密封,可用密封圈或垫片作为密封元件机械密封的发展是非常迅速的,一种新的补偿件波纹管取代了原来的密封弹簧,使其有更大的伸缩性,使防止机泵抽空而引起密封泄漏的较好办法9.6.5离心泵的润滑9.6.5.1润滑油及润滑油的作用 润滑油对于机械转动设备的作用是无法用其他物质代替的它可以减小转动设备的摩擦阻力,减少零部件的磨损,带走所产生的摩擦热,降低动力消耗,延长设备使用寿命如果没有润滑油的作用,转动件产生的摩擦热顷刻间就会使一大型机组烧毁,造成机毁人亡 润滑油的种类繁多,是所有石油产品中种类最多的一种它的分类也是非常复杂的据我国公布的工业用润滑油粘度分类标准GB3141-82分类原则工业用润滑油统一以400C时的运动粘度为基础进行分类牌号前加N如N32表示该机械润滑油在400C时运动粘度为:32CST(m3/s)里斯据炼厂通用机泵轴承的高低速负荷条件,一般选用N20-N40的机械润滑油机械润滑油的使用条件是比较缓和的一般温度低于100OC,并且不与水蒸气热空气和其他气体接触,多在室内工作温度变化不大,而且大多是滴式润滑一次通过机件9.6.5.2设备润滑管理制度 为了保证润滑油能充分起到润滑作用,保证设备的安全运行,特别制定了“五定”和:“三过滤”的润滑油管理制度 “五定”是指:定质定量定点定人定时 定质:依据机泵设备型号性能输送介质负荷大小转速高低及润滑油(脂)性能不同,根据季节不同,选用不同的种类的润滑油(脂)牌号 定量:依据设备型号负荷大小转速高低工作条件和计算结果及实际所有油的多少,确保设备所需润滑油量 定点:保证机泵设备的每个活动部分及摩擦点,达到充分润滑常用机泵的润滑点如机泵轴承用机械油,电机轴承用润滑脂 定时:根据润滑油(脂)性能与设备工作条件负荷大小及使用要求定时对设备输入一定的润滑油(脂) 定人:油库加油站及每台设备由专人负责发放保管定时定量加油 “三过滤”是指:大油桶放油过滤小油罐或小油桶放油过滤往轴承加油过滤 对于关键机组,除了上述的要求外,对机组的润滑油还要定期分析(每月一次),如果分析不合格必须立即采取措施并直到分析合格为止9.6.6离心泵的操作(一)启动及停车(1).启动前的准备 为了保证泵的安全运行,在泵启动前,应对整个机组作全面的检查,发现问题,及时处理1.检查各部件的装配是否符合要求,测量仪表是否齐全好用;2.电动机和泵固定是否良好,螺钉及螺母有无松动脱落;3.检查各轴承的润滑是否充足,润滑油是否变质;4.检查吸液池及过滤网是否有杂物;5.检查填料箱内的填料是否发硬;6.检察管线阀门的启闭是否灵活;7.检查电动机的电气线路是否正确;8.按泵的回转方向盘车数转,检查有无偏重或卡涩等现象;9.投用冷却水,调节好流量;投用机械密封冲洗液并调节好流量;10.检查密封有无泄漏;11.关闭泵出口阀,打开泵入口阀,引液罐泵,稍开出口放空排完气后关闭;12.大型水泵用真空泵抽气灌水时,应关闭放气旋赛及真空表和压力表的旋塞,以保护仪表的准确13.与有关岗位联系好,改好流程;联系电工送电;(2)启动1.启动泵(如果是第一次使用或重新安装的泵先点动,检查泵的转动方向是否正确和有无异常响声);注意:半小时内启动次数不超过两次2.当电流表指针回到额定值以下,机泵运转无异常,出口压力稳定在额定值以上时,慢慢打开出口阀3.全面检查密封情况,泵和电机各点的温度声音振动串量是否正常,压力表及流量表的指示是否灵敏准确(二)停泵1.与有关岗位联系好停泵的准备工作2.关闭出口阀3.停泵4.关闭吸入阀冷却水机械密封冲洗液等5.在寒冷季节,特别是在室外的泵,在停车后应立即放尽泵内液体,以防解冻,冻裂泵体6.如泵停后需要检修,应通知电工切断电源,排尽泵体存液7.正常停下来的泵,每天盘车一次,每次盘车1800C(三)泵的切换1.按正常的开机步骤启动备用泵2.慢慢打开备用泵的出口阀,同时慢慢关闭被切换泵的出口阀,在这一过程中,应注意观察两台泵的电流压力流量,切换过程中力求平稳,避免引起操作波动3.当起用泵的压力流量达到要求后,即可停被切换的泵,并按正常步骤做好停泵后的各项工作二 运转时的维护 在泵运行中除了经常注意各仪表的读数是否正常外,还应该注意机组运转的声音振动轴承润滑及密封装置的工作情况1.注意轴承的润滑情况,应及时更换润滑油;2.注意轴承密封处滴漏情况是否正常;3.注意轴承温度不能超过700C;4.检查冷却水是否畅通,各冷却部位有无过热;5.做好备用泵的备用工作,要做到随时可以起动9.6.7真空泵的操作 9.6.7.1 真空泵的用途及常见类型在石油化工生产中,物料的过滤蒸发干燥和结晶过程,都需要采用直空泵抽吸设备中的低压气体排至大气,就基本结构和工作特性而言,真空泵就是一台压缩机,不过,一般压缩机的吸气压力大都高于大气压力,而真空泵则是从设备或系统中抽吸气体,使设备或系统获得低于大气的压力,即获得真空(负压)真空泵可分为机械式真空泵和喷射泵,机械式真空泵按其结构形式不同可分为往复式回转式(滑板式)及水环式等机械式和喷射式真空泵能获得的真空度一般不是太高,要获得高度的真空,多采用机械真空泵和扩散泵联合工作,即用机械式真空泵作前置式抽成低真空,然后再用扩散泵在此基础上抽高度真空扩散泵不能单独使用机械真空泵按其工作条件不同有干式和湿式两种,前者只抽气体,可达96%99%真空度,后者可抽吸气液混合物,它只能产生85%90%真空度 9.6.7.2 往复式真空泵的原理及操作鉴于真空泵的类型较多,实际操作也比较简单,这里仅以往复式真空泵为例进行介绍往复式真空泵在结构上与往复式压缩机基本相同,也有活塞连杆曲轴等主要部分,只是压缩机采用自动开闭的吸排气阀,而真空泵采用强制开闭的配气机构滑阀,滑阀有平面滑阀与圆柱滑阀两种结构,目前广泛采用平面滑阀往复式真空泵是依靠泵缸内活塞的往复运动,使缸内容积发生变化而实现抽吸和排出气体的目的,其原理与往复式压缩机相同其操作方法简述如下:检查泵及电机的安装附件润滑等方面符合要求,真空泵吸入及排出管路畅通然后盘车送电,待工艺条件满足后即可启动真空泵投入运行9.6.8泵的常见故障分析及处理为了便于分析比较,将离心泵在运行中常见故障产生的原因和排除方法列成表由于故障的原因很多,因此在实际工作中,必须结合具体情况来分析和处理离心泵的常见故障及排除方法故障现象产生故障的原因排除方法泵灌不满1.底阀未关或吸入系统泄漏2.底阀已损环1.关闭底阀或排除泄漏2.修理或更换底阀抽不上液体1.正吸入压头过低2.吸入或排除管路调节阀关闭3.吸入管路存在气体或蒸汽4.吸液系统管子或仪表漏气5.排液管阻力太大6.输入容器压力过高1.在入口处提高液位提高吸入压头或在吸入容器中能通过外部装置加压2.打开阀门检查是否所有阀门均打开3.排出吸液管路中的气体4.检查吸液管和仪表并排出5.清洗排液管或减少管件数6.调整塔内压力流量过小1.泵中存在空气2.入口管路调节阀未充分打开3.管路叶伦装制堵塞结垢变脏4.叶轮转向错误5.密封环径向间隙增大,内泄漏增加6.吸液部分不严密7.出口压力高出额定值8.输送液体的温度过高,产生汽蚀现象1.充分排净空气2.充分打开阀门3.充分清洗4.改变电机接线方式5.检修6.检查吸液部分各连接密封情况,拧紧螺母或更换填料7.更换泵8.降低液体输送温度泵工作不稳定1.吸入压力过低2.泵和电机组装中的外部问题3.轴承磨损(通常伴随消耗功率的增大而产生)4.泵不能充分灌注和排出5.汽蚀,压力波动1.提高吸入压头,或使用外部装置给容器加压或提高液位,如果可能,降低泵的安装位置2.拆卸检查清洗3.检查轴承间隙更换轴承4.重复灌泵和排出的过程5.消除汽蚀的危害填料函漏液过多1.填料磨损2.填料安装错误3.平衡盘失效4.泵轴弯曲或磨损1.更换填料2.拧紧填料压盖或补加填料重新安装填料3.修理平衡盘4.修理或更换泵轴填料过热1.填料压得过紧2.填料内冷却水进不去3.轴或轴套表面有损坏1.适当放松填料压盖2.松弛填料或检查填料环孔有否堵塞3.修理轴表面或更换轴套轴承过热1.轴承内润滑油不良或油量不足2.轴已弯曲或轴承滚珠变形3.轴承安装不正确或间隙不适当4.泵轴与电动机同心度不符合要求5.轴承已磨损或松动1.更换合格的新油2.检修可更换零件3.检查并加以修理4.重新找正5.检修或更换轴承振动1.叶轮磨损不均匀或补分流道堵塞,使叶轮失去平衡2.轴承磨损3.泵轴弯曲4.转动部件有磨损5.转动部分零件松弛或破裂6.泵内发生汽蚀现象7.两联轴器结合不良8.地脚螺栓松动1.对叶轮作平衡校正或清洗叶轮2.修理或更换轴承3.校直或更换泵轴4.检修5.检修或更换磨损零件6.排除产生汽蚀原因7.重新调整8.拧紧地脚螺栓9.6.9离心泵的型号表示法 型号是表征性能的代号,我国的离心泵型号尚未完全统一现在大部分采用汉语拼音与阿拉伯数字结合的编制方式,通常有三个单元组成:泵的扬程(m)泵的基本机构、特征、用途及材料等代号泵的吸入口直径（mm）代号 有时在后面还附有ABC,表示泵经切割过的叶轮,A表示第一次切割,B表示第二次切割,C表示第三次切割(极限切割)对于多级离心泵,有两部分组成,中间以乘号隔开,乘号前的数字表示泵的单机扬程,乘号后表示泵的级数其他特殊表示方法,泵样本或标准都会有详细的介绍下表是离心泵的基本型号代号 离心泵基本型号代号型号泵的名称型号泵的名称ISB或BAD或DADLYYGFPISO国际标准型单级单吸离心水泵单级单吸悬臂式离心清水泵多级分段式离心泵多极立式筒形离心泵离心油泵离心式管道油泵耐腐蚀泵屏蔽式离心泵S或SHDSKDKDSZFYWWX单级双吸式离心泵多级分段式首级为双吸叶轮多级中开式单吸叶轮多级中开式首级为双吸叶轮自吸式离心泵耐腐蚀液下式离心泵一般漩涡泵漩涡离心泵 近年来我国泵行业采用国际标准ISO28581975(E)的有关标记及额定性能参数和系列尺寸,设计制造了新型号的泵,其型号组成如下:叶轮名义直径(mm)泵出口直径(mm)泵进口直径(mm)国际标准泵系列代号 离心泵型号示例200 D-436 级数为6级 单级扬程为43m 多级分段式离心泵 吸入口径为200mm IS 8065-160 叶轮名义直径为160mm 排出口直径65mm 吸入口直径80mm 单级单吸悬臂式清水泵 9.6.10变频器的原理与操作9.6.10.1变频器的原理 变频器是近年来发展的新技术,用以改变“大马拉小车”的不利现状,达到降低电耗节约能源的目的,其原理是利用改变交流电的频率来调整电机的转速,最终达到调节介质流量的目的9.6.10.2操作方法 在正常操作条件下,介质流量由控制阀控制,如在不影响操作的前提下进行切换,其步骤如下: 通知电工为变频器配电柜送电,正常在操作画面上进行切换,当信号为A,A断开时,可以既调节控制阀又调节泵,当调节控制阀开度而泵的流量变化不大时,可以实现正常的切换,反之作相反的切换9.7工业电机9.7.1电机的分类 电机是进行能量转换和讯号变换的电磁机构它的分类方法很多,一般来讲,可分为变压器和旋转电机两大类它们的功能各不相同 变压器是静止的电气设备,用来将一种电压的交流电能转变为另一种电压的交流电能 旋转电机有机械旋转部分,可作为发电机或电动机两种运行方式,它们本身是可逆的发电机将机械能转换为电能,电动机将电能转换为机械能按照电流的不同,旋转电机又可分为交流电机直流电机交流电机又可分为异步电机和同步电机 以上分类可归纳如下: 变压器 电机 直流电机旋转电机 异步电机交流电机 同步电机 9.7.2电机工作原理 三相同步电动机的工作原理:定子投入交流电后,产生旋转磁场,转子在机动绕组作用下,做异步转动当转速接近同步频率时,在转子上接入励磁电流,转子呈现一定的磁性,在磁力的作用下,电机逐步进入同步运行三相异步电动机的工作原理:异步电动机的定子三相组中,通过三相对称电流产生一个转速为nl的旋转磁场,转子导体内便有感应电流流过,转子电流与旋转磁场作用产生电磁力矩,使转子旋转,转子的转向与旋转磁场的转向相同,而转速略低于定子旋转磁场的转速转子的转速是不可能等于定子旋转磁场的转速的,如果相等,转子中不能产生感应电流,也就不能产生转矩了 当电动机的负载变化时,电动机的阻止力矩就跟着变化,如果负载加大,转速降低,负载减小,转速增高,感应电流相应加大或减小,电磁力矩也相应变化,直到新的平衡9.7.3电机的使用与维护9.7.3.1安全使用 电动机的开关,保护装置应齐全合格 电动机注意防潮/潜水泵电动机要经常测试绝缘电阻,防爆电动机要定期进行充气试验检查 带滑环或换向器电动机,经常检查电刷磨损情况,弹簧压力大小,清理换向器对有振动电动机,经常检查紧固螺丝,接线盒处导线有无磨损松动长期运行的电机,轴承应定期检查换油,一般每年进行12次电动机附件要齐全有效,如盖罩风扇叶等要完好,联轴节处皮带轮处要有防护,电动机铭牌要显示清楚电动机外壳一定要有可靠的保护地(接零)室外使用的电动机,一定要有防雨措施9.7.3.2电动机的运行与维护1.运行前的检查(1)新装长期停用(一般三月以上)或大修后的电机,使用前应进行外观检查和电气检查,用摇表遥测绝缘电阻的合格标准为:每千伏工作电压,绝缘电阻大于1M;380V的电机绝缘电阻应大于0.5 M(2)按照电源电压与名牌标示检查电动机的定子接线,检查接地(或接零)线是否完好(3)检查电机内部,若无杂物灰尘油垢等,应吹扫干净(4)先空车扳动旋转,看转动是否灵活,有无不正常的摩擦或相碰的声音(5)绕线转子异步电动机应检查滑环,电刷是否紧密地接触滑环2.启动时注意事项(1)通电启动后,要监视轴承及电机内部声音是否正常,有无不正常的气味,有无冒烟和打火现象,有无剧烈的振动,有无过热现象等观察启动过程是否顺利,旋转是否轻快(2)为了防止电机定子绕组的绝缘遭到破坏,电机连续启动次数要有一定的限制,一般空载启动不得超过35次;电机长期工作后停机不久需启动,不得超过23次3.运行中的监视 电动机在运行中应该监视的内容;(1)监视电动机温度 在电机负载过大,通风不良或环境温度过高时,绕组温度会过热超出允许值中小容量的电机,可用手摸机壳来判断,如果手感到很烫已不能忍受,即认为绕组已超出允许(2)监视电动机的电流 电动机铭牌上注明的额定电流值,一般旧系列电机是在周围环境温度为35条件下定出的,温度再低,电流也不能超过额定电流的10%(3)监视电源电压的变化 一般电机允许在电压增加10%及减少5%的情况下长期运行不减少出力(4)监视三相电压和三相电流的平衡状态 电机相间电压差不大于5%时,允许在额定功率下长期运行在正常情况下,如果定子绕组任一相电流的最大值不超过额定值,各相电流不平衡度的百分数允许达到10%(5)保持电动机的良好通风(6)注意电动机的振动(7)监视电动机的音响和气味 电机在正常运行时,音响均匀,无杂音或特殊叫声如果有特大的嗡嗡声,表示电流过量,这是由于超负载或各相电流不平衡引起的如果轴承损坏,运转时就有“咕隆咕隆”的声音如果有不均匀的碰撞声,那就是定子和转子相擦(扫堂)如果电机超负载时间过久致使绝缘损坏,就可以嗅到一种特殊的绝缘漆的气味,这时应立即停机检查(8)注意电刷的工作情况 绕线转子异步电机运行时须经常检查电刷的情况9.7.4电机常见故障及处理 电动机的故障可分为机械故障及电气故障两部分常见电动机的故障与处理方法见下表: 常见电动机的故障与处理方法笼型三相异步电动机故障现象故障原因(处理方法)1.电机不转1.电源缺相2.电压过低3.定子一相开路4.绕组转子开路(组电刷变阻器)5.机械卡住轴承损坏2.转速过低1.电源电压低2.笼型转子断条3.绕接,错接成Y型4.机械超负荷3.启动电流大,三相电流不平衡1.有一相定子极性反接2.三相电压不平衡3.定子有匝间短路4.重绕的电机,各相匝数有误5.,线圈接线有误4.电机过热1.端盖温升高:轴承坏 定子扫膛 负载过重2.中间热:电流大 电压高或过低 相电压220V的接成3.定子绝缘不良4.多次修理的电机,铁心导磁率降低5.通风不好,风扇叶损坏6.周围环境温度高7.启动时间过长8.电机功率配小了5.绕线转子异步电动机剧烈振动1.转子缺相(电刷压力变阻器触点绕组)2.安装不正3.机械不平衡4.转子对地5.定子铁心压实不紧单相电容式电动机1.电机不转1.电源断线2.电容器开路3.启动绕组开路4.工作5.电容器短路6.开关损坏2.电机转速慢1.绕组匝间短路2.绕组对地3.电容器漏电3.电机过热1.电源电压低2.轴承损坏3.超载,过重4.工作时间长,环境温度高5.绕组受潮单相串励式电动机1.电机不转1.定子转子绕组开路2.电刷压力不够3.开关失灵4.电源线断2.电机过热1.负载过重2.电压过低3.电刷压力不够环火严重3.转速低1.匝间短路,或对地2.整流子短路3.损坏9.8气体压缩机的操作9.8.1 气体压缩机基本原理 压缩机的种类很多,按照其工作原理可分为容积式和速度式压缩机容积式压缩机是指气体直接受到压缩,从而是气体容积缩小,压力提高速度式压缩机是利用高速旋转的工作轮将其机械能传给气体,并使气体机械能中的部分动能转换为静压能,从而提高气体压力9.8.2 往复式压缩机的分类一.按所达到的排气压力分类 名称 压力(105N/m2) 鼓风机 1000二.按排气量分类 名称 排气量(按进气状态计)m3/min 微型压缩机60三.按气缸的排列方式分类: 立式压缩机 气缸中心线与地面垂直 卧式压缩机 气缸中心线呈水平,且气缸只布置在机身单侧 角度式压缩机 汽缸中心线互成一定角度,按气缸所呈的形状,又分L型V型W型扇型等对置式压缩机 气缸水平置于机身两侧,在对置式中,如相对列活塞相向运动又称平衡式四.按气缸达到终了压力所需的极数分类 单级压缩机 气体经一级压缩达到终压 两级压缩机 气体经两级压缩达到终压 多级压缩机 气体经三级以上压缩达到终压五.按活塞在气缸内所实现的气体压缩循环分类 单作用式压缩机 气缸内仅一端进行压缩循环 双作用式压缩机 气缸内仅两端进行同一级次的压缩循环 级差式压缩机 气缸内仅一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环六.按压缩机具有的列数分类 单列压缩机 气缸配置在机身的一条中心线上 两列压缩机 气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上 多列压缩机 气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上的中心线上此外,还可按有十字头,分为有十字头压缩机和无十字头压缩机;按冷却方式分为气(风)冷式压缩机和水冷压缩机;按机器工作地点固定与否,分为固定式压缩机和移动式压缩机9.8.3往复式压缩机的工作原理如图为单作用压缩机简图,往复式压缩机主要由气缸驱动机构(曲轴连杆及活塞)及机身构成当驱动机构带动活塞做往复运动时,气缸内壁气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积便发生周期性变化 往复活塞式压缩机简图1-气缸盖;2-排气阀;3-进气阀;4-气缸;5-活塞;6-活塞环;7-冷却套;8-连杆;9-曲轴活塞从气缸盖处(外止点)开始向右运动,汽缸内的工作容积逐渐增大,残余气体膨胀,当压力小于外界压力,这时外界气体沿进气管推开进气阀3进入汽缸,直到活塞达到最右位置(内止点)时工作容积最大,这时进气阀开始关闭然后活塞开始向左运动,汽缸内工作积缩小,气体压力逐渐升高,当汽缸内压力达到并略高于排气管压力时,气体把排气阀2推开,并进入排气管,直到活塞运动到最左位置时,排气阀关闭当活塞再次向右运动,上述过程重复出现总之,曲轴旋转一周,活塞往复运动一次,汽缸内相继实现进气压缩排气膨胀的过程,即完成一个工作环循环往复,承上启下,将低压气体升压而源源不断地输出9.8.4往复式压缩机的结构与部件功能9.8.4.1往复式压缩机的结构 活塞压缩机的结构形式虽然很多,但其主要组成部分基本相同,一台完整的压缩机组包括主机和辅机两部分主机有机身工作机构(汽缸活塞气阀)及运动机构(曲轴连杆十字头等)辅机包括润滑油系统冷却系统气路系统 运动机构为曲轴连杆结构,它使曲轴的旋转运动变为十字头的往复运动 工作机构是实现压缩机工作循环的主要部件汽缸两端都装有若干吸气阀与排气阀,活塞在气缸中作往复运动 机身支撑和安装整个运动机构和工作机构又兼作润滑油箱 润滑油系统包括对气缸和传动机构的润滑,冷却系统的冷却水经气缸冷却夹套对缸壁进行冷却气路系统主要指进气阀进气管道中间冷却器排气阀和排气管道9.8.4.2往复式压缩机部件功能往复式压缩机部件主要有:机身曲轴连杆十字头中间接筒气缸活塞活塞杆活塞环密封填料气阀刮油环飞轮水套等 机身:支撑和安装整个运动机构和工作机构又兼作润滑油箱 曲轴:将原动机的圆周运动经曲拐的旋转运动变为连杆的曲线运动 连杆:将曲轴的旋转运动转换为十字头的或活塞的往复运动,并将曲轴传来的切向力转换为活塞对气体的轴向压缩力十字头:联接连杆和活塞杆,将连杆的曲线运动变为活塞杆的直线运动,十字头上下各装一块滑块,以承受十字头对滑道的侧压力 中间接筒:机身和气缸的连接桥梁 气缸:提供活塞在汽缸内压缩气体,是活塞压缩气体的场所 活塞:活塞与气缸构成了压缩容积,活塞在气缸中作往复运动,其压缩作用 活塞杆:联接十字头与活塞,推动活塞对气体做功 活塞环:密封汽缸镜面和活塞间隙用的零件另外,它还起布油和导热作用 密封填料:密封气缸中高压气体沿活塞杆泄漏 气阀:用来控制气体及时吸入和排出汽缸 刮油环:阻止机身中的润滑油通过活塞进入汽缸 飞轮:转动的惯性力使曲柄连杆顺利通过静点而保持旋转 惯性力可保证压缩机旋转的均匀性 飞轮具有蓄能作用,在原动机能量不足的瞬间,惯性力可使压缩机照常运转 自身重量可使压缩机运转平稳,力矩平稳 水套:吸收在压缩机过程中由缸壁放出的热量,降低汽缸温度,是压缩过程接近等温,保证活塞润滑正常,避免活塞在气缸中因过热发生咬缸现象 降低气阀温度,防止变形失效,防止阀片和弹簧上碳渣积聚 减少吸入气体的预热,增加排气量 将机件气缸冷却以保持润滑的稳定性,防止油分解9.8.5压缩机的基本操作9.8.5.1压缩机的试车往复式压缩机安装好后,都要进行试车,以检查压缩机的运转情况,了解或测试压缩机的工作性能,并检查压缩机的设计制造装配及安装工作是否合理和完善试车分单机无负荷试车管道吹净与负荷试车 无负荷试车在于检查安装质量,使机械接触部分进一步磨合,为负荷试车作好准备 设备及管道安装时虽然都清理过,但是总会残存一些泥沙污垢焊渣,甚至木块木屑麻布等杂物,必须加以清除,以免加压负荷试车或正式投产时,将杂物带入气缸和阀门管道,造成机器损坏和阀门卡死,甚至毁坏机器,严重影响安全生产 负荷试车是整个试车的主要阶段,目的在于压缩机各级压力增加和满负荷的情况下,继续检查和消除各种不正常现象(包括自动停车等连锁装置),同时检查各处连接处的气密程度,各级的生产能力以及操作性能是否合乎生产工艺要求,为正式生产打下良好的基础 负荷试车一般用空气进行最终压力按不同的压缩机要求试压到各种压力等级,最终压力绝不允许超过20MPa,否则会引起爆炸事故9.8.5.2压缩机的开车 压缩机(以制氢的干气压缩机为例)的开机是将压缩机与生产系统直接联系,输送干气由于干气与空气混合达到一定范围时,就会形成爆炸性气体因此在开车前,必须把系统内的空气,用惰性气体(如氮气)等排出(即所谓置换)正常开机步骤:(1)检查流程,包括工艺润滑油冷却水系统等,并投入润滑油冷却水系统正常;(2)检查启动条件是否满足;(3)盘车,检查主轴转动情况,并脱开盘车机构锁定;(4)检查负荷器工作是否正常,并设为空负荷,(5)空负荷起动电机,(6)全面检查机组运行情况,(7)加负荷,(8)通过流量调节回路调节各级压力及出口流量达到正常值9.8.5.3压缩机的停车 压缩机的停车分正常停车和事故停车两种 正常停车是有计划的停车时应将各级压力卸掉,以防止压缩机在无动力情况下的不均衡受力和高压级气体因突然停车而泄漏到低压级造成事故压缩机的卸压是利用近路管道和阀门来进行的顺序是先由高压到低压逐步卸压正常停机步骤:(1)慢慢调节流量旁路,同时关闭出口阀,直至机出口阀全关撤出系统在此过程中要注意不能造成个级憋压将负荷降至0%;(2)停主电机;(3)检查当油压降至一定值,辅助油泵是否自动启动,如果不自启动,必须手动启动辅助油泵;(4)全关机进口阀;(5)打开各级放空阀卸压若机需切出检修,则泄压至常压,并用置换气体置换23次,把机体气体置换干净;(6)待机进出口压力平衡后,盘车一段时间;(7)机组停运后,停注油器,辅助油泵应继续运转,直到轴承温度降至常温后停泵;(8)待各点温度下降后关小所有冷却水进口阀 压缩机本体发生故障,如出现不正常敲击声,爆炸起火时;受外界影响突然停电停水停油时,或气体带水带液,发生液击现象时,被迫采取事故停车此时,操作条件变化突然,如处理不当,容易使事态扩大紧急停车步骤为:立即通知有关岗位;切断电机电源,停止电机转动;迅速切断对外送气及各级回气,同时打开各级近路直通阀门;打开各级放空阀卸压9.8.6压缩机的正常维护 压缩机运转和操作条件的变化是通过仪表显示出来的但仪表的显示一般是笼统的,具有一定的局限性,往往只说明问题的存在,而不能指明问题性质部位的所在还需提供各方面的综合材料分析判断,才可能对发生的各种情况得出结论操作人员就要看听和摸的帮助用看的方法可以观察各传动部分连接是否松动和脱落,各磨擦部分的润滑是否良好,从各种仪表的指示,可以看出整个压缩机的工作情况,及时发现问题,查出问题的关键,如气体冷却水润滑油各系统运转是否正常,阀门有无泄漏,以及其他部位的跑冒滴漏等用听的方法能较准确地判断压缩机各部件的运转情况,听出各级进排气气阀的阀片是否有损坏,活塞是否因活塞环损坏而漏气,轴瓦是否碎裂,气流是否脉冲严重,管道振动是否过大等用摸的方法可以探测各磨擦部分的温升程度振动大小等所谓的看听摸不是孤立的,而是紧密配合,互相关联的例如,气缸的进口气阀漏气,用看听摸三种方法,就是不同程度的反映因为气阀漏气,可以摸出气阀盖的温度比正常操作的温度高,且可以听到气阀内传出的异常响声在实际操作中,不断积累经验,应用看听摸的方法,能及准确地判断各种不正常现象的原因,迅速处理,消除故障为使压缩机经常处于良好的运行状态,避免和杜绝事故发生,及时消除事故隐患,操作人员要经常检查以下几项(1)压力波动(2)冷却水情况(3)磨擦部分的温度和润滑(4)运动部件的故障 (5) 电动机的运动情况9.8.7压缩机润滑油和冷却水系统9.8.7.1压缩机的润滑 往复式压缩机的润滑,要求在所有作相对运动的表面上形成油膜,以减少磨损,降低摩擦功耗,带走摩擦热,冷却摩擦面,以防止温度过高和运动件卡住,提高活塞填料的密封能力及防止零件生锈等 根据压缩机结构的特点的不同,大致有两种润滑方式:飞溅润滑(分大油杆与油环润滑)和压力润滑一.飞溅润滑一般用于小型无十字头单作用压缩机,曲轴旋转时,装在连杆上的打油杆将曲轴箱中的润滑油飞溅,形成的油滴或油雾直接落到气缸镜面上也用于有十字头的压缩机中,润滑油依靠连杆大头上装设的勺或棒,在曲轴旋转式打击曲轴箱中的润滑油,使油溅起并飞至那些需要润滑之处润滑油经过连杆达小头特设导油孔,将油导致摩擦表面 飞溅润滑的优点是简单,缺点是润滑油耗量大,润滑油未经过滤,运动件磨损较大,散热不够,气缸和运动机构只能采用一种润滑油 使用飞溅润滑的压缩机,运行一个时期后油面降低,溅起的油便减少,油面过低会造成润滑不足,故应由保证润滑的最低油面,低于此面要加油二.压力润滑所谓压力润滑就是通过油泵或注油器加压后,强制地将润滑油注入到各润滑点进行润滑,常用于大中型有十字头的压缩机中一般为两个独立的润滑系统,即气缸和填料