气体压缩机的选择及基本原理
气体压缩机被用于许多应用场合，例如制冷循环、燃气轮机、燃烧过程、内燃机中的涡轮增压机和增压器、民用燃气的管道输送、气力输送系统，以及喷射与航空服务(气动工具、工厂装备、设备驱动、清洁、雾化、干燥和填充/清空)。在工业领域，压缩机在化工、石化和精炼工艺中也起着相当重要的作用。
本系列文章旨在向负责挑选压缩机的工程师以及其他读者阐明与压缩机设计有关的基本定律、应用不同类型压缩机的原则，以及选择最佳压缩机配置和辅助装置的工作步骤。
压缩过程
从热力学观点来看，压缩过程可以通过几种不同的方式发生，即等温、等熵或者多方过程，如表1.1中所示。
等熵指数“K”是定压比热与定容比热之比。其值可方便地从气体性质表或者合适的软件中查找。与之相比，多方指数值“n”受到多个因素的影响，相当难以计算。
用p-V图来表现表1中所描述的压缩过程，如图1所示。
压缩机压头
除了流量，压缩机压头也是影响压缩机性能的重要参数。它代表着压缩机处理每单位重量流体所做的功。用米或者英尺(kg·m/kg 或lb·ft/lb)为单位来表示，定义如下：
H = 101,972∫vdp (1.1)
其中，H是压头，以米为单位(m)，v是比容(m3/kg)，p是绝对压力(MPa)。比容(v)能够从气体表中直接获得，或者通过密度(ρ)的倒数计算得到。
在代入相关参数并进行公式变换之后，得到以下等式：
Hp= 101,972[n/(n-1)]p1v1[(p2/p1)(n-1/n) - 1] (1.2)
Hp = 101,972[n/(n-1)]ZRT1·[(p2/p1)(n-1/n) - 1] (1.3)
其中，Hp是多方压头(m);R是气体常数(kJ/kg·K);T1是吸入温度(K);Z是平均压缩系数。R= 8.3142/MW，其中MW是气体的分子量。
当压缩系数的值为1时，应该使用等式1.2。当平均压缩系数的偏差不大时，可将其用于等式1.3中，并且容许有可忽略的误差。也就是说，平均值Z在0.95到1.02之间变化，或者在压缩范围内保持一定的恒定。在其他情况下，应该使用下列公式：
Hp=101,972log(p2/p1)·[(p2v2-p1v1)/log(p2v2/p1v1)] (1.4)
等式1.4专门用于适度压力或者高压以及/或者低温下的烃类气体。
若要顺利地应用等式1.2和1.3，必须确定多方指数的值，这是一个极为重要的前提条件。为了达到这个目的，应用以下等式来确定压缩机的液压或者多方效率：
η=1000∫vdp/Δh (1.5)
其中，η是液压或者多方效率;Δh是焓差(kJ/kg)。
焓在压缩期间的变化为：
Δh=1000[k/(k-1)]p1v1·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.6)
从而得到：
η=[(k-1)/k]/[(n-1)/n] (1.7)
通过等式1.7以及已知或假设的多方效率，即可计算出多方指数。对于给定的压缩机，其多方效率通常是抽吸状态下压缩机输气量的函数，可以通过试验来确定。使用2D叶轮的中型离心压缩机的多方效率可达72%到80%。使用3D叶轮的大型压缩机的多方效率可达83%，而大型轴流压缩机的多方效率可达85%。
针对装有2D叶轮的多级离心式压缩机，图2显示了其多方效率作为吸气能力函数的近似值。显然，这些值会随着压缩机的特定设计及结构的变化，尤其是叶轮的变化而改变，所以图2中所示的曲线仅能用于指导计算程序的开始阶段。当进行长期的经济性分析时，应该将图2中得到的效率值减去几个百分点，这主要是因曲径密封垫片磨损所带来的影响。
为了便于计算，在输入与不同吸气能力或者多方效率所对应的等熵指数“k”之后，图表通常会给出(n-1)/n的值。在文章之中，将展示这样的一个例子。
对于正排量压缩机，压缩过程几乎是等熵的，可以应用相应的等式得到相当好的结果。使用冷却隔膜的离心压缩机亦如此。
Ha=101,972[k/(k-1)]P1V1[(P2/P1)(k-1/k) - 1] (1.8)
Ha=101,972[k/(k-1)]ZRT1[(P2/P1)(k-1/k) - 1] (1.9)
其中，Ha是以米为单位的等熵压头。
以上给出的等式均假设压缩气体为单相气体。如果压缩机入口气流中含有气体和液体(例如湿气)，则这些等式必须修改。应用等式1.8和1.9时，有一些与压缩因数的值相关的约束条件，它们与应用等式1.2和1.3时的约束相同。此外，当处理非理想气体时，等熵指数会随着压缩过程的进展而变化。若压缩过程开始和结束时的k值变化很小，就可以取这两个数值的平均值。对于其他情况，需要选取合适的状态方程，或者通过运用莫利尔图计算最终温度，并使用以下方程，来确定压缩指数(γ)。
γ=ln(p2/p1)/[ln(p2/p1) - ln(T2/T1)] (1.10)
负责挑选压缩机的工程师们在选择压缩过程的类型、效率类型(例如等熵、等温或者多方)，以及性能计算所用的公式时可能会有不同意见。有些人偏爱等熵过程，它适合于任何类型的空气压缩机、单级离心式压缩机，以及干螺杆式压缩机。有些工程师则选择等温压缩，其计算涉及带有强冷却的活塞式压缩机或者喷油螺杆压缩机。有些制造商在其离心压缩机全系列产品中全部采用等熵循环。无论哪种情况，效率类型必须与所选择的压缩过程相对应。
多方过程比假设为等熵的系统更难分析。难点在于热量会出入系统，并且，这种额外的能量会改变一些基本的气体性质，特别是比热比。对于多方过程，每一次新的计算都需要一个新的比热比值。
但是，针对转子动力压缩机的分析，常常选择多方压缩过程，因为它更适合用于处理工业领域中所用到的各类气体，而在计算正排量压缩机的性能时，应用的则是等熵循环。
所需功率
通过下述表达式来计算压缩气体所需要的功率：
GKW = wΔh/3600 (1.11)
其中，GKW是气体功率(kW)，w是质量流量(kg/h)。
对于多方压缩，代入相关参数变换得到：
GKWp=wHp/(367,200η) (1.12)
对于等熵压缩：
GKWa=wHa/367,200 (1.13)
同样通过代入相关参数，可以分别得到多方和等熵压缩过程所需气体功率的常规表达式：
GKWp=[n/(n-1)]·[wZRT1/(3,600η]·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.14)
GKWa=[k/(k-1)]·[wZRT1/3,600]·[(p2/p1)(k-1/k)-1] (1.15)
代入状态方程得到：
GKWp=0.2777[n/(n-1)]·[p1Q1/η]·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.16)
GKWa = 0.2777[k/(k-1)]·[p1Q1]·[(p2/p1)(k-1/k)-1] (1.17)
其中Q1是吸入状态下的气体体积流量(m3/h)。
对于离心式压缩机，压缩机主轴的额定功率(kW)为：
KW=GKW/ηm (1.18)
其中，ηm是机械效率。
对于往复式压缩机，机械效率应该乘以气缸效率(ηc)，引入该参数是出于对增量气缸尺寸和允许活塞杆载荷的考虑，旨在修正理想条件：
KW=GKW/(ηmηc) (1.19)
机械效率的典型范围如表2所示。
运用图3中的曲线，可以得到与一定压力比值所对应的气缸效率的近似值。压缩机功率还受气体比重和进气压力的影响。在文献资料中可以找到相关的修正系数。
排气温度
出口气体温度通过以下等式来计算：
T2= T1(p2/p1)(n-1/n) 适用于多方压缩 (1.20)
T2= T1(p2/p1)(k-1/k) 适用于等熵压缩 (1.21)
其中T1和T2分别是进气温度和排气温度，单位为K。
从设计的观点来看，排气温度通常受到如下限制：
◆ 往复式：150℃
◆ 离心式和轴流式：195℃
◆ 整体啮合式：250℃
◆ 干螺杆式：288℃
但是，最大排气温度会受到几个因素的限制。对于往复式压缩机，最大预测排气温度必须低于150℃，而且，对于压缩富氢气体的工作(12MW或更少)，必须不超过135℃。如果压缩机气缸的排气温度保持在118℃以下，则气缸零部件的耐磨寿命会更长。一般建议排气温度应远低于这些极限值。可以利用几种设计解决方案来降低排气温度，例如，使用多级压缩，在压缩期间对气体进行级间冷却或者强冷却。
气体的标准条件
常规条件或标准条件(Nm3/h：常规每小时立方米;sm3/h：标准m3/h;scfm：标准每分钟立方英尺)根据行业的不同以及权威机构的规定而异。根据ISO/CAGI/PNEUROP 的规定，最常用的标准条件的值为：压力1bar，温度293K，相对湿度0%(干燥)。但是，由API确定的值为：压力1.014bar(1ata)，温度288.5 K，相对湿度0%(干燥)。
实际条件(m3/h;am3/h：实际m3/h;acfm：实际每分钟立方英尺)指的是在压缩机入口处的气体压力和温度。
对于工作在给定速度下的给定压缩机，无论温度、大气压力或者高度如何，其流量一直保持恒定。由于未考虑到这种惯例，导致了数个错误的出现。必须了解应用于这种气体状态的条件，才能通过理想气体的特征方程进行必要的修正。此外，还应该记住一点，对于同一个地理区域，高度越高，大气压力越低，因此压缩机内的有效气体量(质量流量)就越低。
输气量与容积效率
压缩机输气量指的是在入口压力和温度下测得的实际气体输送量，用每单位时间的体积量来表示(通常为m3/h或者cfm)。容积效率被定义为压缩机的实际输气量(Q)与活塞排量(vd)之比。
ηv< = Q/vd (1.22)
活塞式压缩机的输气量由以下两个等式给出，其中等式1.23适用于单作用气缸，等式1.24适用于双作用气缸。
Q = 15πD2LNηv (1.23)
Q = 15π(2D2 - d2) LNηv (1.24)
其中，Q是压缩机输气量(m3/h);D是气缸内径(m);d是活塞杆直径(m);L是活塞冲程(m);N是转速(rpm)。
多级压缩
通过对性能进行公式化的表达和优化，并对压缩机和级间设备进行投资，能够获得最佳的级间压力。认为级间压力仅与压缩机有关而不考虑级间设备的这种想法不合理。多级压缩(图4)具有以下优点：
◆ 容积效率比具有相同间隙和相同全压比的单缸压缩机更高。
◆ 最终温度更低。
◆ 能够使用中冷器降低各级之间的气体温度，从而节省能量。这是因为整合了所有级的综合压缩过程近似于一条等温线(由图4中的蓝色线表示)。
当每个气缸所做的功等量时，压缩一定量气体所需的功能达到最小。在理想条件下，任何数量的压缩级都能达到最佳级间压力。
(pd/ps)=(pf/pi)1/z (1.25)
其中，pd和ps分别是各级的排气压力和吸气压力。pf和pi是压缩机的最终压力和初始压力;z是级数。
在两级压缩的特例中，级间压力px为：
px=(pfpi)1/2 (1.26)
显然，中冷器内的压降应该分布在由这些等式得到的理想值的两侧。实际条件下的最佳级间压力有别于通过理想方法得到的压力值。初始最佳压降值为：
◆ 中冷器：0.045-0.075 MPa
◆ 脉动消除器和抑制装置：总压降小于进气压力的1%。
医用空气压缩机 医用空气压缩机（英文名：Medical air compressor）是为需要气源的医疗保健设备提供充足、洁净的气源，上海岭泉实业发展有限公司专业生产医用空压机，质量过硬，品质优良。适用于牙科治疗设备、制氧机设备、呼吸机设备、医药气动设备等。 概述 《2013-2017年中国医用空气压缩机行业产销需求与转型升级分析报告》数据显示，我国的医用空气压缩机行业的市场规模均为8%以上的增速增长，2010-2011年增长率甚至超过了28%，市场规模扩张迅速。随着空气压缩机的行业的不断发转，越来越多的企业进入气压缩机行业，越来越多的人对气压缩机行业青睐，同时很多企业脱颖而出，例如上海岭泉实业发展有限公司为一家专业空压机及后处理设备的知名企业，主要经营产品：医用空压机、一体式空压机、吸附式干燥机（吸干机）、模块式吸干机及过滤器等等，并可提供压缩空气系统解决方案。然而，在规模如此巨大的市场上，过去很长一段时间由外资企业掌握绝大部分市场。2009年度，我国医用空气压缩机行业共有生产企业近400家，其中内资企业数量接近90%，实现销售收入总额约为60亿元，占全行业的40%;外资企业数量接近10%，实现销售收入总额约为90亿元，占全行业的60%。 简介 医用空气压缩机主要是为需要气源的医疗保健设备提供充足、洁净的气源，适用于牙科治疗设备、制氧机设备、呼吸机设备、医药气动设备等。 工作原理 医用空压机是属于微型无油往复活塞式压缩机，电机单轴驱动曲轴错角为180°分布的两组曲柄摇杆机构，主运动副为活塞环，付运动副为铝合金圆柱面，运动副之间由活塞环自润滑而不需添加任何润滑剂。压缩机通过曲柄摇杆的往复运动使圆柱面气缸的行程容积发生周期性变化，电机运转一周，每组气缸的行程容积将各有两次方向相反的变化。当活塞向轴
3.3 压缩机选型 3.3.1 压缩机的使用范围 1．压缩机使用范围 油（气）田及长输管道气体工业使用的主要压缩机类型是：活塞式、螺杆式和离心式压缩机。 ?活塞式压缩机 用于进气流量约为300m3/min或18000m3/h以下，特别适用于小流量、高压力的场合。通常每级最大压缩比为3:1到4:1，天然气压缩机对排气温度有要求，所选压缩机的每级压缩比一般不大于4：1。 ?离心式压缩机和轴流式压缩机 ?离心式压缩机用于进气流量约为14.16~6660m3/min，或849.6~399600m3/h； ?轴流式压缩机用于进气流量约为1500m3/min，或90000m3/h以上。 ?螺杆式压缩机 螺杆式压缩机分为无油和喷油螺杆式压缩机。 喷油螺杆式压缩机最高排出压力可达5MPa 3.3.2 选用原则 ?高压和超高压压缩时，一般都采用活塞式压缩机。 ?离心式压缩机具有输气量大而连续，运转平稳，机组外形尺寸小，重量轻，占地面积小，设备的易损部件少，使用期限长，维修工作量小等优 点。对于气量较大，且气量波动幅度不大，排气压力为中、低压的情况 宜选用离心式压缩机。 ?流量较小时，选用活塞式压缩机或螺杆式压缩机。 ?喷油螺杆压缩机由于兼有活塞式和离心式压缩机的许多优点，可调范围宽，操作平稳。 ?活塞式压缩机采用多台安装，一般为3~4台，以便万一某台机组检修时，不致严重影响装置的生产。离心式压缩机一般不考虑备用。螺杆式压缩 机一般也不设备用，但是目前国内产品质量还不过硬，而当选用国外机 组时考虑到对机组可靠性的要求，有时也考虑设备用机组。 ?选用一台大的离心式压缩机比用两台小的更经济，两台50%能力的小的离心式压缩机比一台100%能力的大的压缩机贵30~50%，而且两台压缩机并车操作也比较困难，因此在长输管道以外的装置设计上应采用一台 大的而不采用两台小的。 3.3.3 订货资料 油（气）田及长输管道气体工业用压缩机一般来说应是用户先提出要求，制造厂根据要求提供压缩机型号规格，然后由用户比较选择。 1. 离心式压缩机规格明细表 作为工艺技术人员，并不要求详细设计离心式压缩机，而是要做到： ①说明生产过程的要求； ②了解制造厂的建议； ③根据生产过程的情况，权衡制造厂所提出的设计和操作性能。 工艺工程技术人员必须首先指出压缩机的用途；规定正常、最高和最低负荷下的气量；确定与流体接触时，部件可以采用的材质；比较各种型式的密封对操作使用的影响如何。除重要的工艺技术条件外，设备的布置及与此有
主要工作原理 螺杆压缩机是利用一对相互啮合的阴阳转子来实现空气的持续吸气、压缩、排气等过程，主动转子为5纹螺旋，从动转子为6条齿槽，采用独特齿形，可产生高压缩效率。 1.空气从进气口吸入，充满封闭的齿轮间。 2.转子通过旋转的啮合使封闭的齿形的容积缩小，从而使空气得到压缩。 3.空气从敞开的齿间排出 以上过程随着转子不停的旋转啮合，不断产生脉动空气。 压缩空气中的水份来自何处？ 一般大气中的水份皆呈气态，不易察觉其存在，但若经空气压缩机压缩及管路冷却后，则会凝结成液态水滴。举例说明：在大气温度30°c，相对湿度75％状况下，一台空气压缩机，吐出量3nm3/min,工作压力为0.7Mpa,运转24小时压缩空气中约含100l的水份。 为何须要干燥的空气？ 假如没有使用任何可以除去水气的方法，立即可见的影响是造成产品品质不良，设备发生故障，严重影响生产流程，增加生产成本等不良后果，损失甚巨。 什么是露点温度？ 即是一种检测压缩空气系统干燥度的温度，换句话说，就是空气中水份凝结成水滴的温度。露点温度愈低，压缩空气中所含的水份就愈少。 冷冻式压缩空气干燥机根据空气冷冻干燥原理，利用制冷设备将压缩空气冷却到一定的露点温度后析出相应所含的水分，并通过分离器进行气液分离，再由自动排水器将水排出，从而使压缩空气获得干燥。 离心压缩机：指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。离心压缩机排气均匀，气流无脉冲，无油，性能曲线平坦，操作范围较宽。 压缩和压缩比 1、压缩 绝热压缩是一种在压缩过程中气体热量不产生明显传入或传出的压缩过程。在一个完全隔热的气缸内上述过程可成为现实。等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温度不变的压缩过程。 2、压缩比：（R）
空气压缩机的选择原则及其选型步骤 压缩机是一种工业生产中的通用型机械设备，广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、建筑、轻工、制药、民用和国防各部门，在国民经济中占有重要的地位。因此，合理选择适合工艺生产配臵需求的机型至关重要，可以大力降低压缩机的购臵成本，对节约能耗、提高产量、减轻企业负担、增加企业收入巨头十分重大的意义。 空气压缩机介绍 空气压缩机（英文为aircompressor）简称空压机，是以环境空气为原料，将原动机（通常是电动机）的机械能转换为气体压力能的机器，以满足生产工艺所需要的压力。压缩机的分类很多，按照工作原理可分为容积式压缩机和速度式压缩机。速度型主要有离心式和轴流式两种基本型式。速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。 空气压缩机的选择原则 所谓合理选压缩机，就是要综合考虑压缩机组和压缩机站的投资与运行费用等综合性的技术经济指标，使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说，有以下几个方面： 1、必须满足生产工艺所需要的流量和压力的要求，即要求压缩机的运行工况点（装臵特性曲线与压缩机的性能曲线的交点）经常保持在高效区间运行，这样既省动力又不易损坏机件。
2、所选择的压缩机既要体积小、重量轻、造价便宜，又要具有良好的特性和较高的效率。 3、具有良好的抗喘振性能，运行平稳、寿命长。 4、结构简单，操作方便，配件易于购臵。 5、所选择压缩机站，工程投资少，运行费用低。 空气压缩机的选择主要依据为启动系统的工作压力和流量。气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分为低压（0.7~1.0Mpa）、中压（1.0~10MPa）、高压（10~100Mpa）和超高压（100Mpa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25Mpa。 空气压缩机的选型步骤 压缩机性能特征： ①空气特性：当地大气压、当地空气相对湿度等。 ②空气中所含固体的粉尘颗粒直径、含量多少。 ③空气温度：（℃） ④所需要的流量（Nm3/min或者Nm3/h） a、流量，国内用户常称排气量。流量是指在所要求排气压力下，空压机单位时间内排除的气体统计，折算到进气状态的量。 b、流量单位为：m3/min（立方米/分钟）或L/min（升/分钟），1m3（立方米）=1000L（升）；
第一章压缩机 第一节压缩机概述： 一、定义：压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。 二、主要用途： 1、动力压缩机： （1）压缩气体驱动各种风动机械，如：气动扳手、风镐。 （2）控制仪表和自动化装置。 （3）交通方面：汽车门的启动。 （4）食品和医药工业中用高压气体搅拌浆液。 （5）1、纺织业中，如喷气织机。2、气体输送用压缩机（1）管道输送—为了克服气体在管道中流动过程中，管道对气体产生的阻力。（2）瓶装输送—缩小气体的体积,使有限的容积输送较多的气体。3、制冷和气体分离用压缩机如氟利昂制冷、空气分离。4、石油、化工用压缩机（1）用气体的合成和聚合，如氨的合成。（2）润滑油的加氢精制。 三、压缩机分类 （1）按作用原理分：容积式和速溶式（透平式） （2）按压送的介质分类：空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机、氢气压缩机等 （3）按排气压力分类：低压（0.3-1.0mpa）中压（1.0-10mpa）高压（10-100mpa）超高压（＞100mpa） （4）按结构型式分类：压缩机——容积式、速溶式。容积式——回转式（包括螺杆式、滑片式、罗茨式）、往复式（包括活塞式、隔膜式）速度式——离心式、轴流式、喷射式、混流式。 第二节压缩机著名厂家 一、国外著名的压缩机企业有以下几家： （1）、日本有起家：日立（Hitachi）、三井、三菱、（Mitsubishi）、川崎、石川岛(IHI)、荏原（EBRARA ，包括美国埃利奥特ELLIOTT）和神钢（kobeico）；（2）、美国有五家：德莱赛兰（DRESSER-RAND）、英格索兰（Ingerso11-rand）、库柏（Cooper）、通用电气动力部（原来的意大利新比隆Nuovo Pignone公司）和美国A-C压缩机公司; (3)、德国有二家：西门子工业（原来的德马格-德里瓦）、盖哈哈-波尔西克（GHH-BORSIG）； （4）、瑞士有一家：苏尔寿（SULZER）； （5）、瑞典有一家：阿特拉斯（ATLAS-COPCO）； （6）韩国有一家:三星动力。 1、国外压缩机企业简历： 美国英格索兰公司是一家在全球五百家，最大工业企业中名列前茅的跨国公司，建立与1871年，至今已经有129年的历史。https://www.doczj.com/doc/4513749313.html,/ 瑞士苏尔寿公司：是世界著名跨国工业集团，创建与1834年，已有一百多年的历史。 2、在选型是注意： （1）、使用进口设备，注意电控、仪控、机械备件等方面的配置，同时注意国内
各种空气压缩机分类介绍 随着国内经济的发展，我国的空压机设计制造技术也会有突飞猛进的发展，在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。但在一些方面与国际先进水平还存在一定差距。希望空压机用户在选型上能够切合实际，结合企业需求，选择经济、可靠、高效、环保的空压机，避免因选型错误导致的机器维修、成本加大等问题,面对市场上各式各样不同功效的空压机，很多用户对空压机的选型上无法有一个确切的认识，有时候是因为对不同空压机的功效和性能不能完全了解，而导致无法合理选型，无法选择可靠、高效、节能的空压机型。现将常用的几种空压机型的优缺点和其适用范围做一个简单的介绍，希望能为用户在选择空压机的时候做一个参考。若按照空压机气体方式的不同，通常将空压机分为两大类，即容积式和动力式（又名速度式）空压机。容积式和动力式空压机由于其结构形式的不同，又做了以下分类： 一、移动式空压机是一种动力式空压机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速，主气流是径向的。动力式空压机又分为喷射式和透平式空压机，离心式空压机就属于透平式空压机组。在离心式空压机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。 应用范围 近些年，化学工业和大型化工厂的陆续建立，使得离心式空压机成为了压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，占有及其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心空压机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解决了离心空压机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式空压机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复空压机，而大大地扩大了应用范围。 有些化工基础原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。在生产这种基础原料的石油化工厂中，离心式空压机也占有重要地位，是关键设备之一。除此之外，其他如石油精炼，制冷等行业中，离心式空压机也是极为关键的设备。 发展趋势 目前离心式空压机可用来压缩和输送化工生产中的各种气体，并且它的排气压力比早期有了很大的提高，其最小气量也有所降低，这就相应的扩大了离心式空压机的应用范围。 离心式空压机需要向大容量发展，以满足我国石化生产规模不断扩大的要求，同时随着新技术的发展、新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现，离心空压机的发展趋势主要表现为：不断开发高压和小流量产品；进一步研究三元流动理论，将其应用到叶轮和叶片扩压器等元件的设计中，以期达到高效机组；低噪
气体压缩机的选择及基本原理 气体压缩机被用于许多应用场合，例如制冷循环、燃气轮机、燃烧过程、内燃机中的涡轮增压机和增压器、民用燃气的管道输送、气力输送系统，以及喷射与航空服务(气动工具、工厂装备、设备驱动、清洁、雾化、干燥和填充/清空)。在工业领域，压缩机在化工、石化和精炼工艺中也起着相当重要的作用。 本系列文章旨在向负责挑选压缩机的工程师以及其他读者阐明与压缩机设计有关的基本定律、应用不同类型压缩机的原则，以及选择最佳压缩机配置和辅助装置的工作步骤。 压缩过程 从热力学观点来看，压缩过程可以通过几种不同的方式发生，即等温、等熵或者多方过程，如表1.1中所示。 等熵指数“K”是定压比热与定容比热之比。其值可方便地从气体性质表或者合适的软件中查找。与之相比，多方指数值“n”受到多个因素的影响，相当难以计算。 用p-V图来表现表1中所描述的压缩过程，如图1所示。 压缩机压头 除了流量，压缩机压头也是影响压缩机性能的重要参数。它代表着压缩机处理每单位重量流体所做的功。用米或者英尺(kg·m/kg 或lb·ft/lb)为单位来表示，定义如下： H = 101,972∫vdp (1.1) 其中，H是压头，以米为单位(m)，v是比容(m3/kg)，p是绝对压力(MPa)。比容(v)能够从气体表中直接获得，或者通过密度(ρ)的倒数计算得到。 在代入相关参数并进行公式变换之后，得到以下等式：
Hp= 101,972[n/(n-1)]p1v1[(p2/p1)(n-1/n) - 1] (1.2) Hp = 101,972[n/(n-1)]ZRT1·[(p2/p1)(n-1/n) - 1] (1.3) 其中，Hp是多方压头(m);R是气体常数(kJ/kg·K);T1是吸入温度(K);Z是平均压缩系数。R= 8.3142/MW，其中MW是气体的分子量。 当压缩系数的值为1时，应该使用等式1.2。当平均压缩系数的偏差不大时，可将其用于等式1.3中，并且容许有可忽略的误差。也就是说，平均值Z在0.95到1.02之间变化，或者在压缩范围内保持一定的恒定。在其他情况下，应该使用下列公式： Hp=101,972log(p2/p1)·[(p2v2-p1v1)/log(p2v2/p1v1)] (1.4) 等式1.4专门用于适度压力或者高压以及/或者低温下的烃类气体。 若要顺利地应用等式1.2和1.3，必须确定多方指数的值，这是一个极为重要的前提条件。为了达到这个目的，应用以下等式来确定压缩机的液压或者多方效率： η=1000∫vdp/Δh (1.5) 其中，η是液压或者多方效率;Δh是焓差(kJ/kg)。 焓在压缩期间的变化为： Δh=1000[k/(k-1)]p1v1·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.6) 从而得到： η=[(k-1)/k]/[(n-1)/n] (1.7)
合成氨工艺总流程 本装置以中原油田天然气为原料，采用传统流程的一二段烃类水蒸气转化，高低变，脱碳及甲烷化法。 1、原料气压缩和脱硫 来自界区，压力2.25巴（绝）、温度30C，含总硫50p.p.m的天然气，经分离器（01-F001）分离掉所带油水后，进入原料气压缩机（01- K001）, 经四段压缩至52.5巴（绝）温度114C。出原料气压缩机的气体与来自合成压缩机（07-K001）的少量合成气相汇合，控制含2-5%H2,作为予 脱硫钴-钼加氢转化用。 一二段烃类水蒸汽转化是在镍催化剂上进行，硫及其化合物对镍催化剂毒害极大，要求进入转化的原料气中含硫量在O.lp.p.m以下，因此 转化前必须脱硫。 经压缩和返氢后的原料气，入对流段盘管（03-B002E04）加热至370C,于钻-钼加氢反应器（01-R001）中反应，将有机硫转化为无机硫。然后在氧化锌脱硫槽（01-R002A/B）里硫被脱除，控制含硫小于O.lp.p.m。 2、转化 经脱硫的原料气与来自工艺冷凝液汽提塔（05-C003）的水蒸汽和来自冰机的蒸汽透平（09-MT01 ）或发电机蒸汽透平（85-MT01）的背压蒸汽，按比例调节进行混合，控制水碳比为 2.75左右、温度在372C o 此原料-水蒸汽混合气相继进入一段转化炉对流段盘管（O3-BOO2EO1A）和（03-B002E01B ）换热，在两盘管间还设置喷雾温度调节器
（03-B002E08）用它来调节出盘管（03-B002E01B）的混合气加热至 580C。此混合气从转化炉管顶部进入，在镍催化剂作用下进行转化反应。出一段炉的转化气压力43.5巴、温度804 C，含16.3%CH4。 含CH4I6.3%的一段转化气自二段炉(03-R001)底部进入，经中心管至炉顶，与来自空压机( 02-K001 )，压缩至45 巴，途径加热盘管 (03-B002E03)加热至500C的工艺空气相混合，于炉中上部空间进行燃烧反应，反应后气体温升至1250C左右。此高温气体相继流经炉中催化剂床层，继续进行转化反应。 出二段炉的转化气(工艺气)，温度983C左右，残余甲烷含量0.9% 以下。为回收此高温工艺气的热量，入工艺气冷却器( 03E001)使之产生328C、125巴的高压蒸汽。出(03-E001)温度588C的工艺气继续入高压蒸汽过热器( 03-E002) ,喷雾温度调节器( 03-E005) ,控制其出转化工序的工艺气温度为370 C左右。 经预热后的锅炉给水注入汽包( 03-D001) ,汽包与工艺气冷却器 ( 03-E001) 、废热锅炉( 04-E001 )和辅助锅炉相连通，设计为自然循环。 自汽包输出的高压蒸汽，依次流经高压蒸汽过热器( 03-E002) (03- B003E01)和(03-B002E02),将蒸汽过热至535C,再分别送入冰机和发电机的蒸汽透平作动力。 3、变换 CO 变换采取高低变流程。 370 C的转化工艺气，自高温变换炉顶部进入，于铁-铬系催化剂条件
常用气体压缩机的类型特点，还有选型依据都在这里啦 面对市场上各式各样不同功效的压缩机，很多用户对压缩机的选型上无法有一个确切的认识，有时候是因为对不同压缩机的功效和性能不能完全了解，而导致无法合理选型，无法选择可靠、高效、节能的压缩机型。 根据用户的具体情况和实际工艺要求，选用适合生产需要的压缩机。既不宜贪大求洋盲目选择优质高价的机型而多花费不必要的支出，也不能为了节省开支而一味选取故障频发的劣质机型充数，毕竟压缩机是工业生产中的重要动力设备。现将常用的几种压缩机型的优缺点和其适用范围做一个简 单的介绍，希望能为用户在选择压缩机的时候做一个参考。气体压缩机的类型 压缩机是气源装置的主体，属于通用机械，是将驱动机的机械能转换成压力能或者动能的一种设备，多用于提高被压缩介质的压力，是压缩空气的发生装置。一容积式气体压缩机螺杆压缩机螺杆空压机是回转容积式压缩机的一种，也是应用最为广泛的一种，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。 螺杆空气压缩机按照数目分，分为单螺杆和双螺杆；按压缩过程中是否有润滑油参与分为喷油和无油螺杆空压机，无油压缩机又分为干式和喷水两种。螺杆空压机总的来说结构
简单，易损件少，排气温度低，压比大，尤其不怕气体中带液、带尘压缩，喷油螺杆式压缩机的出现，使动力工艺和制冷用的螺杆式压缩机（包括螺杆式空压机、螺杆式制冷机等）在国内外得到了飞速的发展。螺杆式空气压缩机供气稳定，一般不需要配备储气罐。 主要优点1、可靠性高：螺杆空压机零部件少，易损件少，因而它运转可靠，寿命长。2、操作维护方便：操作人员不必经过长时间的专业培训，可实现无人值守运转，操作相对简单，可按需要排气量供气。3、动力平衡性好：螺杆空压机没有不平衡惯性力，机器可以平稳地高速工作，可实现无基础运转，特别适合用作移动式压缩机，体积小，重量轻，占地面积少。4、适应性强：螺杆空压机具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响，运转平稳、振动小，排气稳定，在宽广的范围内能保持较高的效率。5、多相混输：螺杆空压机的转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。6、单位排气量体积小，节省占地面积。主要缺点1、运转噪音较大、一般情况下需安装消声降噪设备。2、由于其具有较强的平衡性，能高速运转，因此功耗相对稍高。3、长期运转后螺杆间隙会变大，定期修复或更换费用较大。 应用范围螺杆压缩机具有可靠性高、维护方便、适应性强等独特的优点，随着对其研究的不断深化和设计技术的持续
一、 工艺气体系统基础知识 1、分类 药品生产企业在生产过程中需要使用各种各种工艺气体，如压缩空气、氮气、氧气、二氧化碳、燃气、真空等。按照其用途可分为两类：仪表用气和工艺用气。仪表用气主要是给设备运行提供动力，工艺用气则一般与工艺流接触，有可能影响到产品质量，为直接影响系统，需要重点关注。 2、定义 2.1压缩空气：带有一定压力的气体称为压缩空气；21.1℃下单一气体或者混合气体的绝对压力超过40psi，或者54.4℃下，容器气体或混合气体的绝对压力超过104psi，或者在37.8℃下液体蒸汽压超过40psi。（ASTM-323-72） 1bar=0.1Mpa =100000Pa ；1MPa=10 bar。 2.2工艺气体：指可能影响产品质量的压缩空气。（ISPE） 2.3油、气体含油量： 油：含有6个或更多的碳原子碳氢化合物的混合物。 气体含油量：单位体积的压缩空气所含的油（包括油滴、油蒸气）的质量。单位：mg/m3，可以用ppm表示。 2.4 露点：湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，在 3、典型用途和质量控制要求 3.1压缩空气 3.1.1物料的转移和吹扫：直接影响GMP，应控制压力、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物； 3.1.2工艺系统灭菌后的保压：直接影响GMP，应控制压力、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物。 3.2氮气等惰性气体 3.2.1产品干燥时氮气保护：直接影响GMP，应控制纯度（氧气含量）、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物； 3.2.2工艺系统灭菌后的保压：直接影响GMP，应控制压力、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物； 3.2.3最终产品灌装保护气保证效期：直接影响GMP，应控制纯度（氧气含量）、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物。 注：气体的含水量、含油量是常规控制项目。 4、压缩空气系统一般流程图
压缩机，将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发( 吸热) 的制冷循环。 压缩机分为活塞压缩机，螺杆压缩机，离心压缩机等。 01 活塞压缩机 ▼
活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程)，则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气，压缩和排气过程。 活塞式压缩机工作原理 压缩过程：活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。 排气过程：活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道，直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。 02 螺杆压缩机
▼ 螺杆式压缩机又称螺杆压缩机，分为单螺杆式压缩机及双螺杆式压缩机。单螺杆式压缩机是在70年代由法国辛恩开发出来，因其的结构更加合理，迅速的应用到国防领域，并被开发国家保护起来，技术一直都在相对独立。双螺杆式压缩机最早由德国人H.Krigar在1878年提出，直到1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才奠定了螺杆式压缩机SRM 技术，并开始在工业上应用，取得了迅速的发展。
气体压缩机润滑油选用简述 气体压缩机是一种把机械能转换为气体压力的动力装置。常用於为风动工具提供气体动力，在石油化工、钻采、冶金等行业也常用于压送氧、氢、氨、天然气、焦炉煤气、惰性气体等介质。 按排气压力大小压缩机可分为低压压缩机、中压压缩机、高压压缩机，它们对应的排气压力是：小于1.0MPa,1.0～10MPa，10～100MPa。近年来发展的超高压压缩机其排气压力大于100MPa, 目前国外更有压力高达343MPa的聚乙烯超高压压缩机。低压压缩机多为单级式,中压、高压和超高压压缩机多为多级式，最多可达8级。因压缩介质之不同一般压缩机还可称谓为：空气压缩机、氧气压缩机、氮气压缩机、氢气压缩机等。在气体压缩机中，所选取的润滑方式和润滑材料将与压缩介质的成份和性质密切相关。 润滑剂的选择 气体压缩机润滑剂的选择取决于压缩机的结构类型、工作参数(压缩比、排气压力、排气温度等)以及被压缩气体的性质等多种因素。其中活塞式压缩机因其工作条件较为苛刻，对润滑剂的选择尤为严格。 不同的压缩气体决定了润滑剂类型的选择 ●氧气压缩机内氧分会使矿物性润滑油剧烈氧化而引发压缩机燃烧或爆炸，因此避免采用油润滑，除可采用水型乳化液、工业甘油水液润滑外，也有采用无油润滑方式的。 ●由於烃基润滑油可与氯气化合生成氯化氢，对金属具有强烈的腐蚀性，-般氯气压缩机常采用无油润滑或固体﹙石墨﹚润滑。
●高纯气体乙烯压缩机为防止润滑油混入气体影响产品质量，通常采用精制白油或液态石蜡润滑。 ●空气、惰性气体、烃类﹙碳氢化合物﹚气体、氮、氢类气体压缩机中大量广泛采用矿物润滑油。 润滑油黏度的选择 对于多级、高压、排气温度较高的烃类气体压缩机和空气湿度较大的空气压缩机宜选用黏度较高的油品。黏度较高的油品对金属的附着性好，并对密封有利。如中低压烃类气体和空气压缩机宜采用N100压缩机油，高压多级宜用N150压缩机油。喷油回转式压缩机压力较低时选用100℃时运动黏度为5M㎡/S的N32迥转式压缩机油，压力较高时则迭用100℃时运动粘度为11～14M㎡/S的N100回转式压缩机油. 为防止压缩气体中的凝结水或空气中水份对润滑油的洗净作用, 可采用适量动物性油与矿物油相混合的润滑油增强在金属表面的附着力, 用以抵抗“水洗”阻止气缸表面润滑油流失。 油品的代用 用油润滑的往复式或回转容积式压缩机，除采用相应牌号的压缩机油外，还可采用防锈抗氧的汽轮机油、航空润滑油、汽缸油等作为代用油品。但代用油品的性能不能低于相应的压缩机油的质量指标，或需满足具体条件下的使用要求。气体压缩机采用油润滑时，外部零件和内部零件的润滑可用同-牌号的润滑油也可用不同牌号的润滑油，但不论内部零件采用何种类型的润滑介质，外部传动零件都必须采用矿物性润滑油为妥。
编号：AQ-JS-01325 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 工艺空气压缩机的喘振及预防 Surge and prevention of process air compressor
工艺空气压缩机的喘振及预防 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 工艺空气压缩机是氨厂的重要设备。我厂的工艺空气压缩机分低压缸2MCL805和高压缸3MCL457，由MS3002型燃气透平驱动。由于影响工艺空气压缩机正常运行的因素较多，因此全面分析易引起压缩机喘振的因素，及时采取预防措施，是维持工艺空气压缩机安全运行的有效手段。 1工艺空气压缩机在系统中的作用 我广工艺空气压缩机在工艺系统中的任务主要有两个：一是向二段转化炉提供工艺空气，空气中的氮作为合成气制氨的一个组分，而氧则用来使原料气燃烧，以提高二段炉的温度，二是提供仪表空气，以作为全厂气动仪表的动力来源。经过改造后，工艺空气压缩机还有两个用处，一是向空分装置提供压缩空气，以节约电能；二是向成品车间提供除尘空气。 2引起工艺空气压缩机喘振的因素及预防
从喘振产生的基本原因来看，主要是由于通过压缩机的容积流量小于相应转速下的喘振流量，或是与管网联合运行要求的实际升压比超过压缩机在该转速下的喘振升压比。但实际造成这些条件的因素是多种多样的，下面具体分析。 2．1开、停车时产生的喘振 我厂工艺空气压缩机的防喘振系统是这样设计的：一条线从二段出口引至一段入口，由防喘阀HV02002控制，用于低压缸防喘振；一条线从五段出口放空，由FV02001控制，用于高压缸防喘振。对低压缸来说，在机组开车时，若防喘振阀不在打开位置，在升速过程中，中间级会形成较高的压强，并发生喘振。这是因为压缩机的中间级的通流面积是为正常转速时最大效率设计的，在启动时不能满足。因此，空气压缩机在启动前，必须把低压缸和高压缸防喘振阀打开，在燃气轮机升速到一定转速后，才允许把低压缸防喘振阀关上。至于高压缸放空阀，应在低压缸防喘振阀关上后，按照工艺对空气量的需要及是否加空气来决定。相反，在停车降速前，应先降负荷，将防喘振阀按先高后低的次序打开，以防止发生喘振。
特殊气体压缩机润滑油的选择 压缩机除了压缩空气外，尚需压缩各种烃类气体、各种惰性气体和各种化学活性气体。现按各种压缩气体分别介绍气体压缩机气缸用润滑油的要求。 1、天然气 天然气压缩机的润滑一般用矿物油压缩机油。但天然气会被油吸收，使油的粘度降低，因此选用油的粘度牌号一般要比相同型号，同等压力的空气压缩机所用油的粘度牌号要更高些。 不同天然气中乙烷以上的可凝物含量，干气为2~3Ml/m3以内，贫气为13~40 Ml/m3，湿气为40~54 Ml/m3。 对湿气或贫气，宜在压缩机中加3%~5%的脂肪油。湿度大的可掺10%~20%脂肪油，亦有用5%~8%不溶的植物油无敏脂或动物脂混合油，以防凝聚物的液体冲洗油膜。 对含硫气体最好用SAE30的重负荷发动机油。对发动机和压缩机云体的设备，可用发动机所用的相同润滑油，以保护设备不被含硫气体腐蚀。 在7.5Mpa压力以上时，对含硫气体使用SAE50或SAE60的重负荷发动机油。 2、烃类气体 这类气体能与矿物油互溶，从而降低油品的粘度。高分子烃气体在较低压力下会冷凝，因此要考虑湿度，对润滑油的要求与天然气相
同。 丙烷、丁烷、乙烯、丁二烯这些气体易与油混合，会稀释润滑油。为此，需要用较粘的油，以抵制气体和其冷凝液的稀释和冲洗的影响。压缩纯度要求特别高的气体如丙烷，一般采用无油润滑。若采用油润滑时，可用肥唣润滑剂或乙醇肥唣溶液，以提供必要的润滑。 压缩高压合成用的乙烯时，为了避免润滑油的污染，影响产品性能和纯度，应采用无污染的合成油型压缩机油或液体拾蜡等作为润滑油。例如，从日本引进的30万吨乙烯装置上的二台高压和超高压压缩机内部用润滑剂为聚异丁烯，其分子量为1500。 焦炉气大部分是氢和甲烷，气体不纯净，因此，一般用离心式压缩机。如采用往复式压缩机，可选用DAA100或DAA150空气压缩机油。 3、惰性气体 惰性气体一般对润滑油无作用，氢、氮可使用与压缩干空气相同的压缩机油。 对氩、氖、氦等稀有贵重气体，往往要求气体中绝对无水，并不带有任何油质。因此，一般用膜式压缩机，没有气缸润滑问题。 二氧化碳及一氧化碳均与矿物油有互溶性，会使油的粘度降低，如果有水，还会产生腐蚀性碳酸。因此，在保持干燥的同时，应选用更膏度牌号的润滑油，以减少油气带出。 压缩二氧化碳介质的润滑油的粘度一般不低于SAE50含添加剂的油，压力14Mpa时用SAE40的油。
国外著名的天然气压缩机厂商简介 美国 英格索兰公司（Ingersoll Rand） 美国英格索兰公司成立于1871年，全称为“英格索兰--兰德公司”，总部位于美国新泽西洲伍德克利夫湖，公司的产品包括压缩空气系统、建筑五金产品、建筑设备、高尔夫用汽车、工具和运输冷藏系统。该公司在世界上近20个国家设有40多个工厂，雇员3.5万人，资产总值约60多亿美元。英格索兰已经是一个多国、多行业的工业设备部件制造商和服务供应商，已经为许多企业提供各种的解决方案。 英格索兰公司从1911年开始生产离心压缩机，并于1912年安装了世界上第一台100 m3/h 蒸汽透平驱动的多级空气压缩机，1928年推出压缩机能量回收系统，1940年生产出用于催化裂化的离心压缩机，1949年开始生产蒸汽透平驱动离心压缩机，1958年组装式离心式压缩机面世。英格索兰公司的CENTAC离心空气压缩机(多轴齿轮传动组合式离心压缩机) 开发成功后，一直深受用户欢迎，至今在世界各地已有 12000台机组安全长期稳定运行。CENTAC离心式空气压缩机组是一种完全组装的由电机驱动、单层结构、单级吸气、单级排气、提供100%无油空气的离心式空气压缩机组。其流量范围可从25～850m3/min，排气压力范围从0.8～4.0Mpa。压缩机和电机由法兰和联轴器连接，整个机组包括冷却系统、控制系统、油润滑系统及其它辅助设备都装在一个公共底盘上。 网址：https://www.doczj.com/doc/4513749313.html,/ 德莱赛兰（DRESSER-RAND） 美国德莱赛兰公司是世界上最大的压缩机制造公司之一。公司及其在世界各地的附属公司和联营公司拥有十家生产厂和实验室，70多个营业办事处，30多个维修中心以及近8000名职工，从事销售的专业人员中 92％具有学位的工程师。1993年总营业额为12亿美元，主要来源于石油和化工方面。该公司致力于研制新技术、新工艺、新材料、新产品，重视质量和服务。 该公司设有汽轮机、电动机和发电机部、透平机械部、发动机工艺压缩机部、气体压缩机部和产品支援部。透平机械部的总部设在纽约奥利安。该公司主要产品有离心压缩机、轴流压缩机、汽轮机、燃气机及往复式压缩机、高温工业燃气膨胀透平、螺杆压缩机和轴流离心复合式压缩机。 网址：https://www.doczj.com/doc/4513749313.html,/ 卡麦隆公司(CAMERON)
容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。 空气压缩机的定义 空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。 多机组组合中压空压机 空气压缩机的种类 空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。往复式压缩机(也称活塞式压缩机)的工作原理是直接压缩气体，当气体达到一定压力后排出。空气压缩机 现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。下面是各种压缩机的定义。凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。 容积式压缩机--直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。 往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。 回转式压缩机--是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。 滑片式压缩机--是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。 液体-活塞式压缩机--是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。 罗茨双转子式压缩机--属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。 螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。
1.空压机工作原理简述 螺杆式单级压缩空压机是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。 由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由於气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。 2.压缩机润滑油 2.1 旋叶式压缩机 每种型号的压缩机对润滑油的要求都是不同的。旋叶式压缩机的润滑油功能是润滑在压缩过程中滑入和滑出的叶片。润滑油也作为叶片与机架间的密封剂使用，使气体压缩成为可能。通常ISO68-150产品满足旋叶式压缩机的粘度要求。
2.2 往复式压缩机 往复式压缩机提供了一个很大的流出压力容量范围从1bar g至1000bar g。往复式压缩机的油润滑汽缸，曲轴箱部件，线圈，活塞，阀门和装填杆。曲轴箱部件包括十字头轴承，十字接头，十字头导承和曲柄销。近来的制冷应用表明操作粘度小于10 cSt 的ISO15润滑油可提供合适的润滑作用。然而，依靠气体分子量和流压操作，加工和碳氢化合物气体往复式压缩机的经典使用是ISO68-680产品。 在大多数往复式压缩机，一种流体作为润滑剂使用于所有部件。较小的往复式压缩机使用喷溅润滑油。较大的装置通常使用一种油泵系统以润滑上方的曲轴箱部件。一些大型设备使用两种不同的润滑油，一种用于汽缸而另一种用于其它需润滑的部件。由于汽缸润滑油须与气体共存，故必须与向下液流过程兼容。汽缸润滑油可设计成为特殊气体或操作条件提供润滑作用。 2.3螺旋式压缩机 注满螺旋式压缩机通常使用压缩烃和生产气体，流压范围从1-25 bar g。它们具有许多优点，包括改进压缩效率，低流出温度，高可靠性和由于简单的机械构造所致的较少维护。螺旋式气体压
一、压缩机概况 1.1压缩机分类 压缩机： 速度型——离心式压缩机 ——轴流式压缩机 容积型——往复式压缩机 ——回转式压缩机——双螺杆 ——滑片式 ——涡旋式 ——单螺杆 螺杆压缩机： 按用途分——空气压缩机 ——制冷压缩机 ——工艺气体压缩机 按工作条件——干式（无油）螺杆压缩机 ——喷液螺杆压缩机——喷油 ——喷水 ——其它液体 喷油螺杆压缩机——按级数分——单级（如Atlas GA系列） ——双级（如Atlas GR系列） ——按结构分——固定式——水冷式 ——风冷式 ——移动式 1.2喷油螺杆压缩机的分类 1、Size I(GA5-GA90C) 水冷、风冷 A、全性能机组 B、标准机组 2、Size II 单级(GA90-GA250)——水冷、风冷
双级(GR110-GR200)——水冷、风冷 1.3喷油螺杆压缩机的原理与特点 A、原理 压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴、阳转子。电机通过弹性联轴器和一对增速齿轮驱动阳转子，再由阳转子带动阴转子。机壳内喷入的压缩机油与空气混合，在转子的齿槽间被有效地压缩。油在转子齿槽间形成一层油膜，避免金属与金属直接接触，并密封转子各部的间隙吸收大部分的压缩热量。 B、特点 1）能强制而连续输气，没有脉冲。排气量几乎不随排气压力而变，对变工况运行具有较好的适应性。 2）没有往复运动的惯性力，能做到转子的动态平衡，机座振动小，没有气阀，活塞环等易损件，运行寿命长，维护管理简单。 3）具有较高转速，能与高速原动机直接相联，机件数量少，结构紧凑，重量轻，占地面积小。 4）可以在工作腔中喷油，使其具有单级压比高，排温低，噪声低，容积效率高等优点 二、喷油螺杆压缩机工作过程 2．1气路系统 气路系统由以下部件组成 --进气过滤器：对进入压缩机的空气进行过滤，防止杂物进入工作腔，提高主机工作寿命。 --卸荷阀：控制空气输入量，根据实际用气进行满载和空载运行。 --主机：重要部件，它利用一对相互啮合转子的高速旋转，将吸入的空气和油雾进行压缩后排出。 --单向阀：控制排出气体的流动方向，防止停车时管网压力过高而产生气油混合物倒流。 --油气分离器：喷油螺杆压缩机的关键部件。它将压缩后的气油混合物进 行分离。
第一章压缩机的选型 1.1 压缩机的选型原则 压缩机可供选择的有往复式和离心式两种：离心式压缩机性能稳定，易损件少，可不考虑备用，但投资远远大于往复式压缩机。往复活塞式压缩机属于容积式压缩机，它能够提供较大的压比，而且具有无论流量大小、分子量大小，都可以达到较高的出口压力，而且与输送气体的分子量无关等优点，但同时带有结构复杂，易损件多的缺点。 在化工生产中，气体复杂，分子量多变，以及考虑资金原因，所以在化工装置中广泛采用往复活塞式压缩机来输送气体或提高气体的压力。而一旦确定采用往复式压缩机，应对其结构、性能等方面进行仔细研究并作出合理的选择。合理确定压缩机的机型及主要参数和配置根据装置的不同和对进出口压力要求的不同，压缩机的级数也不同，同时随着装置规模不断扩大，压缩机的机型也在逐步增大。决定压缩机机型的主要参数包括级数、结构形式、平均活塞速度、活塞杆负荷等。在工业生产中，由于介质复杂，以及考虑投资，往复式压缩机运用比较广泛，所以介绍往复式压缩机选型。 1.1.1往复式压缩机级数的确定 往复式压缩机的级数主要受到级排气温度的限制。美国石油学会标准API618《石油、化工及气体工业用往复式压缩机》规定，除非另有规定和认可，最大预期排出温度应不超过150℃，(300°F)，此限制适用于所有规定的运行和负荷条件。对某些使用情况（如使用高压氢气或需采用无油润滑汽缸应特别考虑降低温度极限）。对于焦炉气来说预定排出温度不应超过140℃。 1.1.2往复式压缩机的结构形式 往复式压缩机的结构形式。大型往复式压缩机一般为多级多列结构，为取得较好的动力平衡及运行稳定性，多采用卧式布置。根据曲柄夹角的不同，主要分为下述两种形式： 1.对动式压缩机。其结构特点是每一相对列的两组运动部件作对称于主轴中心线的相向运动。当压缩机为偶数列时（此时一般称为对称平衡型压缩机）。一、二阶往复惯性力和离心力都能相互抵消。但当压缩机为三列时，虽然往复惯性力和惯性力矩能够自动平衡，压缩机总阻力距变化很大，这是其缺点。 2.对置式压缩机。对置式压缩机的气缸布置在机身两侧，但相对列的活塞运动部件做不对称运动。对于三列及其以上的奇数列，曲柄夹角一般在360°内均匀分配，对于这种压缩机仅一阶往复惯性力能够自动平衡，但总阻力矩比较均匀。实际应用中，为取得较好的动力平衡性，对于需采用偶数列的机组，宜选用对称平衡型结构；对于需采用奇数列的机组，最好选用对置型结构；此时若要采用对称平衡型结构，最好加一空列，使其转化成偶数列。 1.1.3压缩机的转速及平均活塞速度 压缩机的转速和平均活塞速度对压缩机的M TBF（平均无故障工作时间）起着关键作用，同时也决定了压缩机机型的大小。一般来说，选用较高的转速和较高的平均活塞速度可以导致较小的机型和较小的泄漏（较高的效率）；选用较低转速可增加气阀的寿命，较低的平均活塞速度则可以增加填料、活塞环的寿命。但过低的压缩机的转速和平均活塞速度会使得压缩机的机型增大，增加装置的一