离心式压缩机.ppt

培训大纲 1 压缩机的分类2 离心式压缩机的结构与原理3 日常维护及故障 培训教材 一 压缩机的分类按其原理可分为 往复式 活塞式 压缩机 离心回转式 旋转式 压缩机 涡轮式 水环式 透平 压缩机 轴流式压缩机 喷射式压缩机及螺杆压缩机等各种型式 按压缩机的气缸位置 气缸中心线 可分为 1 卧式压缩机 气缸均为横卧的 气缸中心线成水平方向 2 立式压缩机气缸均为竖立布置的 直立压缩机 3 角式压缩机 气缸布置成L型 V型 W型和星型等不同角度的 按气缸的排列方法可分为 1 串联式压缩机 几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机 又称单列压缩机 2 并列式压缩机 几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机 又称双列压缩机或多列压缩机 3 复式压缩机 由串联和并联式共同组成多段压缩机 4 对称平衡式压缩机 气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧 布置成H型 其惯性力基本能平衡 大型压缩机都朝这方向发展 培训教材 按活塞的压缩动作可分为 1 单作用压缩机 气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机 2 双作用压缩机 气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机 3 多缸单作用压缩机 利用活塞的一面进行压缩 而有多个气缸的压缩机 4 多缸双作用压缩机 利用活塞的两面进行压缩 而有多个气缸的压缩机 按压缩机的排气终压力可分为 1 低压压缩机 排气终了压力在3 10表压 2 中压压缩机 排气终了压力在10 100表压 3 高压压缩机 排气终了压力在100 1000表压 4 超高压压缩机 排气终了压力在1000表压以上 离心式压缩机 离心式压缩机的原理 在离心式压缩机中 气体流经叶轮时 由于叶轮旋转使气体受到离心力的作用 叶轮对气体作功 把机械能传给气体 同时 气体获得了速度 高速气流在离开叶轮后 进入扩压室 在那里 由于扩压室的扩压作用 气流的机械能变成了气流的静压能 气体的压力就进一步提高 然后气体通过弯道 回流器 进入下一级叶轮 继续进行压缩 气体压力就逐渐提高 直到最后一级 气体压力达到工艺设计要求 便通过最后一级的蜗壳排出 离心式压缩机 离心式压缩机 离心式压缩机按结构分可分为水平剖分和垂直剖分 1 水平剖分定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分 离心式压缩机 2 垂直剖分离心式压缩机 其缸体为筒型 两端盖用联接螺栓与筒形缸体联成一个整体 离心式压缩机 离心式压缩机与活塞式压缩机相比较 具有下列特点 在相同功率时 其外形尺寸小 重量轻 占地面积小 无往复运动部件 动平衡特性好 振动小 基础要求简单 磨损部件少 连续运行周期长 维修费用低 使用寿命长 易于实现多级压缩和节流 达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行 能够经济地进行无级调节 对大型压缩机 若用经济性高的工业汽轮机直接带动 实现变转速调节 节能效果更好 转速较高 用电动机驱动的一般需要设置增速器 当入口压力太低时 压缩机组会发生喘振而不能正常工作 离心式压缩机 二 离心式压缩机的分类按气体运动方向分类1 离心式 气体在压缩机内大致沿径向流动2 轴流式 气体在压缩机内大致沿轴向流动3 轴流离心组合式 有时机组在轴流的高压段配上离心式 按排气压力分1 通风机 PD 0 0142MPA表压2 鼓风机 0 0142MPA PD 0 245MPA表压3 压缩机 PD 0 245MPA表压按剖分形式分1 水平剖分 机组外壳按水平形式剖分MCL2 筒形 机组外壳为垂直形式剖分BCL 离心式压缩机 三 离心式压缩机的结构离心压缩机的的品种和型号很多 但就其最基本的组成而言 主要有定子和转子两部分组成 定子部分1 气缸 是压缩机的壳体 又称为机壳 由壳体和进排气室组成 内装有隔板 密封体 轴承等零部件 对它的主要要求是 有足够的强度以承受气体的压力 法兰结合面应严密 主要由铸钢组成 2 隔板 隔板是形成固定元件的气体通道 根据隔板在压缩机所处的位置 隔板可分为4种类型 进口隔板 中间隔板 段间隔板 排气隔板 进气隔板和气缸形成进气室 将气体导流到第一级叶轮入口 对于采用可调和欲旋的压缩机 在进气隔板上还可装上可调叶片 以改变气流的方向 中间的隔板用处有2个 一是形成扩压室 使气体流出后具有的动能减少 转变成压强的增高 二是形成弯到流向中心 流到下级叶轮入口 段间隔板的作用是指在段间对排的2MCL 2BCL型压缩机中分隔两段排气口 排气隔板除了与末级叶轮前隔板形成末级扩压式之外 还要形成排气室 离心式压缩机 离心式压缩机 3 气封 密封段与段 级与级之间的静密封 形状向梳子所以又称为梳齿密封 压缩机密封 a 镶嵌曲折型密封b 整体平滑型密封c 台阶型密封 4 轴承 离心压缩机上的轴承分径向轴承和止推轴承两种 径向轴承的作用是承受转子重量和其他附加径向力 保持转子转动中心和气缸中心一致 并且在一定转速下正常旋转 径向轴承是影响其安全工作和使用率的关键零件之一 常用可倾瓦轴承 可倾瓦支撑轴承包括沿中心线剖分的圆柱形轴承套和五个可倾斜的扇形轴瓦 瓦块可以使转子偏心 可以优化轴承瓦块上的载荷分布情况 并且形成更好的油楔 离心式压缩机 油锲倾斜块式径向轴承 1 瓦块2 上轴承套3 螺栓4 圆柱销5 下轴承套 6 定位螺钉7 进油节流圈 离心式压缩机 止推轴承的作用是承受转子的轴向力 限制转子的轴向转动 保持转子在气缸中的轴向位置 其可分为米契尔轴承和金斯伯雷轴承 离心式压缩机 1 底环2 上水准块 3 下水准块4 止推瓦块 离心式压缩机主轴 转子部分1 主轴压缩机的关键部件 他是主要起到装配叶轮 平衡盘 推力盘的作用 是转子部分的中心部位 离心式压缩机叶轮 2 叶轮叶轮又称工作轮 是压缩机的最主要的部件 叶轮随主轴高速旋转 对气体做功 气体在叶轮叶片的作用下 跟着叶轮作高速旋转 受旋转离心力的作用以及叶轮里的扩压流动 在流出叶轮时 气体的压强 速度和温度都得到提高 按结构型式叶轮分为开式 半开式 闭式三种 在大多数情况下 后二种叶轮在压缩机中得到广泛的应用 离心式压缩机平蘅盘 3 平衡盘平衡盘又名卸荷盘 压缩机的平衡盘一般装载汽缸末级的后面 他的一侧受末级的气体压力 另一侧受常与机器的吸气室相通 平衡盘的外圆上一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差 4 推力盘推力盘主要承受推力轴承的轴向力 它分为上下两半 由光洁度很高的不锈钢板材经线切割制造而成 其两侧分别为推力轴承的正副止推块 推力盘有的设置在压缩机的高压端有的设置在机组的压缩机的两段之间 该机组由西门子公司生产 丙烯压缩机组由蒸汽透平 增速齿轮箱和离心压缩机三部分通过联轴器连接而成 机组安装在同一公共底座上压缩机的润滑油由主辅油泵供给 压缩机是水平剖分壳体结构 级间密封 采用迷宫密封 两端则采用干气密封 离心式压缩机西门子生产 离心式压缩机润滑油系统 润滑油系统润滑油系统由油箱 主副油泵 过滤器 油冷器 油压调节装置 油加热装置及安全装置组成 油泵将安装在基座底部油箱中的油抽出 经油冷器 油滤器给推力 径向轴承等提供润滑 设备停车后 油循环应保证工作15分钟 发生意外 油泵不能正常启动时 高位油罐可提供轴承的润滑冷却作用 油冷器和油滤器能在结垢和压差过大时通过切换阀切换处理 而不影响机组运行 利用油流视镜 检查从止推和颈向轴承流出的油流是否正常 离心式压缩机润滑系统包括 润滑系统包括润滑油箱 主油泵 辅助油泵 油冷器 油过滤器 高位油箱 阀门及管线 1 润滑油箱 是润滑油供给 回收 沉降和储存设备 内部设有加热器 用以开车前润滑油加热升温 保证机组启动时润滑油温度能满足要求 润滑油箱内设有隔板 使流回油箱的润滑油得以沉降和气体释放 保证润滑油的品质 润滑油箱使用中要有正常用量8分钟的容积油量 2 油泵 润滑油泵一般均配置两台 一台主油泵 一台辅助油泵 机组运行所需的润滑油由主油泵供给 当主油泵发生故障时 系统油压降低后 辅助油泵自动投入运行 为机组提供润滑油 3 润滑油冷却器 润滑油冷却器用于返回油箱的油温有所升高的润滑油冷却 以控制油温升高 油冷器一般配置两台 一台使用 一台备用 当投用的油冷器冷却效果不能满足要求时 要切换至备用的油冷器 将停用的油冷器清洗后备用 离心式压缩机润滑系统包括 4 润滑油过滤器 润滑油过滤器装在油泵出口 用于润滑油的过滤 是保证润滑油质量的有效措施 为确保机组安全运行 过滤器均配置两台 一台运行 一台备用 过滤器通过恒流量转换阀切换 切换前要先进行排气冲压 切换过程要避免油压波动 5 高位油箱 高位油箱是一种保护设施 机组正常运行时 高位油箱的润滑油 由底部进入 再由顶部排出返回油箱 当主油泵发生故障而辅助油泵又未即时启动时则高位油箱的润滑油将靠重力作用流入润滑点 以维持机组惰走过程的润滑油需要 高位油箱的储量一般应维持不小于5分钟的供油时间 离心式压缩机油系统简图 离心式压缩机干气密封 干气密封与传统的机械密封相类似 密封面由动环和静环组成 其中动环端面上刻有许多沟槽 他们互不相通 各个沟槽从旋转环的外径向中心延伸 但不贯通 接口槽外深内浅 在沟槽的末端形成了密封堰 当处于非运行状态时 动环与静环的密封面接触 在运行状态时 气体被吸入沟槽中压缩的同时 遇到密封堰的阻拦 气体压力升高 克服静环座弹簧力和作用在静环上的流体静压力 使动 静环密封面脱离接触 产生很小的间隙3 7微米 通过这种方法使间隙持久的存在 机械密封面并不接触 流经密封面的密封气同时也起到了冷却机封的作用 离心式压缩机的使用维护 离心压缩机要做长周期无故障运行 必须做好机组的使用维护工作 1 润滑系统按工艺规程规定的时间 检查润滑系统各部位的温度 压力 压差和液面指示值 发现偏离操作指标时 要及时进行调节 以利于润滑系统的正常运行 2 密封系统按工艺规程规定的时间 检查密封系统各部位的温度 压力 压差和液面的指示 发现偏离及时调节 确保密封系统正常运行 3 工艺系统按规定时间和路线 检查工艺系统各部位的温度 压力 液面的指示值 发现偏离及时调节 确保工艺系统正常运行 离心式压缩机的使用维护 4 主机主机是检查维护的主体 要按规定时间 严格检查各轴承的振动 瓦温 回油情况 转速和轴位移的指示情况 如发现偏离操作指标规定的范围 要采取有效措施 排出故障因素 使主机运行正常 5 根据检查情况 及时处理发现的问题 排出设备的脏 乱 松 缺的现象 提高设备运行的可靠性 经常清扫环境和设备的卫生 做到文明生产 离心式压缩机故障 离心式压缩机故障 离心式压缩机故障 离心式压缩机故障 离心式压缩机故障 离心式压缩机 离心式压缩机喘振 压缩机喘振 当压缩机的进口流量小到足够的时候 会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速 压缩机的出口压力突然下降 使管网的压力比压缩机的出口压力高 迫使气流倒回压缩机 一直到管网压力降到低于压缩机出口压力时 压缩机又向管网供气 压缩机又恢复正常工作 当管网压力又恢复到原来压力时 流量仍小于机组喘振流量 压缩机又产生旋转失速 出口压力下降 管网中的气流又倒流回压缩机 如此周而复始 一会气流输送到管网 一会又倒回到压缩机 使压缩机的的流量和出口压力周期的大副波动 引起压缩机的强烈气流波动 这种现象就叫做压缩机的喘振 一般管网容量大 喘振振幅就大 频率就低 反之 管网容量小 喘振的振幅就小 频率就高 离心式压缩机喘振的特征 压缩机喘振的特征 1 压缩机的工况及不稳定 压缩机的出口压力和入口流量周期性的大幅度波动 频率教低 同时平均排气压力值下降 2 喘振有强烈的周期气流声 出现气流吼叫 3 机器强烈振动 机体 轴承 管道的振幅急剧增加 由于振动剧烈 轴承润滑条件遭到破坏 损坏轴瓦 转子与定子会产生摩擦 碰撞 密封元件将严重损坏 离心式压缩机喘振条件 防止压缩机喘振的条件 1 防止进气压力低 进气温度高 和气体分子量小等 2 防止管网堵塞使管网特性改变 3 要坚持在开 停车过程中 升降速不可太快 并且先升速后升压和先降压后降速 4 开 关防喘阀时平稳缓慢 关防喘阀时要先低压后高压 开防喘时要先高压后低压 如万一出现 旋转失速 和 喘振 时 首先应全部打开