化工总控工项目3任务13压缩机操作课件

1、项目3 化工单元操作任务13 压缩机操作化工总控工技能鉴定培训教程高级工目 录CONTENTS0102030405任务描述考核标准任务实施考核要求相关知识项目拓展思考练习06071任务13.1 往复式压缩机操作2任务13.2 氧化碳压缩机仿真操作往复式压缩机如图13-1所示。图13-1 往复式压缩机任务13.1 往复式压缩机操作1. 能够熟练操作往复式压缩机。2. 熟悉各种气体输送机械的结构及特点，能够正确选用与维护。3. 能够判断压缩机的常见故障并进行正确排除。往复式压缩机操作项目考核标准见表13-1。表13-1 往复式压缩机操作项目考核表考核内容考核要点配分扣分扣分原因得分检查准备检查机身

2、、汽缸、油位、空滤5 检查气路阀门、仪表5 盘车检查正常5 启动空载启动5 观察油压变化正常5 倾听机器声音正常5 运行空载运转12 min5 关闭放空阀，打开送气阀送气10 查看轴承温度、电流大小、排气温度和压力，记录运转数据10 停车减负荷至不排气10 开冷却器放空阀5 关闭电源，关闭排气阀，关冷却水5 职业素质操作安全规范5 团队配合合理有序5 现场管理文明安全5 实训报告书写认真规范5 数据真实可靠5 考评员签字 考核日期 合计得分任务13.2 二氧化碳压缩机仿真操作1.能正确标识设备、阀门、各类测量仪表的位号及作用。2.能正确分析常见事故产生的原因，学会常见事故的判断及处理方法。3.

3、认知工艺报警及联锁系统的构成，学会其操作方法。4.认知工艺报警及联锁系统的构成，学会其操作方法。1、 工艺流程 带控制点的工艺流程图如图13-2所示，仿DCS流程如图13-3、图13-5所示，仿现场图如图13-4、图13-6所示。图13-2 二氧化碳压缩机单元带控制点工艺流程图13-3 二氧化碳压缩机DCS界面图13-4 二氧化碳压缩机现场界面图13-5 压缩机透平油系统DCS界面图13-6 压缩机透平油系统现场界面（1）CO2流程说明 将合成氨装置的原料气CO2经本单元压缩后送往尿素合成工段，采用的是以汽轮机驱动的四级离心压缩机。其机组主要由压缩机主机、驱动机、润滑油系统、控制油系统和防喘振

4、装置组成。（2）蒸汽流程说明 主蒸汽压力5.882 MPa，温度450 ，流量82 t/h，进入透平做功，其中一大部分在透平中部被抽出，抽汽压力2.598 MPa，温度350 ，流量54.4 t/h，送至中压蒸汽管网；另一部分通过中压调节阀进入透平后汽缸继续做功，做完功后的蒸汽进入蒸汽冷凝系统。2、设备一览E119：CO一段冷却器；E120：CO二段冷却器；E121：CO三段冷却器； V111：CO原料分离器；V119：CO一段分离器；V120：CO二段分离器；V121：CO三段分离器；DSTK101：CO压缩机组透平。1、工艺报警及联锁说明为了保证工艺、设备的正常运行，防止事故发生，在设备重

5、点部位安装检测装置并在辅助控制盘上设有报警灯进行提示，以提前进行处理将事故消除。 工艺联锁是设备处于不正常运行时的自保系统，本单元设计了两个联锁自保措施。（1）压缩机振动超高联锁（发生喘振） 动作：20 s后（主要是为了方便培训人员处理）自动进行以下操作：关闭透平速关阀HS8001、调速阀HIC8205、中压蒸汽调压阀PIC8224；全开防喘振阀HIC8162、段间放空阀HIC8101。（2）油压低联锁 动作：关闭透平速关阀HS8001、调速阀HIC8205、中压蒸汽调压阀PIC8224；全开防喘阀HIC8162、段间放空阀HIC8101。 处理：在辅助控制盘上按RESET按钮，按冷态开车中暖

6、管暖机起重新开车。 处理：找到造成油压低的原因并处理后，在辅助控制盘上按RESET按钮，按冷态开车中油系统开车起重新开车。2、工艺报警及联锁触发值压缩机工艺报警及联锁触发值见表13-2。表13-2 压缩机工艺报警及联锁触发值位号检测点触发值PSXL8101V111压力0.09 MPaPSXH8223蒸汽透平背压2.75 MPaLSXH8165V119液压85%LSXH8168V120液压85%LSXH8171V121液压85%LAXH8102V111液压85%SSXH8335压缩机转速7200 r/minPSXL8372控制油油压0.85 MPaPSXL8359润滑油油压0.2 MPaPAXH

7、8136CO四段出口压力16.5 MPaPAXH8134CO四段出口压力14.5 MPaSXH8001压缩机轴位移0.3 mmSXH8002压缩机径向振动0.03 mm振动联锁 XI80010.05 mm或GI80010.5 mm（20 s后触发）油压联锁 PI83610.6 MPa辅油泵自启动联锁 PI83610.8 MPa 气体输送和压缩是化工生产中常见的操作，常常需要某些机械给予气体一定的外加能量，克服气体在管路中的流动阻力或产生一定的高压和真空度，满足多种化工过程对气体压力、流量的要求，如压缩气体用于制冷和气体分离，用于合成或聚合反应，用于炼油的加氢精制等。另外在自动化控制中，各种气动

8、调节器也需要一定压力的空气作为动力气源。一、气体压缩基本知识1、气体输送和压缩 气体具有可压缩性，在压送过程中。气体压力会发生变化，其体积和温度也将随着变化。气体压缩的程度用压缩比表示，压缩比是指压缩机出口压力和进口压力的比值。正常压缩比越大，代表着本级压缩机的额定功率越大。 气体输送和压缩是化工生产中常见的操作，常常需要某些机械给予气体一定的外加能量，克服气体在管路中的流动阻力或产生一定的高压和真空度，满足多种化工过程对气体压力、流量的要求，如压缩气体用于制冷和气体分离，用于合成或聚合反应，用于炼油的加氢精制等。另外在自动化控制中，各种气动调节器也需要一定压力的空气作为动力气源。2、多级压缩

9、 气体具有可压缩性，在压送过程中。气体压力会发生变化，其体积和温度也将随着变化。气体压缩的程度用压缩比表示，压缩比是指压缩机出口压力和进口压力的比值。正常压缩比越大，代表着本级压缩机的额定功率越大。通风机：出口表压强不大于15 kpa，压缩比为11.15，用于换气通风。鼓风机：出口表压强为15300 kpa，压缩比小于4，用于送气。压缩机：出口表压强大于300 kpa，压缩比大于4，造成高压。真空泵：在容器或设备内造成真空（将其中气体抽出），出口压强为大气压或略高于大气压强，用于减压操作。二、气体输送机械的类型及应用 气体输送机械一般以其出口表压强或压缩比（指出口与进口压强之比）的大小分类如下

10、。1、离心式通风机 离心式通风机的工作原理和离心泵相同，但结构简单得多，图13-7是离心式通风机的简图，它由蜗壳形机壳和叶轮组成，叶轮上叶片较多但较短，叶片可采用平直叶片、后弯叶片或前弯叶片，叶轮由电机直接带动进行高速旋转，蜗売的气体流道一般为矩形截面。图13-7 离心式通风机 离心通风机的主要性能参数有：（1）风量 是指单位时间通过进风口的体积流量，用Q表示，单位为m3/s。（2）风压 是指单位体积气体所获得的机械能量，用表示，其单位为J/m3（N/m2或Pa），与压强单位相同，故称风压，通常均由实验测定。在风机得进出口界面间列柏努利方程，整理简化后可得：式中称为静风压，Pa；称为动风压，P

11、a，即单位体积气体 在出口截面上的动能；称为全风压，Pa，即静风压与动风压之和。（3）轴功率与效率 离心通风机的轴功率为： 式中，离心通风机的轴功率，kW；离心通风机的风量，m3 /s；全压效率。2、往复式压缩机 往复式压缩机的构造与工作原理与往复泵相似，是依靠活塞的往复运动而将气体吸入和压出。主要部件有气缸、活塞、吸气阀和排气阀。 往复式压缩机工作时，活塞往复一次，完成了一个实际的工作循环，每个工作循环主要由吸气、压缩、排气、气体膨胀四个过程组成。为了移除压缩过程所放出的热量，降低气体温度，保证吸气量，必须附设冷却装置。往复式压缩机的主要性能参数见表13-3。性能参数定义排气量Vmin/（m

12、3/min）又称生产能力，单位时间内排出的气体体积换算为吸入状态的量排气温度/经过压缩后的气体温度功率P/kW单位时间内消耗的功（压缩机铭牌上标明的功率数值，为其最大功率）压缩比压缩机出口压力与进口压力之比 往复式压缩机排气量可以采用节流进气调节、旁路回流调节、顶开吸气阀调节、补充余隙调节等方法调节，或通过改变转速来实现流量调节。3、离心式压缩机（透平压缩机） 其工作原理及基本结构与离心式鼓风机相似，但叶轮级数更多，叶轮转速常在5000r/min以上，结构更为精密，产生的风压较高，一般可达几十兆帕，如图13-8所示。由于压缩比大，气体体积变化很大，温升也高，一般分成几段，每段由若干级构成，在段

13、间要设置中间冷却器。 离心式压缩机具有流量大（每小时可达几十万立方米）而均匀、体积小、重量轻、易损件少、运转平稳、容易调节、维修方便、效率较高等优点，在大型化工生产中目前多采用离心式压缩机。图13-8 离心式压缩机4、离心式鼓风机 其工作原理与离心式通风机相同，结构与离心泵相似，外壳也为蜗完形，只是外壳直径和宽度都较大、叶轮的叶片数目较多、转速较高。单级离心鼓风机的出口表压强一般小于30 kPa，当要求风压较高时，均采用多级离心鼓风机，因各级压缩比不大，各级叶轮直径大致相同。如图13-9所示。图13-9 离心式鼓风机5、旋转式鼓风机 其型式很多，罗茨鼓风机是最常用的一种，工作原理和齿轮泵相似，

14、如图13-10所示。机壳中有两个腰形转子，两转子之间、转子与机壳之间的间隙均很小，以保证转子自由旋转并尽量减少气体的串漏。两转子旋转方向相反，不断改变两侧操作容积，气体由一侧吸入，另一侧排出。图13-10 罗茨鼓风机 罗茨鼓风机的风量与转速成正比，当转速一定时，随出口压强增加，流量大体不变（略有减小），其风量范围为2500 m3/min，出口压强不超过80 kPa（表压）。风机出口应安装安全阀或气体稳定罐。流量用旁路调节。操作温度不超过85 ，以防止因热膨胀而卡住转子。三、真空泵1、往复式真空泵 在化工生产中有些过程在低于大气压强情况下进行，需要从设备或管路系统中抽出气体以造成真空，完成这类任

15、务的装置有很多型式，统称为真空泵。 往复式真空泵的构造和工作原理与往复式压缩机基本相同，如图13-11所示。只是其吸入阀、排出阀要求更加轻巧，启闭更灵敏。 与压缩机不同之处是，在真空泵气缸壁的两端设置平衡气道，以降低余隙影响。图13-11 往复式真空泵2、水环真空泵水环真空泵属湿式真空泵，吸气时允许夹带少量液体，真空度一般可达83kPa。若将吸入口通大气，排出口与设备或系统相连时，可产生低于100 kPa（表压）的压缩气体，故又可作鼓风机使用。图13-12 水环式真空泵3、喷射真空泵这类真空泵当用水作为工作流体时，称为水喷射泵；用水蒸气作工作流体时，称为蒸汽喷射泵，单级蒸汽喷射泵可以达到约15

16、 kPa（绝压），若要达到更高的真空度，可以采用多级蒸汽喷射泵。图13-13 喷射真空泵一、任务13.1操作1、检查准备 检查机身和汽缸、油位、空气滤清器是否正常、检查气路的阀门、仪表是否灵敏可靠，盘车检查有无摩擦和磕碰。2、启动 空载启动，注意机器的转向，避免发生反转，注意观察油压的变化及倾听机器的运转声。3、运行 机器空载运转12 min后，若无异常，即可带负荷运转。逐渐关闭放空阀进行升压，同时打开送气阀门向外送气。 经常查看轴承温度、主机转速和电流大小、排气温度和压力，记录机器运转数据、发现问题及时调整。4、停车 停车顺序和开车顺序相反。先减负荷直至不排气，打开冷却器放空阀、然后切断电源

17、，将排气阀门全闭，机器冷却后，关闭冷却水。二、任务13.2操作1、正常工况操作参数2、冷态开车3、正常停车4、事故处理1、下列说法正确的是( )。A.离心通风机的终压小于1500 mmH2O柱B.离心鼓风机的终压为1500 mmH2O柱3 kgf/cm2，压缩比大于4C.离心压缩机终压为3 kgf/cm2(表压)以上，压缩比大于4D.离心鼓风机的终压为3 kgf/cm2，压缩比大于42、当离心压缩机的操作流量小于规定的最小流量时，即可能发生（ ）现象。A.喘振B.汽蚀C.气塞D.气缚3、对于属于易燃易爆性质的压缩气体，在启动往复式压缩机前，应该采用（ ）将缸内、管路和附属容器内的空气或其他非工作介质置换干净，并达到合格标准，以杜绝爆炸和设备事故的发生。A.氮气 B.氧气C.水蒸汽 D.过热蒸汽4、透平式压缩机属于（ ）压缩