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1、天然气压缩机组培训,设备管理科 2008年5月,培训内容,压缩机按结构形式的不同分类如下： 1、按其原理可分为：往复式（活塞式）压缩机、回转式（旋转式）压缩机（涡轮式、水环式、透平）压缩机，轴流式压缩机，喷射式压缩机及螺杆压缩机等各种型式，其中应用最为广泛的是往复式（活塞式）压缩机。,压缩机分类,2、按压缩机的气缸位置（气缸中心线）可分为： （1）卧式压缩机，气缸均为横卧的（气缸中心线成水平方向）。 （2）立式压缩机气缸均为竖立布置的（直立压缩机）。 （3）角式压缩机，气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。 3、按压缩机气缸段数（级数）可分为： （1）单段压缩机（单级）：气体在气缸内进
2、行一次压缩。 （2）双段压缩机（两级）：气体在气缸内进行两次压缩。 （3）多段压缩机（多级）：气体在气缸内进行多次压缩。 4、按气缸的排列方法可分为： （1）串联式压缩机：几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机，又称单列压缩机。 （2）并列式压缩机：几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机，又称双列压缩机或多列压缩机。 （3）复式压缩机：由串联和并联式共同组成多段压缩机。 （4）对称平衡式压缩机：气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧，布置成H型，其惯性力基本能平衡。（大型压缩机都朝这方向发展）。,压缩机分类,往复式压缩机分类,5、按活塞的压缩动作可分为： （1）单作用压缩机：气体只在活
3、塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。 （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，而有多个气缸的压缩机。 （4）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。 6、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0.31.0MPa。 （2）中压压缩机：排气终了压力在110MPa （3）高压压缩机：排气终了压力在10100MPa表压。 （4）超高压压缩机：排气终了压力在100MPa以上。,压缩机分类,7、按压缩机排气量的大小可分为： （1）微型压缩机：输气量在1米3/分以下。 （2）小型压缩机
4、：输气量在110米3/分以下。 （3）中型压缩机：输气量在10米3/分100米3/分。 （4）大型压缩机：输气量在100米3/分。 8、按压缩机的转速可分为： （1）低转速压缩机：在200转/分以下。 （2）中转速压缩机：在200450转/在50分。 （3）高转速压缩机：在4501000转/分。,压缩机分类,9、按传动种类可分为： （1）电动压缩机：以电动机为动力者； （2）气动压缩机：以蒸汽机为动力者； （3）以内燃机为动力的压缩机； （4）以汽轮机为动力的压缩机。 10、按冷却方式可分为： （1）水冷式压缩机：利用冷却水的循环流动而导走压缩过程中的热量。 （2）风冷式压缩机：利用自身风力通
5、过散热片而导走压缩过程中的热量。,压缩机分类,11、按动力机与压缩机之传动方法可分为： （1）装置刚体联轴节直接传动压缩机或称紧贴接合压缩机。 （2）装置挠性联轴节直接传动压缩机。 （3）减速齿轮传动压缩机。 （4）皮带（平皮带或三角皮带）传动压缩机。 （5）无曲轴-连杆机构的自由活塞式压缩机。 （6）正体构造压缩机-即摩托压缩机动力机气缸与压缩机座整体制成，并用共同的曲轴的压缩机。 此外，压缩机还有固定式和移动式之分，及有十字头无十字头之分。,压缩机的分类,压缩机的分类,压缩机,容积式,流体动力式,往复式,自由活塞,透平式,喷射式,回转式,斜盘式,隔膜式,活塞式,滑片式,液环式,罗茨式,螺杆
6、式,回转活塞,混流式,轴流式,离心式,活塞式压缩机,活塞,连杆,十字头,活塞杆,气环,刮油环,进气阀,排气阀,螺杆式压缩机,往复式压缩机,往复式压缩机的工作原理： 当曲轴旋转时，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，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复
7、出现。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。 压缩机的理想工作过程是：压缩机没有余隙容积，吸、排气过程没有阻力损失，吸、排气过程中与外界没有热量交换；没有泄漏。其过程如图所示。图23为活塞运动时气缸内气体压力与容积的变化，活塞式压缩机对气体的压缩，是由活塞在气缸内的往复运动来完成的。整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程。,往复式压缩机,往复式压缩机的主要特点： 1）适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力； 2）热效率高，单位耗电量少； 3）适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求； 4）可维
8、修性强； 5）对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉； 6）技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验； 7）装置系统比较简单； 缺点： 1）转速不高，机器大而重； 2）结构复杂，易损件多，维修量大； 3）排气不连续，造成气流脉动； 4）运转时有较大的震动。 活塞式压缩机在各种用途，特别是在中小制冷范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。,往复式压缩机,往复式压缩机,往复式压缩机的主要性能指标 1）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MPa
9、，bar。 2）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12的介质，排气温度不超过135；对乙炔、石油气、湿氯气排气温度不超过100；其他气体建议不超过150。 3）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。 4） 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4。,往复式压缩机的结构,往复式压缩机结构示意图,往复式压缩机的结构机体,机体： 包括气缸体和曲轴箱两部分，一般采用高强度灰铸铁（HT20-40）铸成一个整体。它是支承气缸套、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。气缸采用气缸套结构，安装
10、在气缸体上的缸套座孔中，便于当气缸套磨损时维修或更换。,往复式压缩机的结构机体,往复式压缩机的结构,曲轴： 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。故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造。,往复式压缩机的结构曲轴,往复式压缩机的结构,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
11、杆螺栓。 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QT4010）铸造，杆身多采用工字形截面且中间钻一长孔作为油道。,往复式压缩机的结构连杆,往复式压缩机的结构,活塞组： 活塞组是活塞、活塞销及活塞环的总称。活塞组在连杆带动下，在汽缸内作往复直线运动，从而与汽缸等共同组成一个可变的工作容积，以实现吸气、压缩、排气等过程。 活塞-活塞可分为筒形和盘形两大类。活塞的材料一般为铝合金或铸铁 活塞销-活塞销是用来连接活塞和连杆小头的零件，在工作时承受复杂的交变载荷。 活塞环-活塞环包括气环和油环。汽环的主要作用是使活塞和气缸壁之间形成密封，防止被压缩气从活塞和气缸壁之间的
12、间隙中泄漏；油环的作用是布油和刮去气缸壁上多余的润滑油。,往复式压缩机的结构活塞组件,往复式压缩机的结构活塞,往复式压缩机的结构活塞环,往复式压缩机的结构,气阀与轴封： 气阀是压缩机的一个重要部件，属于易损件。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。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气、压缩、排气等四个工作过程。,往复式压缩机的结构气阀组,往复式压缩机的结构轴封,轴封-轴封的作用在于防止压缩气体沿曲轴伸出端向外泄漏，或者是当曲轴箱内压力低于大气压时，防止外界空气漏入。,往复式压缩机的结构润滑系统,润滑的作
13、用 润滑是压缩机中的重要问题之一，它不仅影响到压缩机的性能指标，而且对压缩机的寿命、可靠性、安全性也直接相关。 润滑的作用如下： 1)使摩擦表面(即轴与轴承、活塞环与气缸壁等运动部件接触面)被油膜分隔，形成液体摩擦或半干摩擦，从而降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的可靠性和耐久性。 2)带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。 3)润滑油充满活塞与气缸的间隙和轴封的摩擦表面之间，增强了密封作用。 4)带走磨屑，改善摩擦表面的工作情况。 5)压缩机的润滑系统还向能量调节装置供油。,往复式压缩机的结构润滑系统,润滑方式及润滑系统 压缩机的润滑方式可分为飞溅润滑和压
14、力润滑两种类型。飞溅润滑是利用运动零件的机械作用，将润滑油送至需要的摩擦表面，半封闭压缩机就有很多的采用飞溅润滑。一方面在连杆大头下端装设甩油勺，将曲轴箱中的油甩向气缸镜面，润滑活塞与气缸壁之间的摩擦表面；另一方面，在电动机一端的轴上装有甩油盘，将油甩起并收集在电动机侧端盖的集油小室上，通过曲轴中的油道，润滑主轴承和连杆轴承。在某些小型立式开启式压缩机中，飞溅润滑仅依靠曲柄连杆机构的运动来实现。,库伯Ajax DPC-2802 介绍,动力端（两缸两冲程发动机）,库伯Ajax DPC-2802 介绍,燃气发动机端,库伯Ajax DPC-2802 介绍,二冲程，自然吸气（非增压），空气自压进气，燃
15、料注入内混，定向排气孔道，垂直上进气，下排气。 内表面涂层铸铁气缸，水冷缸套，进水74 ，出水82 ；温差8 ，最高出水温度93 。 每只活塞4个斜坡密封面铸铁活塞环，双向安装。 热处理合金钢活塞杆，2.50英寸，与活塞丝扣连接。 每根活塞杆上6组盘根，包括真空盒中2组斜切口密封环，油封盒中1组斜切口密封环，和2组带油槽的油封环，和刮油环中1组直切口刮油环。,空气进气系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,干式空气过滤器，带全天防护罩。 空气进气总管，“U”型管压力计，正常压力25毫米水柱负压，最大50毫米水柱负压。指针式温度计，正常温度高于气温6-8 。 进气单向阀，每套有（20）不锈钢
16、阀片和40只弹簧。 热处理合金钢活塞杆，2.50英寸，与活塞丝扣连接。,燃料气供应系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,2寸钢管，设计最高燃料气压力1.5MPaG,要求的流量2.27方/ 分， 燃料气过滤器；安全阀，主燃料系统调定值0.21MPaG，预燃料点火系统调定值0.17MPaG刚阀体。 Murphy M5081CD自动燃料气切断阀，防爆，最高工作压力0.41MPaG。 充液压力表，带针形阻尼阀。,库伯Ajax DPC-2802 介绍,燃料气系统,燃料气注气和控制分系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,正排量液泵组，泵压2.4MPaG，提供注气系统的定时和定量的动力。 2个燃
17、料气注气阀组，定时定量注气。 2个液压喷射阀，分别控制单缸的注气阀的定时、延续时间和单缸增减补偿。,电子调速控制分系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,Woodward IGTB电子调速器，磁电感应器采集转速，调速器输出电流信号，经I/P放大，通过气动控制器控制主燃料阀。主燃料阀控制灵敏度高、转速波动小。,磁电点火和控制分系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,磁电感应器触发磁电点火，点火时间可调。 屏蔽点火系统。 各缸包括2对高压线圈和火花塞。,机身润滑系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,无污染润滑系统，燃料气和燃烧废气不可能进入油底，飞溅润滑各轴瓦、铜套和十字头滑板。 油
18、底上分别装有油位看窗和油位控制器，自动加油，油位低自动停车。 手动预润滑泵，润滑各轴瓦和十字头；外循环油加热器。,库伯Ajax DPC-2802 介绍,润滑油预热系统,润滑系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,压缩缸（两缸）,库伯Ajax DPC-2802 介绍,压缩机气缸,库伯Ajax DPC-2802 介绍,两个压缩气缸，满足一级压缩，气缸选型和气缸参数参见表2。 各气缸装备可调余隙，包括手轮和锁柄。 缸头端可调余隙机构带手轮和锁紧装置。,气管路系统,气缸润滑系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,动力缸和压缩缸两个气缸注油系统均为中心分配式润滑系统。 两个注油系统分别装备DNF
19、T电子润滑油量数显计量监测和低无油停车保护。 动力缸润滑系统：润滑油分配柱塞模块组，9润滑油点，最高压力13.8MPaG，约50马力1公斤润滑油1天。 压缩缸润滑系统：润滑油分配柱塞模块组，6润滑油点，最高压力13.841.4MPaG。,水套水冷却系统,库伯Ajax DPC-2802 介绍,曲轴辅助动力端皮带驱动离心泵，1500转/分，833公升/分。 三通温度控制(旁通阀）,双热敏元件。 膨胀水箱，玻璃液位计，液位低自动停车开关。 2个2寸碟型阀，法兰连接，隔离动力缸和压缩缸冷却水系统。,水管路系统,往复式压缩机典型故障及事故分析,排气温度不正常 排气温度不正常是指其高于设计值。影响排气温度
20、增高的因素有：进气温度、压力比、以及压缩指数（对于空气压缩指数K1.4）。影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。,往复式压缩机典型故障及事故分析,过热故障 在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：一个是加快磨擦副间的磨损，二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。造成轴承过热
21、的原因主要有：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲、扭；润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。,往复式压缩机典型故障及事故分析,断裂事故 断裂事故发生的部位主要有：曲轴断裂：其断裂大多在轴颈与曲臂的圆角过渡处；连杆的断裂：连杆螺钉断裂；气缸、缸盖破裂：主要原因：对于水冷式机器，在冬天运转停车后，若忘掉将气缸、缸盖内的冷却水放尽，冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖； 活塞杆断裂。,往复式压缩机典型故障及事故分析,活塞杆断裂： 主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，此两处是活塞杆的薄弱环节，
22、如果由于设计上的疏忽，制造上的马虎以及运转上的原因，断裂较常发生。若在保证设计、加工、材质上都没有问题，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。在长期运转后，由于气缸过渡磨损，对于卧式列中的活塞会下沉，从而使连接螺纹处产生附加载荷，再运转下去，有可能使活塞杆断裂，这一点在检修时应特别注意。此外，由于其它部位的损坏，使活塞杆受到了强烈的冲击时，都有可能使活塞杆断裂。,往复式压缩机典型故障及事故分析,燃烧和爆炸事故 有油润滑压缩机中往往产生积碳问题，因为积碳不仅会使活塞环卡在槽内，气阀工作不正常以及使气流信道面积减小增加阻力，而且在一定的条件下积碳会燃烧，导致压缩机
23、发生爆炸事故。因此，气缸中的润滑油不能供给太多，不能让没有经过很好过滤，含有大量尘埃的气体吸入气缸，否则形成积碳与含有多量挥发物的气体接触导致爆炸。为要防止燃烧、爆炸发生，一定要计划检修，定期清洗储气罐和管道的油垢。,压缩机组运行中的检查与维护,1、引擎启动后，细听气缸响声是否正常，各缸温差是否很大。 2、检查进、排气阀系统是否漏气。 3、检查发动机废气排气颜色如何。 4、检查燃气系统是否漏气，压力是否符合标准。 5、检查油压、油温、水温、水压是否正常。 6、检查注油器注油情况，有无不注油现象。,压缩机组运行中的检查与维护,7、检查盘根放空和隔离室排污情况，排液颜色如何。 8、检查各级洗涤缸的排液情况，有无异常，改为自动排液。 9、检查各进出口温度和压力变化情况。 10、每小时按巡回路线检查，特别注意分离器和管线的积液，投产初期加强巡视。 11、每1小时填写一次综合报表。 12、对大修和新投产机组，限期每半小时一次巡查和记录参数。,谢谢大家,