压缩机分类.doc

润滑油(脂)有七大作用：润滑作用：润滑油(脂)在摩擦面间形成油膜，消除或减少干摩擦，改善了摩擦状况的作用，叫做润滑作用。冷却作用：机泵运转时，摩擦所消耗的能量转化为热量，在用润滑油润滑时，摩擦产生的热量大部分被润滑油带走，少部分热量经过传导和辐射直接散布到周围环境中。冲洗作用：将运转中磨损下来的金属碎屑带走，称为润滑油的冲洗作用。冲洗作用的效果好坏对磨损影响很大。在摩擦面间形成的油膜厚度一般是很薄的，金属碎屑停留在摩擦面上会破坏油膜，形成干摩擦，造成磨粒磨损。特别对于经过大修更换了摩擦件的设备，在最初运转的磨合阶段，润滑油的冲洗作用更加重要。密封作用：蒸汽往复泵的汽缸与活塞环和活塞槽之间，常借助于润滑油对它们之间间隙的填充作用，来提高密封效果的。减振作用：润滑油或润滑脂在摩擦面上形成油膜，摩擦件在油膜上运动好象浮在“油枕”上一样，对设备的振动起一定的缓冲作用。保护作用：防锈、防尘以保护设备。卸荷作用：由于摩擦面间有油膜存在，作用在摩擦面上的负荷就比较均匀地通过油膜分布在摩擦面上。油膜的这种作用叫做卸荷作用。另外，当摩擦面上的油膜局部遭到破坏而出现干摩擦时，由于油膜仍承担着部分或大部分负荷。可以作用在局部干摩擦点上的负荷不会象干摩擦时那样集中压缩机压缩机从工作方式上可分为二大类：容积式和速度式；活塞式，螺杆式属于容积式压缩机；而离心式压缩机属于速度式压缩机。（1）离心式压缩机离心式压缩机是通过高速旋转的叶轮对气体作功，将机械能转化为气体的速度能，再利用扩压器将气体的速度能转换为压力能，从而实现气体压力的上升。其结构类似于多级离心式泵，见下图。其各部结构及作用概述如下：吸入室：吸入室的作用是将气体均匀地引导至叶轮的进口，以减少气流的扰动和分离损失。叶轮：叶轮是一个最重要的部件，通过叶轮将能量传递给气体，使气体的速度及压力都得到提高。叶轮是高速旋转的部件，要求材料具有足够的强度，一般用碳钢或合金钢制成。为了减少振动，叶轮和轴必须经过动平衡试验，以达到规定的动平衡要求。扩压器：扩压器是固定部件中最重要的一个部件。它的作用是将叶轮出口的高速气体的速度能转化为压力能。扩压器通常是由两个和叶轮轴相垂直的平行壁面组成。如果在两平行壁面之间不装叶片，称为无叶扩压器；如果设置叶片，则称为叶片扩压器。扩压器内环形通道截面是逐渐扩大的，当气体流过时，速度逐渐降低，压力逐渐升高。弯道和回流器：在多级离心式制冷压缩机中，弯道回流器是为了把由扩压器流出的气体导至下一级叶轮。气体在弯道和回流器的流动，可以认为压力和速度不变，仅改变气体的流动方向。弯道的作用是将扩压器出口的气流引导至回流器进口，使气流的方向从离开轴心变为向轴心方向，沿轴向进入下一级工作轮。密封 :凡是转动元件与固定元件之间均需要留有一定的间隙，若间隙两边压力不相等，则会产生泄漏。为了防止隔板处的级间内泄漏，各级隔板设有例如梳齿等型式的级间密封；轴端密封的结构形式有机械密封、浮环密封、干气密封等。（压缩比是指压缩机排气和进气的绝对压力之比） 离心式压缩机的喘振现象：离心式压缩机在工作过程中，当进入叶轮的气体流量小于机组该工况下的最小流量（即喘振流量）限时，管网气体会倒流至压缩机，当压缩机的出口压力大于管网压力时，压缩机又开始排出气体，气流会在系统中产生周期性的振荡，具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动，这种现象工程上称之为喘振。喘振是离心式压缩机的固有特性，当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口流量，尽量降低喘振时间。为了确保压缩机稳定可靠地工作，防止用量波动发生喘振，离心式压缩机设有防喘振设施。往复式压缩机的主要结构及主要部件9 M W/ W b, z+ C, m往复式压缩机系统由主机、驱动电机、附属设备及润滑系统组成。而主机则由气缸、活塞、气阀、主轴、连杆十字头及机身等部件组成。下面介绍主机的主要部件。% b; |1 P/ j1 Z（1）气缸 气缸是压缩机主要零部件中最复杂的一个，是构成压缩机内压缩容积的基本部分。气缸上装有进气阀和排气阀，在穿过活塞杆气缸盖上，装有阻止气体泄漏的填料含。为了减少活塞与气缸的摩损，并导出摩擦产生的热量，在气缸上设置润滑油接管。# p* G, L& I4 M- f! 气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成，低压级多为铸铁气缸，设有冷却水夹层；高压级气缸采用钢件锻制，由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成冷却水腔。4 a7 h+ E# b1 L; S（2）机身曲轴箱与中体铸成一体，组成对动型机身。两侧中体处设置十字头滑道，顶部为开口式,便于主轴承、曲轴和连杆的安装。十字头滑道两侧开有方孔，用于安装、检修十字头，机身顶部开口处为整体盖板，并设有呼吸器，使机身内部与大气相通，机身下部的容积做为油池，可贮存润滑油。7 L4 E, $ v/ 4 E) g主轴承采用滑动轴承，为分体上下对开式结构，瓦背为碳钢材料，瓦面为轴承合金，主轴承两端面翻边，用来实现主轴承在轴承座中的轴向定位；上半轴承翻边处有两个螺孔，用于轴承的拆装；轴承盖内孔处拧入圆柱销，用于轴承的径向定位。- Q: & & 9 gR- Q; Y/ _5 e（3）曲轴曲轴主要由主轴颈、曲柄销和曲柄臂三部分组成，曲轴功率输入端带有联轴法兰盘，法兰盘与曲轴制成一体，输入扭矩是通过紧固联轴盘上螺栓使法兰盘连接面产生的摩擦力来传递的。曲轴轴向定位是由功率输入端第一道主轴颈上的定位台与带有翻边的主轴承来完成，以防止曲轴的轴向窜动，定位端留有轴向热膨胀间隙。曲轴为钢件锻制加工成的整体实心结构，轴体内不钻油孔，以减少应力集中现象。; T2 p8 c* 4 U$ M1 t, (4) 连杆（见图） 连杆分为连杆体和连杆大头瓦盖两部分，由二根抗拉螺栓将其连接成一体，连杆大头瓦为剖分式，瓦背材料为碳钢，瓦面为轴承合金，两端翻边做轴向定位，大头孔内侧表面镶有圆柱销，用于大头瓦径向定位，防止轴瓦转动；连杆小头及小头衬套为整体式，衬套材料为锡青铜。连杆体沿杆体轴向钻有油孔，并与大小头瓦背环槽连通，润滑油可经环形槽并通过轴瓦上的径向油孔实现对十字头销和曲柄销的润滑。连杆体、大头瓦盖为优质碳钢锻制成，连杆螺栓为合金结构钢材料。& g) l; ?+ d% s3 w& H0 i& Q% H. |- 5 Q+ (5)十字头（见图5）十字头为双侧圆筒形分体组合式结构，十字头体和上下两个可拆卸的滑履采用榫槽定位，并借助螺钉连接成一体。十字头体材料为铸钢，上下滑履衬背材料为碳钢，承压表面挂有轴承合金，并开有油槽。（6）气阀气阀有网状阀和环状阀两种型式，每种型式还分成闭式和开式两种结构。气阀主要由阀座、阀盖（升程限制器）、阀片和弹簧（网状阀还有缓冲片和升程垫）组成。气阀弹簧采用不锈耐酸弹簧钢丝材料：有较高的腐蚀和抗疲劳性能，可显著地提高气阀的使用寿命。3 p Z% K0 n: a8 E（7）活塞活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成，每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环，用于密封压缩介质和支承活塞重量。, s, p/ g: i: , y0 b% z气缸注油润滑时，活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环；当压力较高时采用铜合金活塞环；支承环采用塑料环或直接在活塞体上浇铸轴承合金。$ o% . d( / Z$ y气缸无油润滑时，活塞环支承环均为填充聚四氟乙烯塑料环，支承环结构型式为1200单片式,采用安装在环槽中的定位块，实现支承环的径向定位，当活塞直径较小时，采用整圈开口支承环。/ $ r$ 5 2 e; : p3 t! e活塞与活塞杆采用螺纹连接，活塞杆为钢件锻制成，经调质处理及摩擦表面进行硬化处理，有较高的综合机械性能和耐磨性。( Nz6 m* 6 _; j4、运动机构循环润滑系统$ % Z6 U/ 8 d5 f. n5 1 o运动机构（曲轴、连杆、十字头）采用稀油强制润滑方式。稀油站中的润滑油经油泵吸入并压出，送至油冷却器，经过滤后输送至各运动部件摩擦副，润滑后流回机身油池中供循环使用。/ W, Z 6 f7 v( Y,离心压缩机中密封种类很多，常用的有以下几种：1）迷宫密封迷宫密封目前是离心压缩机用得较为普遍的密封装置，用于压缩机的外密封和内密封。迷宫密封的气体流动(见图6-2) ，当气体流过梳齿形迷宫密封片的间隙时，气体经历了一个膨胀过程，压力从P1降至右端的P2，这种膨胀过程是逐步完成的，当气体从密封片的间隙进入密封腔时，由于截面积的突然扩大，气流形成很强的旋涡，使得速度几乎完全消失，密封面两侧的气体存在着压差，密封腔内的压力和间隙处的压力一样，按照气体膨胀的规律来看，随着气体压力的下降，速度应该增加，温度应该下降，但是由于气体在狭小缝隙内的流动是属于节流性质的，此时气体由于压降而获得的动能在密封腔中完全损失掉，而转化为无用的热能，这部分热能转过来又加热气体，从而使得瞬间刚刚随着压力降落下去的温度又上升起来，恢复到压力没有降低时的温度，气流经过随后的每一个密封片和空腔就重复一次上面的过程，一直到压力P2为止。由此可见迷宫密封是利用节流原理，当气体每经过一个齿片，压力就有一次下降，经过一定数量的齿片后就有较大的压降，实质上迷宫密封就是给气体的流动以压差阻力，从而减小气体的通过量。 图6-2 迷宫密封的气体流动图常用的迷宫密封用的较多的有以下几种。平滑形 见图6-3，轴作成光轴，密封体上车有梳齿或者镶嵌有齿片，结构简单。 图6-3 平滑形迷宫密封曲折形 见图6-4，为了增加每个齿片的节流降压效果，发展了曲折型的迷宫密封，密封效果比平滑形好。 图6-4 曲折形迷宫密封台阶形 见图6-5，这种型式的密封效果也优于平滑形，常用于叶轮轮盖的密封，一般有35个密封齿。 2）油膜密封，即浮环密封浮环密封的原理是靠高压密封在浮环与轴套间形成的膜，产生节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧，浮环密封既能在环与轴的间隙中形成油膜，环本身又能自由径向浮动。图6-5 台阶形迷宫密封图6-6 螺旋槽面干气密封结构图靠高压侧的环叫高压环，低压侧的环叫低压环，这些环可以自由沿径向浮动，但不能转动，密封油压力通常比工艺气压力高0.5Kg/cm2 左右进入密封室，一路经高压环和轴之间的间隙流向高压侧，在间隙中形成油膜，将高压气封住，另一路则由低压环与轴之间的间隙流出，回到油箱，通常低压环有好几只，从而达到密封的目的。浮环密封用钢制成，端面镀锡青铜，环的内侧浇有巴氏合金，以防轴与油环的短时间的接触，巴氏合金作为耐磨材料。浮环密封可以做到完全不泄露，被广泛地用作压缩机的轴封装置。3）机械密封 图6-7 螺旋槽动环密封面机械密封装置有时用于小型压缩机轴封上，压缩机用的机械密封与一般泵用的机械密封的不同点，主要是转速高，线速度大，PV值高，摩擦热大和动平衡要求高等。因此，在结构上一般将弹簧及其加荷装置设计成静止式而且转动零件的几何形状力求对称，传动方式不用销子、链等，以减少不平衡质量所引起的离心力的影响，同时从摩擦件和端面比压来看，尽可能采取双端面部分平衡型，其端面宽度要小，摩擦副材料的摩擦系数低，同时还应加强冷却和润滑，以便迅速导出密封面的摩擦热。4）干气密封随着流体动压机械密封技术的不断完善和发展，其重要的一种密封型式螺旋槽面气体动压密封即干气密封在石化行业得到了广泛的应用。相对于封油浮环密封干气密封具有较多的优点：运行稳定可靠易操作，辅助系统少，大大降低了操作人员维护的工作量，密封消耗的只是少量的氮气，既节能又环保。图6-8干气密封作用力图图6-6所示为螺旋槽面干气密封的示意图。它由动环1、静环2、弹簧4、O形环3、5、8，组装套7及轴6组成。图6-7所示为动环表面精加工出螺纹槽而后研磨、抛光的密封面。一般来讲螺旋槽深度约2.510m，密封环表面平行度要求很高，需小于1m，螺旋槽形状近似对数螺旋线。如图6-7示，当动环旋转时将密封用的氮气周向吸入螺旋槽内，由外径朝向中心，径向方向朝着密封堰流动，而密封堰起着阻挡气体流向中心的作用，于是气体被压缩引起压力升高，此气体膜层压力企图推开密封，