北京燕山设备主任培训课件(往复机篇)

1、中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 石油化工中高压往复式压缩机典型结构特点石油化工中高压往复式压缩机典型结构特点 往复机组节能项目介绍往复机组节能项目介绍 往复机组典型故障及事故介绍往复机组典型故障及事故介绍 特护机组管理特护机组管理 培训培训 内容内容 往复式压缩机的分类和特点往复式压缩机的分类和特点 培训内容培训内容 中国石化股份有限公司上海高桥分公

2、司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 国内外常用的机组制造标准国内外常用的机组制造标准 API618 往复式压缩机往复式压缩机 GB/T20322-2006 石油及天然气工业用往复压缩机石油及天然气工业用往复压缩机 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 国内外往复式压缩机行业技术状况国内外往复式压缩机行业技术状况 截至截至2008年底，全国共有压缩机生产企业年底，全国共有压缩机生产企业500多家，其中中多家，其中中 国通用机

3、械工业协会压缩机分会会员单位国通用机械工业协会压缩机分会会员单位138个，占全国压缩机个，占全国压缩机 企业的四分之一，销售收入和利税均占全行业三分之一以上，企业的四分之一，销售收入和利税均占全行业三分之一以上， 除少数科研院所外，绝大部分为主机、配套件等制造企业。除少数科研院所外，绝大部分为主机、配套件等制造企业。 经过经过20多年发展，我国已经形成多年发展，我国已经形成L、D、DZ、H、M型等数型等数 十个系列的数百种压缩机产品。沈阳气体压缩机厂从德国十个系列的数百种压缩机产品。沈阳气体压缩机厂从德国borsig 公司引进往复压缩机设计制造技术，将产品市场定位于炼油化公司引进往复压缩机设计

4、制造技术，将产品市场定位于炼油化 工领域，尤其在大中型往复压缩机技术开发方面取得了突破性工领域，尤其在大中型往复压缩机技术开发方面取得了突破性 进展，研制成功了符合现行国际标准的进展，研制成功了符合现行国际标准的4M50型系列大型氢气往型系列大型氢气往 复压缩机组，之后相继推出了复压缩机组，之后相继推出了6M50型系列氮氢气压缩机组、型系列氮氢气压缩机组、 4M80型系列大型氢气压缩机组，压缩机流量达到型系列大型氢气压缩机组，压缩机流量达到34000Nm3/h， 活塞压力达到活塞压力达到800kN，出口压力达到，出口压力达到19MPa，轴功率达到，轴功率达到 4000kW，已用于茂名石化，已用

5、于茂名石化200万吨万吨/年渣油加氢脱硫装置。年渣油加氢脱硫装置。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 国内外往复式压缩机行业技术状况国内外往复式压缩机行业技术状况 l国外往复活塞式压缩机的发展方向为大容量、高压力、结构紧国外往复活塞式压缩机的发展方向为大容量、高压力、结构紧 凑、能耗少、噪声低、效率高、可塑性好、排气净化能力强；凑、能耗少、噪声低、效率高、可塑性好、排气净化能力强； l普遍采用撬装无基础，全罩低噪音设计，大大节约了安装、基普遍采用撬装无基础，全罩低噪音设计，大大节约了安装、

6、基 础和调试费用；重视工业设计和环境保护，外型美观，更符合础和调试费用；重视工业设计和环境保护，外型美观，更符合 环保要求。环保要求。 l不断开发变工况条件下运行的新型气阀，气阀寿命大大提高；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，气阀寿命大大提高； l应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软 件等，提高计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际件等，提高计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际 工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率。工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率。 l随着炼油、乙烯等产业的高速发展，极大地

7、拉动了往复压缩机随着炼油、乙烯等产业的高速发展，极大地拉动了往复压缩机 设计和制造水平的提高，大型往复压缩机的最大活塞载荷已经设计和制造水平的提高，大型往复压缩机的最大活塞载荷已经 高达高达1250kN以上，轴功率突破了以上，轴功率突破了10000kW。 l压缩机产品机电一体化得到强化，采用计算机自动控制，自动压缩机产品机电一体化得到强化，采用计算机自动控制，自动 显示各项运行参数，实现优化节能运行状态，优化联机运行、显示各项运行参数，实现优化节能运行状态，优化联机运行、 运行参数异常显示、报警与保护；运行参数异常显示、报警与保护； 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高

8、桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 1、往复式压缩机的分类、往复式压缩机的分类 按活塞的压缩动作可分为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。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）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。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）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。有多个气缸的压缩机。 4）多缸双作用压缩机：利用活塞的

9、两面进行压缩，而）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。有多个气缸的压缩机。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 1、往复式压缩机的分类（续）、往复式压缩机的分类（续） 按压缩机的排气终压力可分为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）低压压缩机：排气终了压力在310表压。表压。 2）中压压缩机：排气终了压力在）中压压缩机：排气终了压力在10100表压。表压。 3）高压压缩机：排气终了压力在）高压压缩机：排气终了压力在1001000表压。表压。

10、 4）超高压压缩机：排气终了压力在）超高压压缩机：排气终了压力在1000表压以上。表压以上。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 1、往复式压缩机的分类（续）、往复式压缩机的分类（续） 按排气量（进口状态）分类按排气量（进口状态）分类 类型类型 排气量排气量m/min 微型压缩机微型压缩机 1 小型压缩机小型压缩机 110 中型压缩机中型压缩机 1060 大型压缩机大型压缩机 60 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石

11、化集团资产公司上海高桥分公司 1、往复式压缩机的分类（续）、往复式压缩机的分类（续） p 按结构形式分类按结构形式分类 可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等。可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等。 一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用 于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型 往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机。往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机。 国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立式国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立式Z。 卧式卧式P，角

12、度式，角度式L、S，星型，星型T、V、W、X，对，对 称平衡型称平衡型H、M、D，对制式，对制式DZ。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 1、往复式压缩机的分类（续）、往复式压缩机的分类（续） 1、立式压缩机：气缸中心线与地面、立式压缩机：气缸中心线与地面 垂直，见图垂直，见图a。 2、卧式压缩机：气缸中心线呈水平，、卧式压缩机：气缸中心线呈水平， 且气缸只布置在机身一侧，见图且气缸只布置在机身一侧，见图b。 3、角度式压缩机：气缸中心线互成、角度式压缩机：气缸中心线互成 一定角度。按气缸

13、排列的形状，又一定角度。按气缸排列的形状，又 可分为可分为 L型，见图型，见图c ；V型，见图型，见图d ； W型，见图型，见图e；扇型见图；扇型见图f等。等。 4、对置式压缩机：气缸水平置于机、对置式压缩机：气缸水平置于机 身两侧，见左图；在对置式压缩机身两侧，见左图；在对置式压缩机 中，如相对列的活塞运动方向相反，中，如相对列的活塞运动方向相反， 又称为平衡式，见图又称为平衡式，见图g、h； 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 往复式压缩机的工作原理往复式压缩机的工作原理 p 当往复机的

14、曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复当往复机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复 运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积 则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸 内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开 进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气 阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压

15、 力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀 打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排 气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。 总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进 气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司

16、中国石化集团资产公司上海高桥分公司 （批注：可惜气阀没一起动起来）（批注：可惜气阀没一起动起来） 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 往复式压缩机的主要特点往复式压缩机的主要特点 优点：优点： 适用压力范围广；适用压力范围广； 适应性强，即排气范围较广；适应性强，即排气范围较广； 可维修性强；可维修性强； 技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验； 缺点：缺点： 转速不高，机器大而重；转速不高，机器大而重； 结构复杂，易损件多，维修量大；结构复杂

17、，易损件多，维修量大； 排气不连续，造成气流脉动；排气不连续，造成气流脉动； 运转时有较大的震动；运转时有较大的震动； 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 往复式压缩机的主要性能指标往复式压缩机的主要性能指标 额定排气量：即为压缩机铭牌上标注的排气量，指压缩机在特额定排气量：即为压缩机铭牌上标注的排气量，指压缩机在特 定进口状态下的排气量。常用单位定进口状态下的排气量。常用单位m/min，m/h。 额定排气压力：即为压缩机铭牌上标注的排气压力，常用单位额定排气压力：即为压缩机铭牌上标注的排气

18、压力，常用单位 MPa，bar。 排气温度：考虑到积炭和安全运行，对于相对分子量小于或等排气温度：考虑到积炭和安全运行，对于相对分子量小于或等 于于12的介质，排气温度不超过的介质，排气温度不超过135；对乙炔、石油气、湿氯；对乙炔、石油气、湿氯 气排气温度不超过气排气温度不超过100；其他气体建议不超过；其他气体建议不超过150。 活塞力：活塞在止点出所受到的气体力最大，因此将这时的气活塞力：活塞在止点出所受到的气体力最大，因此将这时的气 体力称为活塞力。体力称为活塞力。 级数：大中型往复压缩机以省功原则选择级数，通常情况下其级数：大中型往复压缩机以省功原则选择级数，通常情况下其 各级压力比

19、各级压力比4。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 往复式压缩机的常见结构往复式压缩机的常见结构 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 2、石油化工中高压往复式压缩机典型结构特点、石油化工中高压往复式压缩机典型结构特点 4M50-33.711-192BX型氢气压缩机型氢气压缩机I-III级剖面图（上图）和级剖面图（上图）和II-III级剖面图（下图）级剖面图（下图） 中国石化股份有限公司上海

20、高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 机身机身 四列对称平衡型机身：由两个两列机身组合而成，四列对称平衡型机身：由两个两列机身组合而成， 两个机身用螺栓联接在一起，两个侧面及上平面共有两个机身用螺栓联接在一起，两个侧面及上平面共有 三个圆柱销定位，由生产厂组装好，以保证主轴承的三个圆柱销定位，由生产厂组装好，以保证主轴承的 同轴度要求。机身由曲轴箱、油池和两组十字头滑道同轴度要求。机身由曲轴箱、油池和两组十字头滑道 组成，每组机身由组成，每组机身由4个地脚螺栓固定在基础上。机身是个地脚螺栓固定在基础上。机身是 支承气

21、缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并支承气缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并 保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 机体机体 结构特点：整体箱式结构特点：整体箱式 铸件（铸件（HT250）重量：）重量：10T 单个机身，含两列，外形尺寸：单个机身，含两列，外形尺寸：3314X2400X1530mm 通过两个或三个机身组合，可组成通过两个或三个机身组合，可组成四列、六列四列、六列M型机身型机身 中国石

22、化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 曲轴曲轴 曲轴是往复式压缩机的主要部件之一，传曲轴是往复式压缩机的主要部件之一，传 递着压缩机的全部功率，其主要作用是将电动递着压缩机的全部功率，其主要作用是将电动 机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线 运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯 曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要 求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销求具有足够的强

23、度和刚度以及主轴颈与曲轴销 的耐磨性。曲轴为钢件锻制加工成的整体实心的耐磨性。曲轴为钢件锻制加工成的整体实心 结构，一般采用结构，一般采用35#、35CrMo、35CrMoA等材等材 料锻造。料锻造。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 结构特点：六列六拐，错角结构特点：六列六拐，错角120，轴上无油孔。，轴上无油孔。 材料：材料：34CrNi1Mo 曲轴曲轴 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥

24、分公司 连杆连杆 连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活 塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。其分为连杆塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。其分为连杆 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，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， 主要包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。主要包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。 连杆体杆身多采用工字形，沿杆体轴向钻有油孔，并与大小头连杆体杆身多采用工字形，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

25、通过轴瓦上的径向油孔实瓦背环槽连通，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。现对十字头销和曲柄销的润滑。 为确保连杆安全可靠地传递交变载荷，连杆螺栓必须有足够预为确保连杆安全可靠地传递交变载荷，连杆螺栓必须有足够预 紧力，其预紧力的大小是通过连杆螺栓紧固的力矩来保证的紧力，其预紧力的大小是通过连杆螺栓紧固的力矩来保证的 连杆体在工作时承受拉、压交变载荷，故一般用优质中碳钢锻连杆体在工作时承受拉、压交变载荷，故一般用优质中碳钢锻 造或用球墨铸铁（如造或用球墨铸铁（如QT4010）铸造）铸造 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石

26、化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 连杆连杆 结构特点：结构特点：杆体上有油孔，连杆螺栓采用液压紧固杆体上有油孔，连杆螺栓采用液压紧固 材料：材料： 35#钢锻制钢锻制 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 十字头十字头 p 十字头为双侧圆筒形分体组合式结构，十字头体和上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，利用液压联接紧固装置与活塞杆连接。滑履成一体，利

27、用液压联接紧固装置与活塞杆连接。滑履 与十字头之间装有调整垫片，由于机身两侧十字头受与十字头之间装有调整垫片，由于机身两侧十字头受 侧向力的方向相反，为保证十字头与活塞杆运行时的侧向力的方向相反，为保证十字头与活塞杆运行时的 同心。同心。 p 十字头材料为铸钢，上下滑履衬背材料为碳钢，承压十字头材料为铸钢，上下滑履衬背材料为碳钢，承压 表面挂有轴承合金，并开有油槽以利于润滑油的分布。表面挂有轴承合金，并开有油槽以利于润滑油的分布。 p 部分压缩机由于其一、三级和二、三级的往复运动的部分压缩机由于其一、三级和二、三级的往复运动的 质量不能平衡，所以在三级采用了十字头加平衡重的质量不能平衡，所以在

28、三级采用了十字头加平衡重的 结构，以平衡相对两列的往复运动质量，平衡块通过结构，以平衡相对两列的往复运动质量，平衡块通过 螺栓固定在十字头体上。螺栓固定在十字头体上。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 十字头十字头 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 接筒接筒 p 接筒为铸铁制成的筒形结构，分有单隔室和双隔室两接筒为铸铁制成的筒形结构，分有单隔室和双隔室两 种型式，对于压缩易燃易爆或有毒

29、介质时，采用双隔种型式，对于压缩易燃易爆或有毒介质时，采用双隔 室型式，中间隔腔处安装中间密封填料，用以阻止气室型式，中间隔腔处安装中间密封填料，用以阻止气 缸中泄漏气体进入机身。每个腔室的顶部设有放空口，缸中泄漏气体进入机身。每个腔室的顶部设有放空口， 底部设有排污阀，靠气缸侧腔室根据需要分别设有充底部设有排污阀，靠气缸侧腔室根据需要分别设有充 氮、漏气回收、注油、冷却水连接法兰及接头，用于氮、漏气回收、注油、冷却水连接法兰及接头，用于 与外部管路的连接。与外部管路的连接。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资

30、产公司上海高桥分公司 接筒接筒 按按API618要求设计要求设计 的双隔室接筒。的双隔室接筒。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 气缸气缸 p 气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成，低压级多气缸主要由缸座、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泠却锻制，由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却 水腔。水腔。 p 按照按照API618的要求，气缸进出气口按上进下出

31、设置的要求，气缸进出气口按上进下出设置 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 气缸气缸 铸铁低压缸，两进两出铸铁低压缸，两进两出 气阀，气口上进下出气阀，气口上进下出 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 活塞活塞 p 活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、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支承环等零件组成，每级活塞体上装有不

32、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。塞环和支承环，用于密封压缩介质和支承活塞重量。 p 气缸注油润滑时，活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙气缸注油润滑时，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。采用塑料环或直接在活塞体上浇铸轴承合金。 p 气缸无油润滑时，活塞环、支承环均为填充聚四氟乙气缸无油润滑时，活塞环、支承环均为填充聚四氟乙 烯塑料环。烯塑料环。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分

33、公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 活塞活塞 p 活塞与活塞杆采用螺纹连接，紧固方式为加热活塞杆活塞与活塞杆采用螺纹连接，紧固方式为加热活塞杆 尾部，使其热胀产生弹性伸长变形，将紧固螺母旋转尾部，使其热胀产生弹性伸长变形，将紧固螺母旋转 一定角度拧至规定的刻线标记位置后停止加热，待杆一定角度拧至规定的刻线标记位置后停止加热，待杆 冷却后恢复变形，即实现紧固所需的预紧力。冷却后恢复变形，即实现紧固所需的预紧力。 p 活塞杆为钢件锻制成，经调质处理及摩擦表面进行硬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。化处理，有较高的综合机械性能和耐磨性。 中国石

34、化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 活塞杆活塞杆 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 填料填料 p密封填料是由数组密封元件构成，每组密封元件主要由密封环、密封填料是由数组密封元件构成，每组密封元件主要由密封环、 阻流环和拉伸弹簧组成。阻流环和拉伸弹簧组成。 p当密封气体属易燃易爆性质时，在密封填料中设有漏气回收孔，当密封气体属易燃易爆性质时，在密封填料中设有漏气回收孔， 用于收集泄漏的气体并引至

35、处理系统。在前置填料中设置氮气用于收集泄漏的气体并引至处理系统。在前置填料中设置氮气 室并充入低压氮气，用来阻止和隔离易燃易爆气体向接筒内泄室并充入低压氮气，用来阻止和隔离易燃易爆气体向接筒内泄 漏。氮气室中的氮气则允许经前置密封环向接筒气缸侧隔腔中漏。氮气室中的氮气则允许经前置密封环向接筒气缸侧隔腔中 泄漏，经顶部放空口排至处理系统或放空。泄漏，经顶部放空口排至处理系统或放空。 p有油润滑时，密封填料中设有注油孔，可注入压缩机油进行润有油润滑时，密封填料中设有注油孔，可注入压缩机油进行润 滑滑, 无油润滑时，不设注油孔。无油润滑时，不设注油孔。 p密封填料分通水冷却和不通水冷却两种结构型式，

36、通水冷却时密封填料分通水冷却和不通水冷却两种结构型式，通水冷却时, 在填料盒外部设有冷却水腔，当密封填料安装在带有冷却水腔在填料盒外部设有冷却水腔，当密封填料安装在带有冷却水腔 的缸座上时的缸座上时,也可采用不通水冷却结构型式。也可采用不通水冷却结构型式。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 填料填料 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 气阀气阀 l气阀属于压缩机的易损件。它的质量及工作的

37、好坏直气阀属于压缩机的易损件。它的质量及工作的好坏直 接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的可靠性。接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的可靠性。 气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次，气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次， 吸、排气阀各启闭一次，从而控制压缩机并使其完成吸、排气阀各启闭一次，从而控制压缩机并使其完成 吸气、压缩、排气等四个工作过程。吸气、压缩、排气等四个工作过程。 l气阀主要由阀座、阀盖（升程限制器）、阀片和弹簧气阀主要由阀座、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。（网状阀还有缓冲片和升程垫）组成。 l为配合气量调节装置的使用，

38、吸气阀上设置有压叉，为配合气量调节装置的使用，吸气阀上设置有压叉， 可将吸气阀阀片压开，达到调节气量的目的。可将吸气阀阀片压开，达到调节气量的目的。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 气阀气阀 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 附属设备附属设备 l往复式压缩机的辅属设备主要包括：缓冲器、往复式压缩机的辅属设备主要包括：缓冲器、 冷却器、液气分离器、集液罐、进气管道过滤冷却器、液气分离器

39、、集液罐、进气管道过滤 器、驱动电机、仪控系统等器、驱动电机、仪控系统等 ，统称辅机。，统称辅机。 l往复机辅机及相关配管质量的好坏对整套机组往复机辅机及相关配管质量的好坏对整套机组 的运行状况影响同样很大，必须要引起足够的的运行状况影响同样很大，必须要引起足够的 重视！重视！ 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 3、往复机组节能项目（交流探讨共享）、往复机组节能项目（交流探讨共享） l加氢裂化装置的压缩机，一般设计为加氢裂化装置的压缩机，一般设计为3台，开二台，开二 备一，基本上一台压缩机

40、满负荷运行，另一台备一，基本上一台压缩机满负荷运行，另一台 仅为压缩机额定负荷的仅为压缩机额定负荷的5070%，而压缩机自身，而压缩机自身 须在须在100%满负荷下运行，由于正常生产所需的满负荷下运行，由于正常生产所需的 氢气量小于压缩机的排气量，富余的氢气须通氢气量小于压缩机的排气量，富余的氢气须通 过旁路控制阀返回至一级入口，无用功耗大，过旁路控制阀返回至一级入口，无用功耗大， 尤其工况耗气量低时造成了能量的巨大浪费；尤其工况耗气量低时造成了能量的巨大浪费； l另外，操作人员需要根据反应系统的压力，频另外，操作人员需要根据反应系统的压力，频 繁调整压缩机旁通控制阀与系统放空阀，不仅繁调整压

41、缩机旁通控制阀与系统放空阀，不仅 增加了操作的难度，而且控制波动较大。增加了操作的难度，而且控制波动较大。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 常见的压缩机流量控制示意图常见的压缩机流量控制示意图 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 往复机组节能项目（交流探讨共享）往复机组节能项目（交流探讨共享） 21世纪，什么最重要？世纪，什么最重要？ 节能！节能！ 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中

42、国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 气量无级调节系统气量无级调节系统 l选用了贺尔碧格公司生产的选用了贺尔碧格公司生产的HydroCOM气量无气量无 级调节系统级调节系统 l只对实际需要的气量进行压缩，余下的气体在只对实际需要的气量进行压缩，余下的气体在 压缩行程的开始阶段，回流到进气腔内压缩行程的开始阶段，回流到进气腔内 p 排气 排气 p 进气 进气 50%负荷时 节省的能源 p V A D C B Cr,50 Dr,50 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分

43、公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM的的工作原理（批注：视频需外部打开）工作原理（批注：视频需外部打开） 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM的的工作原理工作原理 pHydroCOM是英文是英文“Hydraulically actuated Computerized controlled valves”的缩写，是专用于往复式压缩机的液压的缩写，是专用于往复式压缩机的液压 无级气量调节系统。下图是无级气量调节系统。下图是HydroCOM系统常见的基本配系统常

44、见的基本配 置图，它主要由以下几部分组成：置图，它主要由以下几部分组成： CIU BUS TDC FTIM HSS 9800099000100000101000 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 SUNBURST: RECIP #1: DISCHARGE TEMPERATURE DEVIATIONS Operating Hours DEV:DISCH GAS TEMP 2 (%) DEV:DISCH GAS TEMP 1 (%) DEV:DISCH GAS TEMP 2 (%) = 3.08DEV:DISCH GAS TEMP 1 (%) = - 9.8 OPERAT

45、ING HOURS: 101157.2 DATE: 93/03/01 TIME: 14:00 SEQUENCENUMBER: 2 -40 -20 0 20 40 RecipCOM 4.20 mA Binary signals CIU 48 VDC HU 现场控制室DCS 状态监测 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM的的特点和优势特点和优势 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公

46、司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 1、CIU（Compressor Interface Unit） CIU起到连接起到连接HydroCOM系统和系统和DCS的作用。的作用。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 2、执行机构、执行机构HA（Hydraulic Actuator） p执行机构是一组通过卸荷器对气阀产生作用的部件总和，执行机构是一组通过卸荷器对气阀产生作用的部件总和， 它由阀室、密封室和电气室三部分组成。由它由阀室、密封

47、室和电气室三部分组成。由HU提供实现提供实现 该动作功能所需的液压动力，该动作功能所需的液压动力，CIU进行实时控制，进行实时控制，EPS提提 供电磁阀电源。供电磁阀电源。 p根据阀室内电磁阀的不同位置，执行机构的液压活塞承受根据阀室内电磁阀的不同位置，执行机构的液压活塞承受 从液压装置中传递的液压力或大气压力（常压），内置的从液压装置中传递的液压力或大气压力（常压），内置的 高压活塞通过顶杆驱动进气阀卸荷器。在执行机构中还安高压活塞通过顶杆驱动进气阀卸荷器。在执行机构中还安 置有一个温传感器，测量点靠近进气阀。测量到的温度值置有一个温传感器，测量点靠近进气阀。测量到的温度值 可输送到各类温度

48、检测装置，从而为进气阀的受控状态提可输送到各类温度检测装置，从而为进气阀的受控状态提 供监控、分析、纠正的依据。供监控、分析、纠正的依据。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 3、液压油站、液压油站HU（Hydraulic Unit） p 液压油站液压油站HU的特

49、点：结构紧凑；连续循环供油的特点：结构紧凑；连续循环供油 p 液压油站提供高压液压油向执行机构液压油站提供高压液压油向执行机构HA提供动力。提供动力。 安装于油箱内的齿轮泵将液压油升压至安装于油箱内的齿轮泵将液压油升压至13.0Mpa， 在液压油供油及回油管路上均安装有隔膜蓄能器在液压油供油及回油管路上均安装有隔膜蓄能器 来稳定油压。液压油管路系统采用来稳定油压。液压油管路系统采用Paker公司的液公司的液 压油管及专用卡式接头。液压油站油压、油温在压油管及专用卡式接头。液压油站油压、油温在 DCS上显示，设油压低、油温高、油位低报警，上显示，设油压低、油温高、油位低报警， 设油压低低联锁。设

50、油压低低联锁。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 4、上死点传感器、上死点传感器TDC（Top Dead Center Sensor） p 在在HydroCOM系统中，系统中，TDC传感器传递活塞在气传感器传递活塞在气 缸中的即时位置。在缸中的即时位置。在TDC

51、和和CIU之间的电脉冲由之间的电脉冲由 隔离放大器隔离和传递。为使隔离放大器隔离和传递。为使TDC传感器能摄取传感器能摄取 到信号，需要在压缩机飞轮上安装一个垂直于传到信号，需要在压缩机飞轮上安装一个垂直于传 感器的小螺栓。感器的小螺栓。TDC信号传入信号传入CIU进行处理后与进行处理后与 从从DCS来的一、二、三级控制器的信号进行计算，来的一、二、三级控制器的信号进行计算， 然后由现场总线传于执行机构以控制进气阀的实然后由现场总线传于执行机构以控制进气阀的实 际启闭时间。际启闭时间。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国

52、石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM系统的基本配置系统的基本配置 5、服务器单元、服务器单元SU（Service Unit） p 服务器单元包含一台兼容电脑和基于服务器单元包含一台兼容电脑和基于WINDOWS 平台的服务软件。该服务器可用于对系统的分析、平台的服务软件。该服务器可用于对系统的分析、 诊断及对诊断及对CIU的组态功能。一旦系统故障，可通的组态功能。一旦系统故障，可通 过过SU对对CIU进行分析诊断。进行分析诊断。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM

53、系统的基本配置系统的基本配置 6、DCS（Distributed Control System） pDCS中的中的PID调节器根据现场压缩机的三级排气压力和级调节器根据现场压缩机的三级排气压力和级 间压力信号计算输出间压力信号计算输出4-20mA的标准电流控制信号，的标准电流控制信号，CIU接接 收此电流信号转换为一、二、三级执行器的控制信号。此收此电流信号转换为一、二、三级执行器的控制信号。此 外整个外整个HydroCOM系统的控制画面及报警信息均由系统的控制画面及报警信息均由DCS组组 态实现。本次改造依托于原有态实现。本次改造依托于原有Foxboro公司的公司的I/A Series 控制

54、系统，根据控制系统，根据HydroCOM系统的控制要求增加了部分卡系统的控制要求增加了部分卡 件。件。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 控制方案举例控制方案举例 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 HydroCOM的的适用工况适用工况 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 应用实例应用

55、实例1-天津炼油厂天津炼油厂 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 应用实例应用实例2-北京燕山炼油厂北京燕山炼油厂 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 应用实例应用实例3-上海高桥上海高桥140万吨万吨/年加氢裂化年加氢裂化 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 机组基本参数机组基本参数

56、压缩机型号 4M80-27.6/21- 178-BX 主电机额定功 率 Kw 3300 排气量 Nm3/h 30080 压缩机轴功率 Kw 2855 一级入口压 力Mpa 2.1 一级出口压力 Mpa 4.96 二级入口压 力Mpa 4.8 二级出口压力 Mpa 10.1 三级入口压 力Mpa 9.95 三级出口压力 Mpa 18.1 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 原设计流量控制图原设计流量控制图 1 stage1 stage 1 stage1 stage 1 stage1 stage

57、 K 31 0 1C PT PIC recycle valve 2 stage2 stage 2 stage2 stage 2 stage2 stage D3109 PC9112 PT98110 K 31 0 1B K 31 0 1A 3 stage3 stage 3 stage3 stage 3 stage3 stage PT98118 D3105 PT PHSPIC PC9111 PHS9111 F.C K3102 氢气自机三级氢气自机三级 出口经旁路控出口经旁路控 制阀，进入机制阀，进入机 入口分液罐，入口分液罐， 再进机一级入再进机一级入 口，如此反复口，如此反复 循环，达到调循环，达

58、到调 节压缩机流量节压缩机流量 的目的。的目的。 中国石化股份有限公司上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 增加增加HydroCOM后的流量控制图后的流量控制图 Split Range and Adaptation Split Range and Adaptation Split Range and Adaptation Split Range and Adaptation Split Range and Adaptation Split Range and Adaptation Split Range and

59、Adaptation 1 stage 1 stage 1 stage 1 stage 1 stage 1 stage K3101C PT PIC recycle valve 2 stage 2 stage 2 stage 2 stage 2 stage 2 stage D3109 PC9112 PT98110 K3101B K3101A 3 stage 3 stage 3 stage 3 stage 3 stage 3 stage PT98118 D3105 PT PHSPIC PC9111 PICPC98110 PIC PC98118 K3102 PHS9111 F.C 中国石化股份有限公司

60、上海高桥分公司中国石化股份有限公司上海高桥分公司 中国石化集团资产公司上海高桥分公司中国石化集团资产公司上海高桥分公司 上海高桥加氢裂化上海高桥加氢裂化HydroCOM系统设计概述系统设计概述 本次改造只是将原本次改造只是将原K3101C一台压缩机增加一台压缩机增加HydroCOM 系统，故在系统设计时必须做到：系统，故在系统设计时必须做到： 由于该压缩机用于向加氢反应系统输送氢气以满足反应系统由于该压缩机用于向加氢反应系统输送氢气以满足反应系统 所需氢分压，故将高压分离器压力定为所需氢分压，故将高压分离器压力定为HydroCOM系统的系统的 主控制变量，即主控制变量，即HydroCOM系统控