机械设备和系统 第4节 压缩机.doc

船舶入级规范2002 第4篇第5章第4节 第3页第4节 压缩机挪威船级社A 通则A100 适用范围101 本节要求适用于拟用在下述系统中的各类压缩机： 启动空气 仪表用空气 呼吸用气（普通气压和高压系统） 制冷系统（对具有附加船级符号Reefer，RM或RM Container的船舶）。见第5篇第10章第3节B600 蒸发货物的压缩（对具有船级符号Tanker for Liquefied Gas的船舶） 惰性气体产品（当SOLAS要求设置此系统时）102 本节要求也适用于压力大于40bar的各种系统中的各类压缩机，而与101中提及的功能无关。103 认可所有101和102述及的往复式压缩机需要得到设计认可。A200 送审文件201 应提交下述图纸和详细资料：图纸： 压缩机装配图（剖面图） 曲轴 连杆 气缸及带螺栓的气缸头 压缩机内部管系。图纸应包括有关尺度，布置以及材料规格和热处理的必要的详细内容。资料： 压缩介质的类型 各级设计压力 工作温度和容量 最大功率及相应的r/min。 计算书： 如有要求，应提交曲轴强度计算书。对于特殊设计和特殊类型的压缩机，提交送审文件的范围应根据各别情况具体考虑。202 对于仪表和自动化，包括基于计算机的控制和监测，见第9章第1节。B 认证和试验B100 一般要求101 如果制造商和DNV之间达成MSA协议（见第2章第2节C100），则应在MSA中对试验和检查的全部细节作出说明，包括100至400提出的所有项目的验收标准。102 空压机型式认可见第2章第2节A102。B200 认证201 压缩机交货时应附有NV证书，见第2章第2节B105、B106和B107。B300 试验和检验301 下述项目要求具有包括化学成份和机械性能（见第2章第4节A200）在内的材料证书，见第2章第2节B100： 曲轴（NV） 连杆（TR） 带盖气缸（TR，或如有特殊要求应为W） 壳体（TR，或如有特殊要求应为W） 转子（NV） 转子罩（W）。302 对曲轴和转子应进行无损探伤试验和外观检查。或者，检查和试验按MSA的规定进行并记录。303 压缩机内的所有受压部件均应经受各自设计压力1.5倍的液压试验（W）。试验压力不必超出设计压力70bar以上。B400 车间试验401 应在验船师在场的情况下对每台压缩机上安全阀进行功能试验和设定。402 压缩机应在设计工况下（额定转速、压力、温度和气体类别等）运转时进行排量试验。对系列生产的压缩机，且以前已在类似的压缩机上做过上述试验并得出满意结果者，可不作排量试验。排量试验应由验船师见证。C 压缩机的布置和总体安排C100 一般要求101 空气压缩机的布置和位置应使受油或水污染的空气吸入量降至最小。102 所有压缩机均应由适当的安全阀保护。安全阀应设定在设计压力下开启。对起动空气压缩机，另见第7章第6节B200。指导性意见：为了给安全阀的设定留有适当的余量，设计压力必须充分地大于最大工作压力。 指导性意见结束103 进出压缩机的管路其布置应能防止冷凝物进入气缸。C200 起动空气压缩机201 起动空气压缩机应符合第6章第5节J的要求。C300 制冷压缩机301 制冷压缩机应符合第5篇第10章第3节B600的要求。C400 呼吸用气系统的压缩机401 拟用于呼吸用气系统的压缩机应符合潜水系统认证规范第8节E100中的要求。应采取措施防止油或有毒气体进入呼吸空气。C500 气体压缩机501 气体压缩机应予以特殊考虑，一般应满足公认的国家标准或国际标准。502 拟用于惰性气体产品的压缩机应满足第5篇第4章第16节的要求。D 设计和尺寸D100 曲轴101 曲轴应具有令人满意的抗疲劳损坏的安全性。可使用多种计算方法。102中给出了一种曲柄臂过渡圆角处抗疲劳安全性的评估方法。该方法适用于拟用在直列式气缸、V形或W形的单级或多级压缩机中的锻钢、铸钢和球墨铸铁制造的曲轴。更为详细的计算方法可专门考虑。102 指导性意见：曲柄销过渡圆角中的应力应满足以下标准：b b 圆角处的应力幅值 （N/mm2）f 疲劳强度 （N/mm2）S 最小安全系数对下面所提及的疲劳标准，使用下述最小安全系数：S = 1.4该安全系数已包括圆角中扭转应力的影响，因作简化计算，该方法将其忽略不计。疲劳强度按下式计算：f = （0.33B + 40） kmB = 材料的极限抗拉强度 （N/mm2）km = 材料系数，见表D1。表D1 材料系数材料km锻钢铸钢球墨铸铁1.00.80.9 弯曲应力幅值按下式计算：b = 0.7nom0.7 = 将脉动的弯曲应力幅变为一个等效单幅交变应力幅的相关系数。 = 弯曲疲劳切口系数。nom = MB / WB （N/mm2）MB = 离轴承跨距中心最近的曲柄臂中点的弯矩。WB = 曲柄臂的剖面模数MB = D 1） = 缸径 （mm）P 1） = 设计压力 （bar）L = 两个相临轴承的中心之间的距离（mm） a = 从轴承中心至离轴承跨距中心最近的曲柄臂中心的距离 (mm)，见图1。b = L a （ba）（mm）kd = 设计系数，见表D2。1） 对在一个轴承跨距上的多缸布置，用各单个PD2的最大值。WB = BW2 / 6B = 曲柄臂宽度 （mm），见图1。W = 曲柄臂厚度 （mm）表D2 设计参数设计kd直列V-90，W-90V-60，W-60V-45，W-451.001.151.501.75 弯曲疲劳切口系数可按下式计算： = 1（th1） = 切口敏感系数th = 理论应力集中系数（对曲柄弯曲应力）= 0.62+0.2logR+y10-4log（400/R）（如计算结果大于1，则取=1）y = 材料的屈服强度 （N/mm2）R = 实际圆角半径 （mm）th = 3.0 f（A/d）f（W/d）f（B/d）f（R/d）f（A/d） = 1-0.8 A/df（W/d）= 1+2.2（W/d0.35）f（B/d） =1+0.4（B/d1.45）f（R/d） =A = 曲柄销搭叠量 （mm），见图1。d = 曲柄销直径 （mm）指导性意见结束103 键槽连接，见第4章第1节B500。D200 转子201 转子尺度应具有足够的抗疲劳安全性。202 转子强度的计算可按公认的标准进行。D300 转子罩301 转子罩的厚度应与设计压力相匹配。302 转子罩的强度可用按照公认标准进行计算的文件加以证明。303 可用验证试验来确定转子罩的许用设计压力。验证试验可按“ASME锅炉及受压容器法规”第 节第部分的规定