石油化工行业动设备介绍

石油化工行业动设备介绍石油化工行业动设备介绍第1页目录一、概述二、泵

1.离心泵

2.隔膜泵

3.螺杆泵三、压缩机

1.离心式压缩机

2.活塞式压缩机石油化工行业动设备介绍第2页动设备概述

在石油化工生产中，流体介质动力主要起源于动设备，能够说动设备是装置运行动力之源。动设备按输送介质不一样能够分为两大类：一类为输送液体介质泵另一类为输送气体介质压缩机石油化工行业动设备介绍第3页泵分类

按照工作原理泵可分为动力式泵类、容积式泵类及其它类型泵。炼油企业中最惯用是离心泵、隔膜泵、螺杆泵。

石油化工行业动设备介绍第4页离心泵

工作原理：当叶轮高速旋转时，充满在泵体内液体，在离心力作用下，从叶轮中心被抛向外缘。在此过程中，液体取得了能量，提升了静压能，同时因为流速增大，动能也增加了。液体离开叶轮进入蜗壳后，因为流道加宽液体速度下降，其中部分动能转化为静压能，于是液体在较高压强进入排出管。

结构特点：流量均匀、便于调整自控、尺寸小重量轻、结构简单、易于维修、可输送污浊介质，所以广泛应用于化工生产中，我厂有离心泵727台，约占机泵总量81％。

石油化工行业动设备介绍第5页离心泵石油化工行业动设备介绍第6页离心泵

汽蚀现象：液体进入泵体就被叶轮甩向叶轮边缘，于是叶轮入口处压力降低。假如此时压力等于或小于该温度下液体饱和蒸汽压，就会从液体中逸出许多小气泡。当小气泡随液体进入高压区即压力大于饱和蒸汽压时，气泡破裂，周围液体快速填充原气泡空穴，产生水力冲击。这种气泡产生、发展和破裂过程就称为汽蚀现象。

汽蚀危害：汽蚀发展到一定程度，气泡大量产生、破裂，造成机泵振动和噪音加剧，同时流量、扬程和效率显著下降，大大降低机泵使用寿命。石油化工行业动设备介绍第7页离心泵通用离心泵开泵操作：1.检验：入口阀是否打开，轴承箱油位是否正常，需预热泵是否预热，泵内气体是否排空，地脚螺栓、各法兰是否松动。2.盘车是否有卡涩现象。3.开启电机，如有预热线在开启之前全关预热阀，开启后检验机泵噪音、振动等是否正常。4.依据需要开出口阀，检验出口压力、轴承振动噪音、电流。石油化工行业动设备介绍第8页离心泵常见故障1.密封:密封泄漏，泵内介质泄漏到外面，污染环境甚至着火。2.轴承：轴承磨损或损坏，现象为机泵轴承箱振动、温度升高3.口环：口环磨损，机泵流量下降，泵体温度高4.泵不上量：泵产生气蚀或没有灌泵，泵内有气体石油化工行业动设备介绍第9页磁力泵石油化工行业动设备介绍第10页隔膜泵

工作原理：柱塞自右向左移动时，泵缸内形成负压，则贮槽内液体经吸入阀进入泵缸内；当柱塞自左向右移动时，缸内液体受挤压，压力增大，由排出阀排出。

优缺点：效率高、吸入能力强、结构复杂粗笨、流量不大且脉动、介质中不能有固体颗粒，不能直接在出口阀进行流量调整。

石油化工行业动设备介绍第11页隔膜泵常见故障：1.出入口阀不能完全关闭，因为出入口阀处有颗粒等杂质堵塞，使泵出入口阀在关闭时不严，造成介质重新返回2.隔膜破裂，不能将介质压缩并输送出去，石油化工行业动设备介绍第12页隔膜泵概述石油化工行业动设备介绍第13页螺杆泵概述

螺杆泵工作原理：由一对（或多个）相互平行放置且相互啮合螺杆与包容这一对螺杆机壳所组成。两螺杆齿相互插入对方齿槽形成多个密闭空间，伴随螺杆旋转密闭空间不停在入口形成并向排出端移动，从而将介质不停排出。

特点：流量均匀、运转平稳、自吸能力好、造价高、但不适用高压与小排量环境。因其特点多用于机组润滑油泵。石油化工行业动设备介绍第14页压缩机分类压缩机按其工作原理可分为：压缩机隔膜式螺杆式活塞式斜盘式自由活塞式罗茨式回转活塞式滑片式液环式离心式轴流式混流式容积式往复式回流式透平式喷射式速度式我厂共有大型离心式压缩机13台，活塞式压缩机9台。石油化工行业动设备介绍第15页离心压缩机－概述工作原理：介质由轴向进入叶轮，在叶轮高速旋转下被甩出，从而取得动能。然后进入流通面积逐步扩大扩压器中，将动能转化为压力能。最终介质进入下级叶轮或压缩机出口。

结构组成：润滑油系统、离心压缩机、盘车机构、驱动设备。石油化工行业动设备介绍第16页离心压缩机－润滑油系统润滑油系统主要组成：润滑油箱、润滑油泵、润滑油过滤器、润滑油冷却器、高位油罐。高位油罐作用：当润滑油系统上游出现故障造成润滑油中止，高位油罐中润滑油为各用油点供油，为机组提供惰转时间（普通机组惰转时间为6分钟）。惯用润滑油：46号透平油（TSA46)石油化工行业动设备介绍第17页离心压缩机－润滑油系统

润滑油箱润滑油润泵润滑油冷却器

润滑油过滤器

高位油罐

机组各用油点

去控制油石油化工行业动设备介绍第18页离心压缩机－机组离心压缩机型号分类：

1.MCL：水平剖分且扩散导向叶轮，多用于低压部位，如催化、焦化。

2.BCL：筒式且扩散导向叶轮，多用于高压部位，如加氢。离心压缩机级与段：级：介质被压缩次数，即离心压缩机叶轮个数。段：对于压缩比较大机组，伴随介质压力升高温度也对应升高，当温度升高到一定值时介质已不适合继续压缩，需引出先进行冷却，从而压缩机被分为两个或几个部分称为段。

石油化工行业动设备介绍第19页离心压缩机－机组

型号：2MCL8077级叶轮一级叶轮直径80cm水平剖分且扩散导向叶轮两段压缩石油化工行业动设备介绍第20页离心压缩机－机组离心压缩机组成：转子、定子、轴封转子：转子由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等主要部件。定子：由机壳、扩压器、弯道、回流器、轴承和蜗壳等。石油化工行业动设备介绍第21页离心压缩机－机组

轴封：在离心压缩机主轴穿过机壳处预防泄漏密封装置称为轴封。第一代：迷宫密封特点：非接触式密封，泄漏量大。第二代：浮环密封

特点：以油封气，组合式密封，辅助系统复杂，造价高，适合用于高压高转速机组。第三代：机械密封特点：以油封气，轴向端面接触，密封功消耗大。第四代：干气密封特点：以气封气，气膜润滑，非接触，功耗低，寿命常。石油化工行业动设备介绍第22页离心压缩机－机组迷宫密封原理应用

迷宫密封由一组形似梳齿环状密封齿片组成，齿片形成单独空腔，当介质从一个空腔进入相邻空腔时，在截流作用下介质膨胀压力下降，多级重复起到有效密封气体外泄作用。

迷宫密封因其非接触、价格廉价、寿命长、有泄漏等特点用途广泛，多用于空气、氮气等无毒无害，非可燃可爆介质轴封，也可用于压缩机级间密封。石油化工行业动设备介绍第23页离心压缩机－机组干气密封结构图石油化工行业动设备介绍第24页离心压缩机－机组

干气密封原理：当动环旋转时，气体沿着沟槽进入密封面中心，伴随沟槽面积减小，气体压力上升，动、静两环之间产生间隙，同时密封坝形成。石油化工行业动设备介绍第25页离心压缩机－机组石油化工行业动设备介绍第26页离心压缩机－机组轴向力平衡

轴向力：离心机组在运转时,在其转子上，由出口向入口产生一个很大作用力,因为此作用力方向与离心泵转轴轴心线相平行,故称为轴向力，即出口与入口压力差。轴向力平衡方式

1.平衡盘

2.对置式排列

3.止推轴承石油化工行业动设备介绍第27页离心压缩机－机组1平衡盘原理：设压机出口介质压力为P，入口压力为P0，那么转轴上存在一个由出口向入口轴向压力差（P-P0)。在末级叶轮后安装一平衡盘装置，出口介质经过平衡盘与平衡板间隙后压力降至P1，所以在平衡盘两侧一个压力差（P-P1)。因为平衡盘后介质与机组入口相通，即P1压值近似P0，可得P-P0≈P-P1，且两压力差方向相反，轴向力被平衡。石油化工行业动设备介绍第28页离心压缩机－机组

2.对置式排列：也叫叶轮对称布置，叶轮分成两组对称分布，使其轴向力相反，相互抵消，多用于两段压缩。

3.止推轴承：即轴向轴承，全部平衡装置无法平衡轴向力最终消化吸收。石油化工行业动设备介绍第29页离心压缩机－机组临界转速：机组振动随转速增大而增大，到某一转速时振幅到达最大值，超出这一转速后振幅随转速增大逐步降低，且稳定于某一范围内，这一转子振幅最大转速称为临界转速。

临界转速对机组有一定伤害，当升速或降速时应快速经过，不可停留。石油化工行业动设备介绍第30页离心压缩机－机组喘振产生及预防

喘振：是离心式压缩机特征一个特殊问题,是压缩机在转速等参数一定情况下，介质入口流量降低到一定程度后产生一个“飞动”现象。发生喘振时,机器强烈振动并伴有巨大噪音,运行状态极不稳定。

喘振预防：在机组出口至入口设置防喘振线，由防喘振阀控制。在主控室机组防喘振界面设喘振、预喘振曲线，当工作点与预喘振曲线重合时，防喘振阀联锁打开，出口介质补充到入口，从而提升入口流量，预防机组喘振。石油化工行业动设备介绍第31页离心压缩机－盘车机构盘车机构：转动设备在主动力关闭情况下，使其转动辅助机构。盘车目标：开机前盘车：检验转子是否有卡涩现象，对于需要预热机组使其均匀受热，预防变形。停机后盘车：使机组均匀冷却，预防变形。石油化工行业动设备介绍第32页离心压缩机－驱动设备驱动设备：离心压缩机驱动设备主要有两种：汽轮机（透平）、电机。

汽轮机是利用装置副产蒸汽推进转子叶片，将蒸汽动能、热能转化为机械能，从而带动压缩机等设备转动。因为汽轮机含有开启扭力矩大、便于直接驱动高速设备、易于实现转速调整、无易燃易爆危险、能很好利用装置余热、操作可靠、维护费用低等特点，广泛应用于化工企业。石油化工行业动设备介绍第33页离心压缩机－驱动设备汽轮机按热力特征可分为：

1.背压式

2.凝汽式

3.抽气式

4.注气式石油化工行业动设备介绍第34页离心压缩机－驱动设备背压式：排汽压力大于大气。凝汽式：排汽在低于大气压真空状态下进入凝汽器凝结成水。凝汽式汽轮机出口与凝汽器相连，凝汽器顶部有抽真空系统，蒸汽在真空状态下进入，经冷却水换热后凝结成水，最终由冷凝水泵将其并入管网。与背压式汽轮机相比凝汽式结构复杂、操作难度大、造价贵，但入口蒸汽压力低高（普通为1.0MPa蒸汽），有利于全厂蒸汽平衡。石油化工行业动设备介绍第35页离心压缩机－驱动设备离心式压缩机流量调整靠其转速改变来实现，转速越大则流量越大，反之则流量减小。转速大小由汽轮机调速系统来完成，以润滑油压为动力调整汽轮机入口进汽量，从而实现对转速控制。润滑油系统建立以后，经过电磁阀1839自动建立开启油压将主汽门关紧。当主控室有开机信号传来，1839关闭开启油压为零，同时电磁阀1830开启速关油压建立，在速关油压作用下主汽门打开。电液转换器将室内电信号强弱转化为二次油压压力改变，再经过失油门、油动机完成对调速汽门调整，控制汽轮机进汽量。石油化工行业动设备介绍第36页离心压缩机－驱动设备

以电机驱动离心压缩机是无法直接调速，如需调速必须增加一个无级变速系统——液力偶合器。

工作原理：泵轮将电动机机械能转变为工作油动能，涡轮又将工作油动能转变机械能，经过输出轴驱动负载。泵轮涡轮工作油石油化工行业动设备介绍第37页离心压缩机－驱动设备

工作流程：工作时，在油箱中充满工作油，当主动轴带动泵轮旋转时，轴头泵也随之旋转并将工作油输送到泵轮。工作油在泵轮叶片带动下，因离心力作用由泵轮内侧（进口）流向外缘（出口），形成高压高速液流，冲击涡轮叶片，使涡轮伴随泵轮同向旋转。工作油在涡轮中由外缘流向内侧流动过程中减压减速，然后再流入油箱，如此连续循环。当需要调整转速时，可经过改变勺管位置改变工作油液位，液位越高其传递能量越大，涡轮转速也越快，但其转速无法超出泵轮转速。石油化工行业动设备介绍第38页离心压缩机－开启步骤离心式压缩机开启步骤（以凝汽透平为例）1.建立润滑油循环2.盘车3.暖管，将蒸汽引至透平前4.建立冷凝器液位，投用汽封，建立真空度5.投用密封气6.改为开机流程7.开启机组，按冷态升速曲线升速8.压缩机并入系统石油化工行业动设备介绍第39页活塞式压缩机石油化工行业动设备介绍第40页活塞式压缩机－概述活塞式压缩机特点：压力适用范围广、效率高、易损件多、转速不高、排气量不大且有脉动。因为上述特点，活塞式压缩机主要适合用于中、小排量，压力较高场所。

活塞式压缩机按其结构可分为：

1.机体

2.润滑油系统

3.冷却分离装置石油化工行业动设备介绍第41页活塞式压缩机－机体机体

活塞压缩机机体主要部件有：飞轮、曲轴、连杆、十字头、活塞、气缸、气阀、填料。石油化工行业动设备介绍第42页活塞式压缩机－机体飞轮：活塞压缩机曲轴所受反作用力大小、方向总是不停改变，而飞轮质量较大，依靠其惯性对起到稳定机组作用。曲轴、连杆：曲轴、连杆是机组主要传动部件，曲轴接收电机（或其它驱动机）传来扭力，再经过连杆传递给十字头。十字头：含有导向作用，将曲轴旋转运动转变为往复运动并将作用力传递给活塞。石油化工行业动设备介绍第43页活塞式压缩机－机体气缸：为气阀、活塞、填料载体，气体压缩过程再其内部完成。气阀、活塞：气阀分为吸气阀、排气阀，它开启与关闭通活塞往复运动相配和，共同完成气体压缩。填料：密封元件，预防气体活塞杆泄漏。气缸、气阀、活塞、填料共同组成了作功部件。经过气阀开关和活塞往复运动，使气体在气缸内完成压缩、排气、膨胀和吸气四个压缩过程。石油化工行业动设备介绍第44页活塞式压缩机－机体石油化工行业动设备介绍第45页活塞式压缩机－机体活塞式压缩机转速已经很低，普通在333RPM左右，所以不可能象离心机靠转速调整流量，只能依靠其它方式对流量加以控制。流量调整方法：1.截断吸气阀：活塞式压缩机吸气阀普通为多个，当排气量过多时，截断其中一个或几个可降低排气量；反之可增加排气量。2.余隙调整：当活塞式压缩机运行到死点时，气缸与活塞之间仍有一定空间叫余隙。余隙越大排气量越小，依据此原理可安装余隙阀，经过调整余隙改变排气量。