空分机组讲稿.pptVIP

1,空分装置配套空压缩机组简介,2,大型空分装置是发展三大化工（大型化肥、大型乙烯、大型煤化工）、冶金工业和城市集中供氧、核工业等的关键设备，而透平压缩机又是空分装置中必不可少的心脏设备。空分装置的原料是从大气中免费得到的，而驱动压缩机的能耗几乎占整个空分装置运行费用的八成以上，所以压缩机的效率就显得特别重要，而等温型压缩机恰恰具有等温效率高、整机功耗小的特性，因此，倍受空分用户青睐，各国大型空分设备均采用等温型压缩机。,前言,3,锅炉蒸汽,膨胀机增压端,高压板式换热器,冷却器,冷却器,凝汽器及凝结水泵,蒸汽透平,空气压缩机,过滤空气,空冷塔、分子筛,低压板式换热器,空气增压机,空分工艺流程图,内压缩空分流程示意图,仪表空气,高压板式换热器,膨胀机膨胀端,下塔,热电分厂,4,内压缩流程简介,一、除尘系统（空气过滤器）,自洁式空气过滤器，低空吸气，在线更换,5,一、除尘系统（空气过滤器）,滤袋式过滤器采用高空吸气不能在线更换,内压缩流程简介,空吸塔,过滤器,6,二、压缩系统（压缩机组）,内压缩流程简介,7,三、预冷系统空冷塔水冷塔循环水泵冷冻水泵冷冻机洗涤、冷却空气,内压缩流程简介,水冷塔,空冷塔,8,四、纯化系统（分子筛吸附器）,内压缩流程简介,吸附空气中的水分、CO2及部分碳氢化合物两只切换使用一只工作，一只再生，切换间隔4h。氧化铝分子筛,9,五、分馏系统（膨胀机、分馏塔、液体泵）,内压缩流程简介,提供冷量,10,六、储存系统（液氧储槽、液氮储槽、液氩储槽）,内压缩流程简介,11,2.8万空分装置压缩机组RIK112-4及RBZ45-7,12,压缩机组配置-典型图,空压机,汽轮机,齿轮箱,增压机,13,压缩机组配置-典型图,14,制造简介,陕鼓与MAN公司合作制造空分装置主空压机：RIK112-4空分装置增压机组：RBZ45-7,合作制造分工：压缩机本体的气动设计和结构设计由MANTURBO公司负责，同时提供转子、轴承等关键零部件。陕鼓按照MANTURBO公司的设计图纸以及加工、检验的有关文件，制造壳体、隔板、扩压器、冷却器等其它零部件，机组的辅机系统由陕鼓提供，机组的总成设计由陕鼓完成。这样，既保证了机组的技术先进性，同时降低了投资成本。,15,RIK112-4参数,设计参数介质空气流量190000Nm3/h流量调节范围70105（133000，199500)进口压力0.09805MPa(绝压)进口温度31.5排气压力0.618MPa(绝压)转速5547rpm排气温度96轴功率16500kW,16,RIK等温压缩机介绍,冷却器,下机壳,进气室,转子,17,离心压缩机,转子：主轴，固定在轴上的叶轮、轴套、联轴节、推力盘及平衡盘等。,定子：气缸，其上的各种隔板以及轴承等零部件，如扩压器、弯道、回流器、蜗壳、吸气室。,驱动机,转子高速回转,叶轮入口产生负压（吸气）,气体在流道中扩压,气体连续从排气口排出,气体的流动过程是：,组成,18,离心式压缩机常用术语：,级,由一个叶轮与其相配合的固定元件所构成RIK112-4,19,离心式压缩机常用术语：,段,以中间冷却器作为分段的标志。增压机RBZ45-7(2+2+3),20,离心式压缩机常用术语：,缸,一个机壳称为一缸，多机壳称为多缸,21,一、级的典型结构,“级”是离心式压缩机的基本单元，从级的类型来看，一般可分为：首级:由进气室和中间级组成；中间级:由叶轮、扩压器、弯道、回流器组成；末级:由叶轮、扩压器、排气蜗壳组成,二、叶轮的典型结构,1、离心式叶轮闭式叶轮半开式叶轮双面进气叶轮,22,23,2、按叶片弯曲形式后弯叶片：弯曲方向与叶轮旋转方向相反，级效率高，径向叶片：工作稳定范围宽，常用前弯叶片：弯曲方向与叶轮旋转方向相同，效率低，稳定工作范围较窄，多用于一部分通风机。3、叶轮的速度三角形在讨论其工作原理时，常常会用到叶轮进、出口处的三角形,24,25,优点：（1）排气量大，气体流经离心压缩机是连续的，其流通截面积较大，且叶轮转速很高，故气流速度很大，因而流量很大。（2）结构紧凑、尺寸小。它比同气量的活塞式小得多；（3）运转平稳可靠，连续运转时间长，维护费用省，操作人员少；（4）不污染被压缩的气体，这对化工生产是很重要的；（5）转速较高，适宜用蒸汽轮机或燃气轮机直接拖动。缺点：单级压力比不高，不适用于较小的流量；,离心式压缩机的特点,26,机型定义:RIK112-4,RIK等温内冷式离心压缩机,112首级叶轮名义直径,4叶轮级数,Radial离心式,Interne内置的,Khler冷却,RIK等温离心压缩机机型定义,27,RIK压缩机概述,水平剖分内置冷却器.用于空气、氮气的压缩，流量可达576,000Nm3/h出口压力可达25bars.,-机壳铸造或焊接,-占地面积小,-安装期短，易于维修,-低能耗,-可靠性高,进口导叶可调以满足较宽的流量变化要求和部分载荷时较高的效率,28,设计特点,标准设计:水平剖分铸造机壳-铸造机壳可到90型,29,机壳的加工,上下机壳同时加工,30,焊接机壳RIK90-180,设计特点,31,设计特点,定子部分:,32,扩压器,33,扩压段,34,设计特点流道设计,利用专利技术设计的气体分布器，使压缩机具有高效的气动设计。,35,扩压器,36,设计特点,焊接机壳:进排气蜗壳为铸造与箱体以螺栓连接,37,进气室,38,进气室,39,进气室,40,排气室,2019/12/12,41,可编辑,42,排气室,43,排气室,44,隔板,45,隔板,46,设计特点,冷却器可单个抽出,不必拆卸机壳及转子。,47,设计特点,上机壳吊起，冷却器留在下机壳中,48,设计特点冷却器设计,集冷却、分离及降噪于一身的内置冷却器,49,设计特点冷却器设计,两折水道冷却,50,设计特点进口导叶,沿轴向进行调节的进口导叶，满足工艺大范围的变工况需求,51,设计特点进口导叶调节机构,52,设计特点叶轮水清洗及疏水系统,对叶轮进行自动在线清洗，并自动排放。,53,设计特点前轴承箱密封,内置于进口流道的前轴承箱密封,橡胶密封,充气密封,54,设计特点轴封系统,中间各级密封,55,直筒型,阶梯型,设计特点轴封系统,56,设计特点轴封系统,57,密封瓦为软质材料，转子上的密封片开车时切入软瓦中，使压缩机内泄漏近乎为零，进一步提高了压缩机的效率。,叶轮轮盘口软密封,设计特点轴封系统,58,设计特点机壳支撑,机壳两侧采用立板支撑,59,RIK转子设计,60,叶轮,61,RIK转子设计,62,叶轮后盘与叶片整体铣制,窄流道叶轮采用整体铣制,63,叶轮的加工，钎焊的轮盖,窄流道叶轮采用真空钎焊,64,RIK转子组装,叶轮热装,叶轮调平,65,RIK转子组装,叶轮热装,加热叶轮,66,RIK转子组装,叶轮热装,检查内径,67,RIK转子高速动平衡,在工作转速下进行转子的高速动平衡，保证机组稳定运行,68,转子动平衡,转子组装完成进行高速动平衡,69,轴承设计,70,轴承设计支撑轴承,支撑轴承采用可倾瓦轴承,这种轴承由多块可以绕支点偏转的活动瓦块组成。这是目前认为抑振性能最好的轴承。它不仅油楔数多，且当外部发生变化使轴颈中心瞬时离开平衡位置时，由于瓦块可以绕支点偏能够自动调整到平衡位置，使其不存在维持振荡的因素，因而稳定性很好.,71,轴承设计支撑轴承,支撑轴承瓦体内预埋温度探头,72,轴承设计推力轴承,喷油嘴,止推轴承的工作原理与支撑轴承类似，也是由转子上转动的推力盘与轴承上几块扇形面形成的收敛油楔动压力来平衡转子的轴向推力载荷。如图所示。,73,轴承设计推力轴承,止推轴承为金斯贝雷型，多瓦块重叠式,自动调位，保证受力均匀,瓦块由碳钢浇铸巴氏合金加工而成,金斯贝雷轴承,74,瓦块的支撑点是偏心的。,轴承设计推力轴承,75,轴承设计推力轴承,推力轴承工作状态示意,76,喘振工况,（1）压缩机喘振的机理（2）喘振的危害（3）防喘振的措施,77,（1）压缩机喘振的机理,当压缩机在运行过程中，若因外部原因使流量不断减小达到最小值时，就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离，当气量进一步减小时，压缩机叶轮的整个流道被气流旋涡区所占据，这时压缩机的出口压力将突然下降。但是，压缩机出口所连接的较大容量的管网系统中压力并不马上下降，此时会出现管网中气体向压缩机倒流的现象。当管网中压力下降到低于压缩机出口排气压力时，气体倒流会停止，压缩机又恢复向管网排气。然而，因为进气量的不足，压缩机在出口管网恢复到原来的压力以后，又会在流道内出现旋涡区。如此周而复始，机组和管道内的流量会发生周期性变化，机器进出口压力会大幅度脉动。由于气体在压缩机进出口处吞吐倒流，会伴随有巨大周期性的气流吼声和剧烈的机器振动,78,（2）喘振的危害,喘振造成的后果是很严重的，它不仅使压缩机的性能恶化，压力和效率显著降低，机器出现异常的噪声、吼叫和爆音，而且使机器出现强烈的振动，致使压缩机的轴承、密封遭到损坏，甚至发生转子和固定部件的碰撞，造成机器的严重破坏。,79,（3）防喘振的措施,操作者应具备标注喘振线的压缩机性能曲线，随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置。为偏于运行安全，可在比喘振线的流量大出510的地方加注一条防喘振线，以提醒操作者注意。降低运行转速，可使流量减少而不致进人喘振状态，但出口压力随之降低。在首级或各级设置导叶转动机构以调节导叶角度，使流量减少时的进气冲角不致太大，从而避免发生喘振。在压缩机出口设置旁通管道，如生产中必须减少压缩机的输送流量时，让多余的气体放空，或经降压后仍回进气管，宁肯多消耗流量与功率，也要让压缩机通过足够的流量，以防进入喘振状态。,80,（3）防喘