迷宫式压缩机

1、聚乙烯装置排放气压缩机迷宫式压缩机简介一、总体介绍一、总体介绍二、结构详解及相关检修、维护二、结构详解及相关检修、维护三、油路分析三、油路分析四、气路分析四、气路分析五、水路分析五、水路分析六、开车及注意事项六、开车及注意事项 聚乙烯装置的排放气压缩机是装置内回收单元对脱气仓的排放气（丁烯、异戊烷、氮气、乙烯）进行压缩冷凝冷却回收的重要设备。 它是由瑞士布克哈德压缩机股份公司生产的俩段四级立式迷宫往复式压缩机。与普通压缩机相比较，气缸与活塞间为无接触密封，避免了气缸与活塞摩擦产生大量热和解决了把润滑油带进介质影响洁净度的问题。 一、总体介绍1.1参数介绍型号型号4D250B-2L 1轴输入功率

2、轴输入功率445KW额定转速额定转速495r/min最大扭矩最大扭矩132KN进气量进气量3844Nm/h输入压力输入压力MPaMPa0.108/3.6输出压力输出压力MPaMPa3.79/1.379设备位号设备位号230-K-52062L 12L 15674 4列列2 2段双作用立式压缩机，活塞行程段双作用立式压缩机，活塞行程250mm250mm，设计次数，设计次数2 2次次1.2迷宫压缩机介绍迷宫压缩机介绍 迷宫压缩机是指活塞与气缸壁、活塞杆与填料之间采用非接触式迷宫密封技术的一种新型压缩机。 一般活塞式压缩机常采用活塞环进行密封，采用有油润滑。但润滑油雾会不可避免的混入压缩气体中，造成气

3、体污染。同时，由于我们介质中可能夹带部分聚乙烯粉末，采用活塞环密封会造成活塞环迅速损坏。迷宫密封又称疏齿密封，属于非接触式密封。即人为的在泄漏通道内加设许多齿或槽，来增加泄漏流动中的阻力，使造成泄漏的压差急骤的损失。迷宫活塞式压缩机是利用活塞与气缸之间小间隙的流阻来实现密封的，使用迷宫密封时不仅活塞密封无需润滑，而且因为活塞与气缸这一运动副不直接接触，因此不存在摩擦损失，这样就保证了压缩机的高效率和工作表面没有磨损。1.2迷宫压缩机介绍迷宫压缩机介绍 一、迷宫压缩机由三部分组成： 1. 气缸压缩部分 完成气体增压，为(迷宫)无油部分； 2. 隔离区域部分 充以惰性气体，将压缩部分（无油）与曲轴

4、箱（有油）部分隔离开来；3.曲轴箱传动部分 传递压缩过程的动力，并对活塞进行精确导向定心，为有油部分。二、迷宫压缩机特点1.非接触式密封结构（活塞与气缸间、填料与活塞杆间）；2. 压缩气体绝对不含油；3. 无活塞环、导向环等易损件；4. 由于活塞与气缸间属非接触密封，故压缩气体中无任何污染；5. 由于活塞运动过程是一个无磨损的过程，故能保证长期可靠运行；6. 活塞杆导向定心极为严格；7. 可实现整机密封无泄漏；8. 加工制造精度高；三、迷宫压缩机的基本结构形式：1.敞开式的隔离段；2. 密封式的敞开式的隔离段和可冲洗的隔离段3.气密曲轴箱4.带油分离器的气密曲轴箱 对环境有轻微泄露是允对环境有

5、轻微泄露是允许的，但是要和润滑油严许的，但是要和润滑油严格分离，如，氧气、氮气、格分离，如，氧气、氮气、二氧化碳等。二氧化碳等。 此时，隔离段对周围环此时，隔离段对周围环境是敞开的，填料的泄露境是敞开的，填料的泄露气体通过导管引入压缩机气体通过导管引入压缩机一级入口（一小部分可能一级入口（一小部分可能漏如环境）漏如环境）敞开式的隔离段敞开式的隔离段 泄露到大气中或与润滑泄露到大气中或与润滑油混合都是不允许的，如，油混合都是不允许的，如，有毒的腐蚀性气体，氯气、有毒的腐蚀性气体，氯气、氯化氢等。氯化氢等。 此时，填料的泄露气体此时，填料的泄露气体通过导管引入压缩机一级通过导管引入压缩机一级入口，

6、隔离段充入惰性气入口，隔离段充入惰性气体洗涤，导向轴承进行冷体洗涤，导向轴承进行冷却，使得密封油膜易于形却，使得密封油膜易于形成，阻止气体漏如曲轴箱。成，阻止气体漏如曲轴箱。封闭式的和可充气的隔离段封闭式的和可充气的隔离段 泄露到大气中是不允许的，泄露到大气中是不允许的，但是气体和润滑油接触是允许但是气体和润滑油接触是允许的，吸入压力是常压或者稍高的，吸入压力是常压或者稍高的烃类气体，如，的烃类气体，如，CH4CH4，C2H4C2H4，CnHm,CO2CnHm,CO2等。等。 机器的气密性是通过在隔离机器的气密性是通过在隔离段加密封盖和在曲轴端加机械段加密封盖和在曲轴端加机械密封形成汇流环来保

7、证，填料密封形成汇流环来保证，填料的泄露气体通过导管引入一级的泄露气体通过导管引入一级入口，隔离段经常充入工艺气入口，隔离段经常充入工艺气体将填料漏气反吹回去。体将填料漏气反吹回去。气密曲轴箱气密曲轴箱 该结构适用气体同该结构适用气体同3 3（气密（气密曲轴箱），但吸气压力比较曲轴箱），但吸气压力比较高且允许极低的泄露率，如，高且允许极低的泄露率，如，NH3NH3，卤代烃，碳氢气体、，卤代烃，碳氢气体、COCO、CO2CO2、N2N2等。结构上基本与等。结构上基本与3 3相同，只是提高了耐压等级，相同，只是提高了耐压等级，并在曲轴箱内设计了水冷的并在曲轴箱内设计了水冷的油分离器，避免吸气压力快

8、油分离器，避免吸气压力快速降低使曲轴箱内和润滑油速降低使曲轴箱内和润滑油的气体扩散到吸气侧。的气体扩散到吸气侧。带油分离器的气密曲轴箱带油分离器的气密曲轴箱基本构造主要由1曲轴箱、2飞轮、3非驱动端、4曲轴、5连杆、6十字头、7导向轴承、8定距块、9、填料、10气缸盖、11杆活塞、12活塞、13气阀等组成。二、结构详解及相关检修、维护结构详解及相关检修、维护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。气缸主要由缸

9、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。气缸故障及分析1、气缸发热： A 活塞与气缸不同心 B 气缸中供油不足 C 气缸前级间冷却器冷 却不好，导致该气缸吸入 气体温度过高。 D气缸自身冷却不良2、气缸发生异常响声： A 气缸余隙太小 B 油、水过多，造成水击 C 活塞杆螺母松动或者活 塞杆弯曲 D 活塞与气缸同轴度差2 2、飞轮、飞轮 补偿压缩机到电机的不规则扭矩，和使得转动曲线均匀，度过曲轴低点。 -飞轮的作用主要是保证压缩机有足够的飞轮矩和均匀的切向力曲线，通过飞轮旋转过程中贮存的动能来缓冲活塞式

10、压缩机旋转角度的波动。3、轴端密封 聚乙烯排放气压缩机轴端密封是机械密封加骨架密封。在外壳上有骨架油封可防止污染物进入曲轴密封及压缩机。 这种密封形式是依靠油封唇口与曲轴主轴径的贴合形成密封面来达到封油的目的。压缩机停机状态下，由于曲轴油封高于曲轴箱油面，不会发生泄漏，但在压缩机运转过程中，如果密封不好，飞溅的油会从与主轴颈的密封面向外渗漏。捕油器捕油器唇封唇封轴封轴封每分钟不超过3-5滴油封的工作原理1、自由状态下，油封唇口内径比轴径小，具有一定的过盈量。2、安装后，油封刃口的过盈压力与自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生径向压力。3、机械工作时，油封唇口再径向压力作用下，形成0.25到0.5毫米的

11、密封接触环带,在内部润滑油压力的作用下,部分油液渗入油封刃口与轴之间,形成极薄的油膜,油膜在油液表面张力的作用下,在转动轴与油封刃口之间形成“新月面”防止油液外溢,达到密封作用。曲轴油封泄漏主要是压缩机长期使用后油封磨损、弹簧弹力减弱等原因造成。主要采用更换新唇口或者剪短弹簧重新搭接增加弹力。常见故障常见故障4、曲轴平衡重平衡重 主要作用是将驱动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的耐磨性曲轴在使用中出现下列情况需修理1、曲轴磨损到原轴颈的0.1%以上。2、曲轴有裂纹3、

12、曲轴弯曲或扭曲变形4、曲轴出现擦伤或者刮痕5、曲轴键槽磨损曲轴安装要求：1、主轴颈中心线应与曲轴颈中心线平行，平行度不准超过0.2-0.3mm/m。2、曲轴安装水平度误差应小于0.1mm/m;3、曲轴中心线与气缸中心线应垂直，偏差不得超过0.15mm/m；4、曲轴最大弯曲应小于0.05mm/m；5、连杆和十字头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。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。连杆小头通过活塞销与活塞相连接，销孔中心加衬套以提高耐磨、耐冲击能力。连杆小头衬套通常做整体筒状外圆面车有油槽并钻有油孔内表面开有轴向油

13、槽。大头盖大头盖连杆螺栓连杆螺栓大头轴瓦大头轴瓦曲轴曲轴十字头销十字头销衬套衬套连杆螺栓：用于连接剖分式连杆大头与大头盖。连杆螺栓是曲柄连杆机构中受力严重的零件，它不仅受反复的拉伸且受振动和冲击作用，很容易松脱和断裂，以致引起严重事故。连杆螺栓以下情况需更换以及检测方法：1、连杆螺栓的螺纹损坏。一般由于装配时连杆螺栓紧力不适而引起的。目前一般采用液压连接或用扭力扳手来拧紧连杆螺栓。2、连杆螺纹出现裂纹。大修过程中，必须采用磁粉或者超声波探伤，检查连杆螺纹是否出现裂纹。3、产生过大残余应力。装配时，可用外径千分尺或者专用卡规测量其弹性伸长度，使其不超过螺栓长的1/1000。使用中发现残余变形大于

14、2/1000时必须更换。十字头十字头：十字头：十字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活塞杆的构件，具有导向作用。导向作用。将回转运动转化为往复直线运动的关节。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接，螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙。活塞杆头部是一段螺纹，十字头的连接处本身没有螺纹，是通过两个螺母将活塞杆锁死，再由螺母上的台阶与十字头之间的紧配合实现定心的。十字头与滑道的配合间隙对活塞杆的导向定心有很大的影响，所以，在十字头安装前，先要测量十字头与滑道的径向间隙和贴合面积，并做好记号。十字头 6、导向轴承和刮油环 主要起定位

15、作用，使活塞杆做精确的直线运动。在导向轴承中设置刮油环，既阻止导向轴承与活塞杆的润滑油进入气缸，又降低了机身高度，简化压缩机结构。1轴承体，2刮油环，3弹簧座4轴承盖，5油挡（带螺旋弹簧）8轴瓦 为了带走活塞杆与导向轴承之间的接触摩擦热，改善导向轴承工作条件，在导向轴承座中设有冷却水道，产生的低温有利于去除油膜并抑制油雾产生。刮油环主要阻止运动中把润滑油带入气缸，把刮下的油经过弯管回到油池中，确保曲轴箱内的油蒸汽不能进入压缩机上部。 排气孔排气孔 导向轴承和刮油环刮油环漏油原因及要求（1）刮油环刃口不好或其内径与活塞杆的外径之间接触不好，使润滑油从刮油环和活塞杆之间的空隙中流出来。因此，刮油环

16、的内径与活塞杆的外径必须进行着色研磨，直到接触面达80%以上为宜。（2）刮油环端面间隙过大，要适当调整间隙。间隙一般在0.060.10mm为宜。（3）刮油环的抱紧弹簧过松。因刮油环安装在活塞杆上要有一定紧力，使活塞杆在往复行程中与刮油环互相贴在一起，绝不允许有空隙，防止润滑油漏出。（4）活塞杆磨损或呈椭圆及有深沟，应进行修复或更换新轴。刮油环7、活塞杆填料 聚乙烯排放气压缩机采用石墨制径向浮动和自定中心的迷宫密封环，密封环装在不锈钢密封腔内，下端装有漏气收集腔，将漏气送回一级吸口。1密封环，2,弹簧，3活塞，4填料压盖，5中间活塞环7漏气口常见故障：填料过多漏气漏气分析：1、填料盒组装顺序不合

17、理，应按程序组装。2、填料研合不良，应重新研合。3、活塞杆表面有划伤（沟痕），要进行修复或者更换4、填料盒相互研合不良（接触不好），应对接触面重新刮研5、活塞杆运动轨迹与中心线部平行，应调整中心6、弹簧未抱紧，要适当调整7、填料盒紧固不彻底，应该将填料压盖充分紧固8、填料轴向间隙过大，应按标准进行间隙调整。以上还可能引起填料发生异常磨损。烧伤等情况 8、活塞及活塞杆 活塞与气缸构成了压缩容积，迷宫式压缩机最大特点就是活塞上没有活塞环、支撑环。活塞上由迷宫槽来保持密封。硬垫圈油挡安装槽键 在一定的小间隙下极少部分气体通过各个节流点从高压侧流向低压侧，在通过每个节流点时气体再将压力能转化为动能，当

18、气体进入到齿槽中后，由于容积突然扩大气体速度急速下降（近乎于零）其一部分动能转化成热能，另一部分转化成涡流能。经过连续均布的节流和齿槽容积室的重复作用，泄漏气体压力降到低压侧压力，达到气密性要求。主要组成：活塞顶部、活塞裙部、键、压紧螺母等活塞顶部气阀是有阀座、升程限制器以及启闭元件（阀片）和弹性元件（弹簧）组成，并用螺栓将其连接、固定。阀座：具有进气或排气气流通道，与启闭运动元件形成闭锁气流状态，气阀关闭时，承受气阀两侧压力差。启闭元件：交替周期性开启和关闭阀座气流通道，通常制成片状，称为阀片。弹性元件：气阀开启时防止启闭运动元件以高速度撞击升程限制器，关闭时及时将启闭元件闭锁阀座通道。升程

19、限制器：限制启闭元件的开启速度，又做弹性元件的支承座。 汽阀是压缩机的一个重要部件，属于易损件。汽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气、压缩、排气等四个工作过程。由于阀门启闭工作频繁且对压缩机的性能影响很大，因此汽阀需满足如下要求：气体流过阀门时的流动阻力要小，要有足够的通道截面，通道表面应光滑，启闭及时、关闭严密，坚韧、耐磨。9、气阀1、阀座2、螺母3、螺栓4、垫圈5、圆柱销6、弹簧座7、阀瓣8、弹簧9、座板10、升程限制器气阀可分为：1、环阀：环状阀、网状阀；2、孔阀：碟状阀、杯状阀、菌形阀；3、直流阀；4、舌簧阀；5、条状阀：槽

20、形阀、自弹条状阀。 进气阀进气阀 排气阀排气阀网状阀网状阀环状阀环状阀 气阀中最容易损坏的部件是阀片和弹簧等运动部件。 往复式压缩机的脉动气流通过气阀时易使阀片产生倾斜运动，阀片最外圈的冲击速度总是最大，撞击次数也最多，因而也是最容易提前损坏。进、排气阀工作不正常 (1) 阀片启闭不及时，可能是气阀弹簧力不匹配，可根据该工况重新计算弹簧弹力，更换弹簧或调整工况。 (2) 阀座变形或阀片翘曲，影响气阀的密封。对吸气阀表现为气阀温度明显升高。 (3) 弹簧或阀片折断，使气阀失效。 (4) 介质较脏，在阀座通道和气阀密封面上结焦和积碳，影响了气阀的正常启闭和密封。1、弹簧、弹簧2、控制器活塞、控制器

21、活塞3、顶杆、顶杆4、管套（装有刮油环）、管套（装有刮油环）5、中间段、中间段6、气阀控制器、气阀控制器7、混合气体泄漏口、混合气体泄漏口8、控制气体进口、控制气体进口9、控制气体泄漏口、控制气体泄漏口10、气阀控制件原理：通过媒介质（氮气、空气、油）和弹簧来控制执行机构活塞运动，活塞带动顶杆运动，控制气阀开度大小，开度有0%、50%、100%。 管套中装有刮油环防止气体中有杂质进入气阀，损坏气阀组件。 通过三通电磁阀来来控制媒介质排进气三、油路分析三、油路分析 本机（曲轴、连杆、十字头等）采用强制润滑。机身油池作为油箱，整个润滑系统由油池、轴头泵等组成。 开车前先开启辅助油泵，当油压0.2M

22、Pa时，主电机才能启动。主机启动后，当油压0.4MPa时报警手动停辅助油泵；如果油压0.2MPa，压缩机自动报警（LLS低低报停机），并启动辅助油泵，如油压0.15MPa时，主电机立即停机，以保证摩擦部位不至于因无油润滑而损坏。机身内的油位高度最高应不至于接触曲轴、连杆；最低油位应保证吸油口不露出油面。本机采用油池恒温电加热器，温度0允许启辅泵，温度10允许开机。油温超过65压缩机高报（HA）。油路介绍主油泵温控阀温控阀进入润进入润滑点滑点 首先进入主轴承座主轴承座油道，润滑主轴瓦和曲轴润滑主轴瓦和曲轴主轴颈主轴颈；其次进入曲轴油道曲轴油道，润滑连杆瓦和曲轴润滑连杆瓦和曲轴连杆轴颈连杆轴颈；再

23、进入连杆体油孔连杆体油孔，润滑连杆小头衬小头衬套和十字头销套和十字头销；然后进入十字头销孔，润滑十字头两端衬套和十字头销；最后进入十字头油管十字头油管，润滑十字头上下瓦和十字头滑道。各部位润滑后的润滑油均返回到机体油池。压缩机润滑点主要润滑点有轴承、轴颈、十字头滑道、连杆大小头瓦主要润滑点有轴承、轴颈、十字头滑道、连杆大小头瓦温控阀感温点原理图当温控阀检测到油温过高，则打开C口关闭B口进油，通过油冷器后在通过C口进入机组；当温度低时，关闭C口打开B口进油，不经过油冷器冷却。油路系统故障 1、油压降低油压降低(正常工作压力为 0.150.4MPa) (1) 机身内润滑油不够。 (2) 油泵管路堵

24、塞或破裂或某个连接部分有渗漏。 (3) 油压表失灵。 (4) 油泵本身或其传动机构有故障。 (5) 油过滤器过滤元件逐渐堵塞。 (6) 运动机构的轴衬(例如主轴瓦、连杆大头瓦等)磨损过甚，使间隙过大，泄油过多 (7) 油泵齿轮磨损，轴间间隙过大，使内泄漏增大，供油量减少。2、润滑油温过高和磨擦面过热、润滑油温过高和磨擦面过热 (1) 润滑油变脏，因机身、滑道的内表面可能有残留的粘砂及脱落的防锈漆，使油变脏，增加了磨擦。尤其是新机，在运行了200小时后即应检查油质或换油。 (2) 运动机构发生故障或磨擦面拉毛，运动付配合间隙不当，使磨擦热增大。 (3) 润滑油供油量不足。 (4) 润滑油中含水、

25、变质而破坏油膜。 (5) 油冷却器供水不足(水压过低)或油冷却器换热表面积垢，造成油冷却不够。四、气路分析四、气路分析1、工艺介质气路.脱气仓脱气仓出口过出口过滤器滤器低压集液低压集液器器C-5202C-5202一段入口一段入口分离器分离器二段入口二段入口分离器分离器二段出口二段出口分离器分离器段间集液段间集液器器C-5226C-5226高压冷凝高压冷凝器器E-5209E-5209一段一段压缩压缩低压冷却器低压冷却器E-5217E-5217段间冷却段间冷却器器E-5227E-5227高压冷却高压冷却器器E-5208E-5208输送气输送气/ /火火炬炬一段出一段出口分离口分离器器二段二段压缩压

26、缩2、密封气： 防止压缩气体进入曲轴箱污染油，改变油的粘度；或者导致曲轴腐蚀和在定距块和曲轴间形成爆炸性的环境。密封气流程：过量的密封气通过填料环底部和中间间隙进入露气管，然后返回到压缩机一段入口循环压缩。特殊情况下可以放空。去火炬或者放空 密封气可以防止排放气漏入曲轴箱造成润滑油污染，改变润滑油粘度，同时可能腐蚀设备部件。 密封气（氮气）可以在导向轴承与填料之间的空间形成隔离，防止气体在之间（曲轴箱）形成有爆炸性环境。 3、填料泄露气回到到一级入口冷却水入口五、水路分析五、水路分析压缩机冷却水用脱盐水，防止腐蚀设备1、去润滑油站对油冷器进行冷却2、去导向轴承水套进行冷却3、对压缩机缸体及气缸

27、进行冷却导向轴承冷却水路分析水路分析气缸气缸回水回水水路系统故障1、冷却效果差水压低，水质差。换热表面（冷却器换热管表面或气缸水道内表面）积垢，影响换热效率。管系有渗漏，使水压上不去。2、水中带气或气中带水 (1) 气缸体内部气道与水道交界面有微量渗漏，当气压高于水压时表现为排水中带气，水压高于气压时表现为气缸内渗水。 (2) 压缩机入口气体含湿量较大，如停车时间较长，冷却水温度过低，就会使气缸内气体中的水汽冷凝析出而变水 六、开车及注意事项六、开车及注意事项 压缩机启动时，首先明确是否具备进入运转状态的条件，再按起动要求的顺序进行，最重要的是应该充分了解机器的构造，认真研究后进行起动。1、检

28、查所有检修项目是都已全部结束。2、检查润滑油的油位及润滑油指标是否合格。3、冷却水水量、进口水温调整，检查冷却水箱液位是否正常4、检查气缸用注油器油量，给气缸、填料注油，检查油是否确实注入。5、检查放泄阀、旁通阀全开与否，是否可以进行无负荷运转6、检查隔离氮系统是否投用，各注入点压力是否正常。7、起动润滑油泵，检查油压，判断油泵有无异常现象，是否从进油管吸入空气。8、以盘车装置进行盘车，润滑油必须均匀分布，检查气缸内有无夹杂物。盘车完毕后，将盘车装置确实地返回原来位置。9、全开吸气阀门。如吸气阀门关闭，会使进气管成为负压，压缩机车身为低负荷，容易吸入空气，在压缩有危险性的气体时，吸入空气是很危险的。10、设备周围不得放置异物及危险品11、设备的排气温度、振动、电机定子温度等联锁调试合格12、压缩机正式进入运转后，逐渐升高压力，当排气压力接近额定压力时候慢慢打开排气阀。在升压过程中，关闭放泄阀，检查压力平衡，关闭旁通阀