培訓(xùn)教材-中國氣體分離設(shè)備商務(wù)網(wǎng)空分設(shè)備-制氧機(jī)

1、培訓(xùn)教材,機(jī)械,培訓(xùn)大綱,1、壓縮機(jī) 的分類2、離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理3、2MCL457/1壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理,培訓(xùn)教材,一、壓縮機(jī)的分類按其原理可分為：往復(fù)式（活塞式）壓縮機(jī)、離心回轉(zhuǎn)式（旋轉(zhuǎn)式）壓縮機(jī)（渦輪式、水環(huán)式、透平）壓縮機(jī)，軸流式壓縮機(jī)，噴射式壓縮機(jī)及螺桿壓縮機(jī)等各種型式。按壓縮機(jī)的氣缸位置（氣缸中心線）可分為：（1）臥式壓縮機(jī)，氣缸均為橫臥的（氣缸中心線成水平方向）。（2）立式壓縮機(jī)氣缸均為豎立布置的（直立

2、壓縮機(jī)）。（3）角式壓縮機(jī)，氣缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。按氣缸的排列方法可分為：（1）串聯(lián)式壓縮機(jī)：幾個氣缸依次排列于同一根軸上的多段壓縮機(jī)，又稱單列壓縮機(jī)。（2）并列式壓縮機(jī)：幾個氣缸平行排列于數(shù)根軸上的多級壓縮機(jī)，又稱雙列壓縮機(jī)或多列壓縮機(jī)。（3）復(fù)式壓縮機(jī)：由串聯(lián)和并聯(lián)式共同組成多段壓縮機(jī)。（4）對稱平衡式壓縮機(jī)：氣缸橫臥排列在曲軸軸頸互成180度的曲軸兩側(cè)，布置成H型，其慣性力基本能平衡。（大型壓縮

3、機(jī)都朝這方向發(fā)展）。,培訓(xùn)教材,按活塞的壓縮動作可分為：（1）單作用壓縮機(jī)：氣體只在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮又稱單動壓縮機(jī)。（2）雙作用壓縮機(jī)：氣體在活塞的兩側(cè)均能進(jìn)行壓縮又稱復(fù)動或多動壓縮機(jī)。 (3 )多缸單作用壓縮機(jī)：利用活塞的一面進(jìn)行壓縮，而有多個氣缸的壓縮機(jī)。（4）多缸雙作用壓縮機(jī)：利用活塞的兩面進(jìn)行壓縮，而有多個氣缸的壓縮機(jī)。按壓縮機(jī)的排氣終壓力可分為：（1）低壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在3～10表壓。（2）中壓壓縮機(jī)：

4、排氣終了壓力在10～100表壓。（3）高壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在100～1000表壓。（4）超高壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在1000表壓以上。,離心式壓縮機(jī),一、離心式壓縮機(jī)的原理 1. 工作原理 離心式制冷壓縮機(jī)有單級、雙級和多級等多種結(jié)構(gòu)型式。單級壓縮機(jī)主要由吸氣室、葉輪、擴(kuò)壓器、蝸殼等組成.對于多級壓縮機(jī)，還設(shè)有彎道和回流器等部件。多級離心式制冷壓縮機(jī)的中間級.級數(shù)較多的離心式制冷壓縮機(jī)中可分為幾段，每段包括一到

5、幾級。離心式制冷壓縮機(jī)的工作原理如下：通過葉輪對氣體做功，使其動能和壓力能增加，氣體的壓力和流速得到提高。然后大部分氣體動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，壓力進(jìn)一步提高。對于多級離心式制冷壓縮機(jī)，則利用彎道和回流器再將氣體引入下一級葉輪進(jìn)行壓,離心式壓縮機(jī),,離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)相比較，具有下列特點(diǎn)：① 在相同功率時，其外形尺寸小、重量輕、占地面積小。② 無往復(fù)運(yùn)動部件，動平衡特性好，振動小，基礎(chǔ)要求簡單。③ 磨

6、損部件少，連續(xù)運(yùn)行周期長，維修費(fèi)用低，使用壽命長。④ 易于實現(xiàn)多級壓縮和節(jié)流，達(dá)到同一臺制冷機(jī)多種蒸發(fā)溫度的操作運(yùn)行。⑤ 能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。⑥ 對大型壓縮機(jī)，若用經(jīng)濟(jì)性高的工業(yè)汽輪機(jī)直接帶動，實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，節(jié)能效果更好。⑦ 轉(zhuǎn)速較高，用電動機(jī)驅(qū)動的一般需要設(shè)置增速器。⑧ 當(dāng)入口壓力太低時，壓縮機(jī)組會發(fā)生喘振而不能正常工作。,離心式壓縮機(jī),二、離心式壓縮機(jī)的分類 按氣體運(yùn)動方向分類1、離心式：氣體在壓縮機(jī)

7、內(nèi)大致沿徑向流動2、軸流式：氣體在壓縮機(jī)內(nèi)大致沿軸向流動3、軸流離心組合式：有時機(jī)組在軸流的高壓段配上離心式。 按排氣壓力分1、通風(fēng)機(jī)： PD〈0.0142MPA 表壓2、鼓風(fēng)機(jī)：0.0142MPA〈 PD〈0.245MPA 表壓3、壓縮機(jī)：PD〉0.245MPA 表壓 按剖分形式分1、水平剖分：機(jī)組外殼按水平形式剖分 MCL2、筒形：機(jī)組外殼為垂直形式剖分 BCL,離心式壓縮機(jī)

8、,三、離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu) 離心壓縮機(jī)的的品種和型號很多，但就其最基本的組成而言，主要有定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子部分1、氣缸：是壓縮機(jī)的殼體，又稱為機(jī)殼。由殼體和進(jìn)排氣室組成，內(nèi)裝有隔板、密封體、軸承等零部件。對它的主要要求是：有足夠的強(qiáng)度以承受氣體的壓力，法蘭結(jié)合面應(yīng)嚴(yán)密，主要由鑄鋼組成。,2、隔板：隔板是形成固定元件的氣體通道，根據(jù)隔板在壓縮機(jī)所處的位置，隔板可分為4種類型：進(jìn)口隔板、中間隔板、段間隔板、

9、排氣隔板。進(jìn)氣隔板和氣缸形成進(jìn)氣室，將氣體導(dǎo)流到第一級葉輪入口，對于采用可調(diào)和欲旋的壓縮機(jī)，在進(jìn)氣隔板上還可裝上可調(diào)葉片，以改變氣流的方向。中間的隔板用處有2個，一是形成擴(kuò)壓室，使氣體流出后具有的動能減少，轉(zhuǎn)變成壓強(qiáng)的增高：二是形成彎到流向中心，流到下級葉輪入口。段間隔板的作用是指在段間對排的2MCL、2BCL型壓縮機(jī)中分隔兩段排氣口。排氣隔板除了與末級葉輪前隔板形成末級擴(kuò)壓式之外，還要形成排氣室.,離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),3、氣封

10、：密封段與段，級與級之間的靜密封。形狀向梳子所以又稱為梳齒密封。,,,a)鑲嵌曲折型密封 b)整體平滑型密封 c)臺階型密封,4、軸承：離心壓縮機(jī)上的軸承分徑向軸承和止推軸承兩種。 徑向軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子重量和其他附加徑向力，保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中心和氣缸中心一致，并且在一定轉(zhuǎn)速下正常旋轉(zhuǎn)。,離心式壓縮機(jī),圖8 五油鍥傾斜塊式徑向軸承,1．瓦塊 2.上軸承套3.螺栓4.圓柱銷5.下軸承套,6．定位螺釘 7.進(jìn)油節(jié)流圈,離心式壓

11、縮機(jī),止推軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子的軸向力，限制轉(zhuǎn)子的軸向轉(zhuǎn)動，保持轉(zhuǎn)子在氣缸中的軸向位置。其可分為米契爾軸承和金斯伯雷軸承。,離心式壓縮機(jī),金斯伯雷止推軸承,1.底環(huán)2.上水準(zhǔn)塊,,3.下水準(zhǔn)塊4.止推瓦塊,離心式壓縮機(jī),轉(zhuǎn)子部分1、主軸 壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，他是主要起到裝配葉輪、平衡盤、推力盤的作用，是轉(zhuǎn)子部分的中心部位。,離心式壓縮機(jī),2、葉輪 葉輪又稱工作輪，是壓縮機(jī)的最主要的部件。葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，對

12、氣體做功。氣體在葉輪葉片的作用下，跟著葉輪作高速旋轉(zhuǎn)，受旋轉(zhuǎn)離心力的作用以及葉輪里的 擴(kuò)壓流動，在流出葉輪時，氣體的壓強(qiáng)、速度和溫度都得到提高。 按結(jié)構(gòu)型式葉輪分為開式、半開式、閉式三種，在大多數(shù)情況下，后二種葉輪在壓縮機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。,離心式壓縮機(jī),3、平衡盤 平衡盤又名卸荷盤，壓縮機(jī)的平衡盤一般裝載汽缸末級的后面，他的一側(cè)受末級的氣體壓力，另一側(cè)受常與機(jī)器的吸氣室相通，平衡盤的外圓上一般都有迷宮密封

13、裝置使盤兩側(cè)維持壓差。4、推力盤 推力盤主要承受推力軸承的軸向力，它分為上下兩半，由光潔度很高的不銹鋼板材經(jīng)線切割制造而成。其兩側(cè)分別為推力軸承的正副止推塊。推力盤有的設(shè)置在壓縮機(jī)的高壓端有的設(shè)置在機(jī)組的壓縮機(jī)的兩段之間,該機(jī)組由意大利 新比隆公司生產(chǎn)。 丙烷壓縮機(jī)組有 驅(qū)動電機(jī)、增速 齒輪箱和離心壓 縮機(jī)（2MCL457/1） 三部分通過齒式 聯(lián)軸器連

14、接而成， 機(jī)組安裝在同一 公共底座上，齒 輪箱、壓縮機(jī)的 潤滑油由主輔油 泵供給。機(jī)組裝 有在線監(jiān)控系統(tǒng)，,離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心壓縮機(jī)（2MCL457/1）,如圖2所示，壓縮機(jī)是水平剖分殼體結(jié)構(gòu)，兩段壓縮共有7級葉輪，葉輪公稱直徑為450mm，型號2MCL457/1后的常數(shù)“1”表示在壓縮機(jī)存在中間注入段；壓縮機(jī)裝有兩個相反的吸入端，葉輪采用“背靠背”安裝，以平衡部

15、分軸向推力，設(shè)計安裝在兩段排出側(cè)的平衡盤，也是出于這個目的；徑向軸承為5塊可傾瓦軸承，止推軸承為金斯伯雷型；級間密封，采用迷宮密封，兩端則采用干氣密封。,離心式壓縮機(jī),潤滑油系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)由油箱、主副油泵、過濾器、油冷器、油壓調(diào)節(jié)裝置、油加熱裝置及安全裝置組成。油泵將安裝在基座底部油箱中的油抽出，經(jīng)油冷器，油濾器給3-K1及齒輪箱的推力、徑向軸承等提供潤滑。油泵有兩臺，可互為備用。設(shè)備停車后，油循環(huán)應(yīng)保證工作15分鐘。發(fā)生意外，油泵不

16、能正常啟動時，高位油罐可提供軸承的潤滑冷卻作用；油冷器和油濾器能在結(jié)垢和壓差過大時通過切換閥切換處理，而不影響機(jī)組運(yùn)行。利用油流視鏡，檢查從止推和頸向軸承流出的油流是否正常。潤滑油路如圖5：,離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),干氣密封與傳統(tǒng)的機(jī)械密封相類似，密封面由動環(huán)和靜環(huán)組成。其中動環(huán)端面上刻有許多溝槽，他們互不相通。各個溝槽從旋轉(zhuǎn)環(huán)的外徑向中心延伸，但不貫通，接口槽外深內(nèi)淺，在溝槽的末端形成了密封堰。當(dāng)處于非運(yùn)行狀態(tài)時，動環(huán)與靜環(huán)的密封

17、面接觸，在運(yùn)行狀態(tài)時，氣體被吸入溝槽中壓縮的同時，遇到密封堰的阻攔，氣體壓力升高，克服靜環(huán)座彈簧力和作用在靜環(huán)上的流體靜壓力，使動、靜環(huán)密封面脫離接觸，產(chǎn)生很小的間隙3-7微米。通過這種方法使間隙持久的存在，機(jī)械密封面并不接觸，流經(jīng)密封面的密封氣同時也起到了冷卻機(jī)封的作用。,離心式壓縮機(jī),機(jī)組主要技術(shù)性能表項 目數(shù) 據(jù)項 目數(shù) 據(jù)制造廠新比隆公司一段入口溫度℃-29.9型號 2MC

18、L457/ 一段出口溫度℃2壓縮級數(shù)三 二段入口溫度℃-8.3一段入口壓力bar0.628二段出口溫度℃40一段出口壓力bar2.24三段入口溫度℃33.2二段入口壓力bar2.24三段出口溫度℃67二段出口壓力bar7.8額定軸功率kw1230三段入口壓力bar7.8電機(jī)功率kw148

19、0三段出口壓力bar15.8額定轉(zhuǎn)速 rpm9560 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 rpm 1492,離心式壓縮機(jī),3.1日常維護(hù) 3.1.1每小時巡回檢查一次,檢查設(shè)備幾個系統(tǒng)的運(yùn)行情況,通過聞、聽、看、摸等手段判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常以及有無泄漏現(xiàn)象；記錄現(xiàn)場指示儀表的指示值并要準(zhǔn)確、整潔記錄存檔備查；3.1.2監(jiān)測壓縮機(jī)及電機(jī)的振動情況和軸位移變化情況,并認(rèn)真作好記錄,

20、發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時進(jìn)行分析并采取相應(yīng)調(diào)整措施,若危險情況不能消除,應(yīng)停機(jī)處理；3.1.3檢查潤滑油的壓力、溫度、流量，檢查滑油過濾器的壓差等，必要時進(jìn)行調(diào)整和切換過濾器，檢查各傳動設(shè)備聯(lián)軸器等須潤滑部位的潤滑情況及油脂量是否正常，必要時應(yīng)給予補(bǔ)充；3.1.4在保證安全的前提下處理設(shè)備的跑、冒、滴、漏，必要時應(yīng)停機(jī)處理；3.1.5檢查防腐保溫是否完好，發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時修理；3.1.6檢查儀表整定值是否正確，調(diào)節(jié)動作是否穩(wěn)定、準(zhǔn)確，運(yùn)

21、行操作值是否符合工藝、設(shè)計和安全方面的要求，檢查各聯(lián)鎖開關(guān)和切換開關(guān)是否在正確位置；3.1.7檢查油系統(tǒng)備用泵及其它備用設(shè)備狀態(tài)，應(yīng)能夠滿足快速啟動的要求，檢查潤滑油系統(tǒng)各閥門應(yīng)在正確的開、關(guān)位置，潤滑油壓、密封氣壓力、N2壓力，各閥風(fēng)壓信號應(yīng)穩(wěn)定，且符合工藝要求，輔助油泵啟動開關(guān)應(yīng)在自動位置，檢查油箱油位是否正常且穩(wěn)定；3.1.8檢查循環(huán)冷卻水供應(yīng)是否正常；3.1.9檢查N2發(fā)生器工作是否正常；3.1.10保持設(shè)備清潔衛(wèi)生。,

22、離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),離心式壓縮機(jī),壓縮機(jī)喘振： 當(dāng)壓縮機(jī)的進(jìn)口流量小到足夠的時候，會在整個擴(kuò)壓器流道中產(chǎn)生嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)失速，壓縮機(jī)的出口壓力突然下降，使管網(wǎng)的壓力比壓縮機(jī)的出口壓力高，迫使氣流倒回壓縮機(jī)，一直到管網(wǎng)壓力降到低于壓縮機(jī)出口壓力時，壓縮機(jī)又向管網(wǎng)供氣，壓縮機(jī)又恢復(fù)正常工作。當(dāng)管網(wǎng)壓力又恢復(fù)到原來壓力時，流量仍小于機(jī)組喘振流量，壓縮機(jī)又產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速，

23、出口壓力下降，管網(wǎng)中的氣流又倒流回壓縮機(jī)。如此周而復(fù)始，一會氣流輸送到管網(wǎng)，一會又倒回到壓縮機(jī)，使壓縮機(jī)的的流量和出口壓力周期的大副波動，引起壓縮機(jī)的強(qiáng)烈氣流波動，這種現(xiàn)象就叫做壓縮機(jī)的喘振。一般管網(wǎng)容量大，喘振振幅就大，頻率就低，反之，管網(wǎng)容量小，喘振的振幅就小，頻率就高。,離心式壓縮機(jī),壓縮機(jī)喘振的特征：1、壓縮機(jī)的工況及不穩(wěn)定，壓縮機(jī)的出口壓力和入口流量周期性的大幅度波動，頻率教低，同時平均排氣壓力值下降。2、喘振有強(qiáng)烈的周期

24、氣流聲，出現(xiàn)氣流吼叫。3、機(jī)器強(qiáng)烈振動。機(jī)體、軸承、管道的振幅急劇增加，由于振動劇烈、軸承潤滑條件遭到破壞，損壞軸瓦。轉(zhuǎn)子與定子會產(chǎn)生摩擦、碰撞，密封元件將嚴(yán)重?fù)p壞。,離心式壓縮機(jī),防止壓縮機(jī)喘振的條件：1、防止進(jìn)氣壓力低、進(jìn)氣溫度高、和氣體分子量小等。2、防止管網(wǎng)堵塞使管網(wǎng)特性改變。3、要堅持在開、停車過程中，升降速不可太快，并且先升速后升壓和先降壓后降速。4、開、關(guān)防喘閥時平穩(wěn)緩慢。關(guān)防喘閥時要先低壓后高壓，開防喘時要先高

25、壓后低壓。 如萬一出現(xiàn)“旋轉(zhuǎn)失速”和“喘振”時，首先應(yīng)全部打開防喘閥，增加壓縮機(jī)的流量，然后再根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。,離心式壓縮機(jī),壓縮機(jī)異常振動的原因：1、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子上葉輪等零部件不均勻磨損或掉塊，壓縮機(jī)的不均勻穿聲腐蝕，造成轉(zhuǎn)子不平衡。2、固定在轉(zhuǎn)子的某些零件產(chǎn)生松動、變形和位移，使轉(zhuǎn)子重心改變。3、轉(zhuǎn)子中有殘余應(yīng)力，在一定條件下，該殘余應(yīng)力使轉(zhuǎn)子彎曲。4、定子部件與轉(zhuǎn)子部件間隙過小，產(chǎn)生摩擦，轉(zhuǎn)子受摩擦而局部升