新员工往复式压缩机培训

2020/5/25，1，课件概述，工作原理，性能参数，结构，操作和操作，1，2，3，4，2020/5/25，压缩机是一种输送气体并增加气压能量的机器。在石化装置中，压缩机主要在中间过程中压缩原料气、空气或中间气体，以满足石化生产过程的需要。压缩机根据其工作原理可分为速度型和容积型。高速压缩机依靠气体在高速旋转的叶轮的作用下获得巨大的动能，然后气体的动能在扩散器中迅速减少，使气体的动能转化为势能，即压力能。容积式压缩机依靠在气缸中往复运动或旋转的活塞来减小体积和增加气体压力。2020/5/25，3，序言，压缩机，速度型，容积型，轴流式，离心式，混流式，旋转式，往复式，滑板式，螺杆式，转子式，薄膜式，活塞式，压缩机根据其结构类型分类如下：2020/5/25，4，1。工作原理：往复式压缩机通过曲轴连杆机构将曲轴旋转转化为活塞往复运动。曲轴转动时，通过连杆的传动带动活塞往复运动，气缸内壁、气缸盖和活塞顶面形成的工作容积周期性变化。曲轴旋转一次，活塞往复运动一次，进气、压缩和排气过程在气缸内依次实现，即完成一个工作循环。2020/5/25，5，1.1理论工作周期。为了更好地理解活塞式压缩机的工作原理，这里主要介绍其理论工作循环。假设压缩机没有间隙容积，没有吸入和排出阻力，也没有热交换，当压缩机工作时，气缸内的压力和容积之间的关系如下图所示。压缩机的理论工作过程可以简化为如下图所示的三个热力学过程。2020/5/25，6，1.1理论工作循环，吸入活塞从0移动到1，吸入阀打开，气体在P1压力下进入气缸。压缩-活塞从1点钟移动到2点钟，吸气阀和排气阀关闭。这个过程是一个可变的压缩过程，气缸中的气体压力上升到P2。排气活塞从2点钟移动到3点钟，压力为P2的气体以相等的压力排出气缸。过程0-1-2-3-0构成压缩机的理论工作循环，压缩机完成理论循环所消耗的功是图中0-1-2-3-0所代表的面积。2020/5/25，7、1.1理论工作循环中，压缩机的温度会在压缩气体的过程中逐渐升高，这是一个可变的过程。实际压缩循环比理论压缩循环多一个热膨胀过程。随着热膨胀的逐渐增加，压力增加，温度也增加，功耗也相应增加。因此，等温压缩循环理论上具有最小的功耗。2020/5/25，8、1.2实际工作循环中，压缩机中最常见的压缩过程是等温、绝热和可变过程。在相同的压缩范围内，等温压缩消耗的功最少，绝热过程消耗的功最多，可变压缩介于两者之间。事实上，由于冷却速度和与外界的热交换的限制，不可能实现等温和绝热过程，这通常是可变压缩过程。2020/5/25，9，1.2实际工作周期，2020年5月25日。10、1.2实际工作循环中，活塞环、填料和气阀在压缩机工作过程中不可避免地会泄漏，每个循环的排量总是小于实际吸入量。压缩机过量的进气阻力会降低压缩机的排量。如果间隙体积太大，位移将减小，示功图面积将变小。2020/5/25，11，1.2.1实际过程和理论过程之间的差异。由于间隙容积的存在，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩和排气四个过程组成，而理论循环没有膨胀过程。在实际吸入和排出过程中存在阻力损失，这使得实际气缸中的吸入压力小于，2020/5/25，12，2。性能参数。往复式压缩机的性能参数主要包括：排气压力、排气温度、排气容积、功率和效率。13，2.1吸入/排出压力。往复式压缩机的吸入和排出压力分别指第一级吸入管和最后一级排出连接管的气体压力，因为压缩机采用自动阀，气缸内的压力取决于进气和排气系统的压力，即由“背压”决定。因此，吸入和排出压力可以改变。压缩机铭牌上的吸入和排出压力指的是额定值。事实上，只要机器强度、排放温度、电机功率和阀门工作允许，它们可以在很大范围内变化。2020/5/25，14、2.2排气温度，排气温度是指压缩机末级排气的温度，它应在末级气缸排气管处测量。多级压缩机最后一级之前的每一级的排气温度称为该级的排气温度，并在相应级的排气连接管处测量。可以计算和检查排气温度。T2=T1 (P2/P1) n-1/n应监控排气温度：过高的排气温度会导致润滑油的润滑性能下降，轻油挥发污染气体，润滑油沉积堵塞气门槽，活塞环软化或加速磨损，非金属阀板熔化等。2020/5/25，15、2.3容积流量，往复式压缩机的容积流量是指压缩机压缩后最后一级排出的气体在单位时间内的容积值，换算成第一级入口的压力和温度，单位为M3/分钟或m3/h。压缩机的额定容积流量，即压缩机铭牌上标注的容积流量，是指特定入口状态下的容积流量(入口压力0.1兆帕，温度20)。对于实际气体，如果在高压下测量气体体积，在换算时应考虑气体压缩性的影响。2020/5/25，16、2.4供气量、往复式压缩机的排出量随压缩机的入口状态而变化，这并不反映压缩机排出的气体的材料量。对于化工过程中使用的压缩机，由于工艺计算的需要，体积流量应计算到标准状态下的干气体积值(1.013105兆帕，0)，称为供气量或标准体积流量。2020/5/25，17、2.5功率和效率，压缩机消耗的功，一部分直接用于压缩气体，另一部分用于克服机械摩擦。前者称为指示功，后者称为摩擦功。两者之和就是主轴所需的总功，称为轴功。单位时间消耗的功叫做功率。指示功率与总功率的比率就是压缩机的效率。2020/5/25，18、2.6多级压缩，所谓多级压缩是将气体的压缩过程分成几个阶段，并且在每一阶段压缩之后，气体被引入中间冷却器进行冷却。如图所示，第一阶段、第二阶段、3巴8巴1巴3巴、q、2020/5/25、19、2.6多级压缩可以节省压缩气体的指示功，下图显示了两级压缩与单级压缩所消耗的功的比率。当第一级压缩达到压力P2时，气体被引入中间冷却器进行冷却，使得气体被冷却到初始温度T1。因此，排出气体的体积从V2减小到V2，然后进入第二级压缩至最终压力。这样，从图中可以看出，实施两级压缩后，与一级压缩相比，节省了图中绿色区域的工作。多级压缩可以节省工作的主要原因是中间冷却。如果没有中间冷却，从第一级排出的气体量不会由于冷却而从V2减少到V2，并且二次压缩仍然以V2量进行，那么所消耗的功与单级压缩的功相同。2020/5/25，20，2.5多级压缩，2020年5月25日，21，2.6多级压缩的原因/优点，2 .排气温度可以降低，气体的进气温度在中间冷却后降低，2020/5/25，23，2.6多级压缩的原因/优势，4。活塞力的减小多级压缩由于每级容积的冷却而逐渐减小。当冲程相同时，活塞面积减小，从而减小作用在活塞上的气体力，从而减轻运动机构的重量并提高机器效率。2020/5/25，24，2.7风量调节模式，卸荷器调节旁路调节变速调节，间隙腔调节，3.6.4，2020/5/25，25，3结构，压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气液分离器等部件组成。2020/5/25，26、3.1机体包括机体、机座、曲轴箱和其他部件。车身通常由高强度灰铸铁(HT20-40)铸造而成，它是支撑气缸套、曲轴连杆机构和所有其他零件的重量并确保零件之间正确相对位置的车身。2020/5/25，27、3.1机体的功能是将气缸与安装运动机构连接起来，并作为支撑座。承受机器本身的全部或部分重量。作为传动机构的定位和导向部分。如果曲轴支撑在机体的主轴承上，十字头由机体滑道引导。压缩机工作时承受旋转部件的气体压力和惯性力。连接一些辅助部件，如润滑油系统、转向系统、冷却系统等。2020/5/25，28，3.2气缸，是活塞式压缩机压缩容积的主要部分。气缸和活塞共同完成气体的逐渐压缩。它将承受气体压力。活塞在其中往复运动。气缸应具有良好的润滑和耐磨工作表面。为了驱散气体压缩时产生的热量，并通过摩擦产生热量，气缸应具有良好的冷却性能。通常，冷却水套设置在气缸中。2020/5/25，29，3.2气缸，2020/5/25，30，3.2气缸，气阀以三种方式布置在气缸上：在气缸盖上，在气缸体上，混合配置。气缸上气阀的布置对气缸的结构有很大影响，也是安装气缸时需要考虑的主要问题之一。布置空气阀的主要要求是：通道截面大，间隙体积小，安装维修方便。2020/5/25，31、3.3气阀是压缩机的重要部件，属于易损件。其质量和工作质量直接影响压缩机的输气量、功率损失和运行可靠性。空气阀包括进气门和排气门。活塞上下往复运动一次，进气门和排气门分别打开和关闭一次，从而控制压缩机，完成进气、膨胀、压缩和排气四个工作过程。2020/5/25，32，3.3气阀。目前，活塞式压缩机中使用的空气阀是随着气缸内气体压力的变化而自动打开和关闭的自动阀，由阀座、活动密封件(阀板或阀芯)、弹簧、提升限制器等组成。2020/5/25，33、3.3空气阀、自动阀的阀板在两侧压差的作用下打开，在弹簧力的作用下关闭。阀板与阀座或升程限制器之间的附着力以及阀板与导向块之间的摩擦力也会影响阀板的开启和关闭。2020/5/25，34，3.3空气阀的要求。气阀是活塞式压缩机的重要部件之一。它的运行直接关系到压缩机运行的经济性和可靠性。空气阀的基本要求是：使用寿命长(指阀板和弹簧的使用寿命长)，压缩机不会因阀板或弹簧损坏而意外停机。气体通过气阀的能量损失很小，以降低压缩机的功耗。气阀关闭时，密封性好，减少气体泄漏。阀板应及时快速地打开和关闭，并应完全打开和关闭，以提高机器的效率和延长试用期。气阀产生的间隙体积很小，以提高气缸的容积效率。结构简单，制造和维护方便。2020/5/25，35，3.3空气阀阀板的打开和关闭运动由提升限制器上的导向块引导。为了防止气阀在运行中松动，连接螺栓和螺母采取了松动措施。2020/5/25，38，3.3。环形阀制造简单，运行可靠，可以改变环的数量，以满足各种气体体积要求，因此被广泛使用，并适用于各种压力和转速的压缩机。环形阀的主要缺点是阀板的环彼此分离，这使得在打开和关闭操作中难以实现同步，从而降低了气体流量并增加了额外的能量损失。阀板等运动元件的质量相对较大，阀板与导向块之间存在摩擦力，环形阀经常使用圆柱形(或圆锥形)弹簧等因素，这些因素决定了阀板不易及时快速地打开和关闭。由于阀板缓冲效果差，阀板磨损严重。随着非金属耐磨材料的发展，由聚四氟乙烯、MC尼龙、玻璃纤维增强塑料等填料制成的阀板在一定程度上克服了其中的一个缺点。2020/5/25，39，3.3。网状阀，网状阀在结构上不同于环形阀，因为阀板的每个环以网状连接在一起，并且在阀板和发电限制器之间布置有一个或多个形状与阀板基本相同的缓冲板。下图是网状阀的组合图。2020/5/25，40，3.3。网状阀是从阀板和缓冲板的中心开始的第二个环，它切断了径向连接板，并使在被切断的阀板处的两个半环变薄(B中的阴影部分)，从而使阀板和缓冲板在空气阀工作时能够获得必要的弹性(阀板和缓冲板的中心环夹在阀座和提升限制器之间)，并且阀板能够平行地上下移动。阀板和缓冲板的运动可以在没有导向块的情况下被很好地引导，从而避免了导向块和阀板之间存在于环形阀中的摩擦，这是网状阀的优点。2020/5/25，41，3.3。网状阀，网状阀也和环形阀一样，适用于各种工况，在低压和中压范围内比较常见。然而，由于网状阀的阀板结构复杂，阀件多，加工困难，成本高，对阀板的任何损坏都会导致整个阀板报废。2020/5/25，42、3.4活塞、活塞和气缸构成压缩容积。活塞必须具有良好的密封性能、足够的重量和刚度、重量轻以及良好的制造工艺。要求活塞与活塞杆的连接和定位可靠，活塞杆表面硬度高、耐磨、光洁度高。2020/5/25，43，3.4根据活塞和气缸之间的密封，活塞分为两种类型：活塞环密封迷宫式密封，2020/5/25，44、3.4.1活塞环的密封，活塞环是用来密封汽缸镜面和活塞之间间隙的一部分，也起着配油和导热的作用。活塞环的基本要求是可靠的密封和耐磨性。密封原理如下：2020/5/25，45，3.4.1活塞环是密封的，活塞环上有开口。在自由状态下，活塞环的直径大于气缸的直径。因此，当活