论文：煤气压缩机效率探索.doc

浅析影响压机排气量的几个主要因素排气量是压缩机的重要性能指标,在生产中经常会碰到排气量的问题,本论文着重分析在压缩机运行过程中影响排气量的几个主要因素,指出如何利用这些分析解决生产中遇到的实际问题.压缩机的输气量是指在单位时间内，压缩机最后一级排出的气体换算到第一级进口状态（即吸气管中的温度和压力）时的气体体积值；其单位为“米3/分”或“米3/时”。在压缩机吸入煤气进行压缩后，煤气中的水蒸汽分压力增加，经过冷却塔冷却后其分压超过冷却后气体温度时的饱和蒸汽压，煤气中的水分子便凝结出来，基于上述原因，我公司在计算压缩机的输气量时，以吸气管前的煤气柜高度为计量标准（经计量局标定）解决了换算的问题。压缩机排气量的计算公式为: Q = 2FSniQ - 理论输气量. (米3/小时)F=/4d2 - 气缸截面积,d是气缸直径m. (m2) s - 活塞行程. (m) n - 主轴转数. (转/小时)i - 气缸数. (个)通过上述公式来分析可以看出影响输气量的有气缸截面积, 活塞行程, 主轴转数, 气缸数.据此比较压缩机实际循环图1-2和简化了的理论循环图1-1不难看出在实际生产中影响到排气量的还有很多因素.P C b3 p2 2 3 p2 2 v vs4 p1 1 4 p1 1 p3 d a v v1=FhS Vs” S Vh=FhS 1-1 1-2 由图的比较可以看出压缩机的实际运行过程中的气体吸入量与理论有以下的差异：(1).在排气结束后，活塞返回行程，气缸内的压力由p2逐渐下降，同时气体开始膨胀，因为活塞在实际排气终了时与气缸端部存在着余隙容积，其中残存的高压气体在活塞回程时便进行了膨胀。(2).当膨胀到点4时气缸内的名义压力与吸气管中名义压力P1相等,但此时气阀并未打开吸气,只有膨胀到d点时气缸内的压力低于吸气管压力,造成压力差P克服弹簧力及阀片运行的惯性力时,气阀方打开吸气,随煤气的吸入活塞运行到a点压力到达P3时, P减小到不足以克服弹簧力,气阀关闭,完成吸气过程.(3).在压缩的过程中,活塞由点a到点1的一段行程是把气体从压力P3压缩到进口状态的压力P1,接着继续压缩到排气压力P2.(4).当气缸内的压力超过排气管压力P2并产生一个能克服弹簧力及惯性力的压力差时,排气阀打开,排气过程开始.从以上的差异中可以看出实际影响到排气量的因素有如下几个方面:(1).由于吸气过程中存在着阻力损失即P的影响,实际的吸入量为Vs”,折合到压力P1时,吸入量减少,其损失用P表示: P=Vs/Vs” Vs=PVs”(2).由于存在余隙容积,使实际的吸气量又有折扣其折扣用= Vs”/Vr其吸入容积为Vs”= VrP(3).在吸入煤气的过程中由于吸气管道,进气阀,气缸内壁和活塞温度较高,同时余隙容积中残存气体对吸入气体的放热,其吸入温度会升高,比容增加,使实际吸入量减少,其损失用t表示: t=T1/TS T1-是管道中煤气的温度. TS-是吸气终了时的温度.其吸入容积为Vs= Vst=VrPt(4)在压缩煤气的过程中,通过活塞环,填料函,气阀,及其他不严密之处会有泄漏,损失系数为L=Vd/Vs Vd-最终排气量 Vd= VsL= VstL=VrPtL. 由此可看出最终排气量与吸气阻力损失,余隙容积,吸气温度与压机的泄漏有关.具体分析影响排气量的因素, t, L, P及s,r.并结合实际生产以我公司H8-250-1.275往复式压缩机为例2001年12月份上半月所统计的资料分析表显示如下:实际输气量(万米3/小时)理论输气量(万米3/小时)8.63310.57.57596.4387.55.2876压力损失对排气量的影响.(1) 弹簧力对排气量的影响:为了克服进气管道以及气阀中的通流损失,气缸内的气体压力,在吸气过程中应低于管道中的名义压力,其差值为压力损失P. 在P弹簧力时气阀关闭,把吸气过程近似的看作等温,则P= Vs/Vs”=P3/P1=1-P/P1”.可见弹簧力过强压力系数减小.(2) 活塞环磨损对排气量的影响:由于活塞环磨损,排气腔的高压气体漏入吸气腔,造成吸气腔内压力上升为克服管道内名义压力与气缸内压力差,气阀打开的时间延迟,吸入量减少,从而减低排气量.(3) 阀道堵塞对排气量的影响:由于阀道堵塞,管道内的气体通过气阀时节流损失增加为克服压力损失,气缸内的压力必须进一步降低才能打开进气阀,由P=P3/P1可知吸入压力P3的下降,(4) 此外,进气管道中压力波动对排气量也有影响,压力波动位于波峰时P大,处于波谷时P小.余隙容积对排气量的影响由图1-2可知,容积系数= Vs”/Vr=Vr-V”/Vr. V”是余隙容积,V0是气体膨胀时所形成的体积, V”越大,排量就越小.设计上对余隙值的设定,实际的生产中对余隙容积产生的影响主要有以下几点:a,出口阀未开足,排气压力上升,余隙中气体膨胀后所占的容积增大,活塞的有效行程减少,容积系数下降引起排气量的减少.b.缸体温度过高.在吸气的过程中,因气缸高温传热给吸入的气体使气体膨胀,所占体积增加,从而减少实际的吸入量下降.c.排气阀弹簧过软,延迟关闭,造成压缩气体倒入缸内, 下降.进气加热对排气量的影响:由t= T1/TS可知吸气终了时的温度愈高则温度系数愈小影响吸气终了时温度的因素有以下几个.a.气缸壁温度,缸体水夹套冷却水的流量小,温度高,使缸壁温度升高, t增加.b.排气温度高,与进气热交换使t增加.c.吸排气阀破损,造成回气,与吸入气体热交换温度上升, t增加.d.气缸镜面拉毛.摩擦产生热量导致t上升泄漏系数对排气量的影响.由L=Vd/Vs. 排出的气体Vd=Vs-VL VL为泄漏总体积.压机主要泄露点为气阀,活塞环,与填料及管道的外漏.根据上面理论分析我结合实际生产总结出排气量下降原因有:吸气弹簧过硬.活塞环磨损.吸气阀道堵塞.吸气压力波动.排气阀片弹簧过软.缸体温度或缸壁温度高.排气压力升高.吸排气阀坏掉,排气温度高.气缸镜面拉毛.同样依据上面提到的理论分析只要对上述故障予以改进是可以提高压送机的排气量的.我的改进是这样的:吸气弹簧过硬.(更换弹力合适的弹簧)活塞环磨损.(更换活塞环,清理缸体,加强注油润滑)吸气阀道堵塞.(清理阀道,更换阀片弹簧)吸气波动(通过气柜的调节,合理开启压送机,减少吸气管气体的频繁波动)排气阀片弹簧过软.(更换弹簧)缸体温度或缸壁温度高(加大气缸水夹套的水流量,增加冷却水压力,降低冷却水的温度,对水夹套进行酸洗,去除淤泥或水垢)排气压力上升(检查压机出口阀门,排除出口管内的积水,更换排气阀阀片弹簧,必要时可减少开机数)吸排气阀坏掉,排气温度高.(检查阀片,弹簧,更换积碳,积煤气胶,断裂,弹力下降的阀片,弹簧,适当增加注油量,检查冷却系统,有条件可降低外部环境温度. 气阀的开闭是否严密直接关系到输气量，吸入气缸被压缩的煤气或多或少带一些杂质，这些杂质长时间和润滑油混合在一起，被高温压缩后形成糊状杂质，俗称煤气胶积聚在气阀的各部件上，造成气阀在工作时开闭不严，停机后泄漏的气阀成为压缩机进出口管道的旁通；这些微小的细节，在生产中往往被忽略，天长日久影响到输气量。分析觉得通过关闭备用压机的出口阀门应该是一个提高输气量防止倒气消耗的好办法)气缸镜面拉毛.(修补镜面,打磨光滑)通过上述的措施实施后的2002年3月份所统计的输气量资料显示:实际输气量