往复压缩机
- 格式:doc
- 大小:84.00 KB
- 文档页数:4
名词解释往复式压缩机
往复式压缩机是一种常用的压缩机类型,主要用于空气、天然气、石油气等气体领域的压缩。
它主要由一个旋转的活塞和一个固定在活塞上的吸气口、吐气口以及一个冷却剂开口组成。
往复式压缩机的工作原理是利用旋转的活塞在吸气和吐气过程中的压缩和膨胀作用,将气体压缩到较高的压力,并将其吸入压缩机内部。
在吸气过程中,冷却剂开口会吸入低温气体,从而降低气体的温度,提高压缩效率。
在吐气过程中,气体会从压缩机内部排出,从而降低气体的温度,降低压缩机的能耗。
往复式压缩机具有结构坚固、可靠性高、运转稳定等特点,广泛应用于空气、天然气、石油气等领域。
在工业领域,往复式压缩机还被广泛应用于空调、冰箱等家电产品的制造中。
此外,往复式压缩机也被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域,成为这些领域中不可或缺的设备之一。
除了用于气体领域的压缩外,往复式压缩机还可以用于液体领域的压缩。
例如,在制冷循环中,往复式压缩机可以用于压缩制冷剂,实现制冷剂的压缩和膨胀,从而实现制冷循环。
此外,往复式压缩机还可以用于压缩其他液体,例如油、水等。
总之,往复式压缩机是一种广泛应用于工业、航空航天、汽车等领域的压缩机类型,其工作原理和特点使其在这些领域中有着广泛的应用前景。
往复式压缩机一、概述往复式压缩机往复式压缩机即为活塞式压缩机,它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩气体的。
根据所需压力的高低,可作单级和多级。
目前,需要高压的场合,多采用这种压缩机。
二、压缩机的主要优缺点1、压缩机的主要优点1)适用压力范围广:活塞式压缩机可设计成超高压、高压、中压或低压,而随排气压力的变化,排气量变化不大。
2)压缩效率较高:大型往复压缩机的绝热效率可达80%以上,其等温效率一般为70%以上。
3)适应性较强:活塞压缩机的输气量范围较宽广,小输气量可低至每分钟数立升,大输气量可达500m3∕min o2、压缩机的主要缺点1)气体带油污:特别是在化工生产中,若对气体质量要求较高时,压缩后气体的净化任务繁重;2)因受往复运动惯性力的限制,转速不能过高,故所能达到的最大排气量较小,因此,在大型生产流程中,势必造成单机外形尺寸较大或多机组运行,加大设备投资及基建投资;3)由于气体压缩过程间断进行,排气不连续,气体压力有波动,故在排出口一般设有稳压装置;4)易损件较多,维修工作量大,一般需要有备机。
三、未冷凝气压缩机的作用和主要结构1、未冷凝气压缩机的作用未冷凝气压缩机为卧式往复运动双缸双作用型压缩机,由电机驱动曲柄,通过两连杆和十字头,带动两活塞在缸套内作往复运动,不断吸入和压缩气体,提高出口压力。
2、未冷凝气压缩机主要结构未冷凝气压缩机由曲轴、连杆、十字头、活塞、气缸、刮油环、填料和气阀组成。
3、未凝气压缩机气量的调节方式压缩机都是按一定的生产能力(输气量)和特定的操作条件设计、制造的。
在实际生产中,输气量一般总是低于它的额定(即设计的)生产能力,且生产中所需气量会有变动,操作条件如吸入压力和温度也会有所变化,以致使输气量有所增减。
因此,为满足生产需要,必须对压缩机的输气量在低于额定生产能力的范围内进行调节。
D补充余隙容积调节法在气缸余隙附近处装置补充余隙容积。
调节该容积大小,使气缸容积系数产生变化,达到气量调节目的。
往复压缩机工作原理
往复压缩机是一种常用的压缩机类型,广泛应用于空气压缩、制冷、液压等领域。
其工作原理如下:
1. 气缸和活塞:往复压缩机通常由一个或多个气缸和活塞组成。
气缸是一个密封的容器,而活塞则是在气缸内来回移动的可移动零件。
2. 吸气过程:当活塞向后移动时,气缸内形成一个负压区域,吸入外部空气或气体。
同时,气缸上方的吸气阀门打开,使气体进入气缸中。
3. 压缩过程:当活塞向前移动时,气缸内的容积减小,导致气体被压缩。
同时,气缸上方的吸气阀门关闭,气缸下方的排气阀门打开,将被压缩的气体推入高压管道或容器中。
4. 排气过程:当活塞再次向后移动时,气缸内的容积再次增大,排气阀门关闭,并形成一个负压区域。
此时,排气阀门上方的压力高于气缸内的压力,使气缸内的残余气体被排出。
5. 过程循环重复:通过不断往复移动活塞,气体就会在吸气、压缩和排气过程中循环压缩,从而实现持续的压缩工作。
需要注意的是,往复压缩机还需要通过驱动装置(如电机)提供动力,使活塞能够进行往复运动。
同时,压缩机内通常还装有润滑系统,以减少摩擦和磨损,并保证良好的密封性能。
往复活塞式压缩机参数往复活塞式压缩机(以下简称往复压缩机)是一种常用的空气压缩设备,广泛应用于工业生产、汽车制造、船舶建造等领域。
往复压缩机通过活塞在气缸内往复运动,将气体压缩至较高压力,是实现气体压缩的关键设备之一。
以下将对往复压缩机的参数进行详细介绍,分析其性能特点和应用。
一、压缩机型号和规格往复压缩机的型号和规格是衡量其性能和适用范围的关键参数。
通常来说,往复压缩机的型号会标明其排气量、排气压力、电机功率等重要信息。
一台往复压缩机的型号为ABC-100,其中100表示其排气量为100立方米/小时,排气压力为0.8MPa,电机功率为15KW。
这些参数可以帮助用户选择合适的往复压缩机,满足其工艺需求。
二、工作压力和排气量往复压缩机的工作压力是指其可以实现的最大排气压力,通常以MPa(兆帕)为单位。
工作压力的选择应根据实际工艺需求和设备的承受能力进行合理确定,过高或过低的工作压力都会影响到压缩机的使用效果。
排气量是指压缩机在单位时间内所排出的气体体积,通常以立方米/分钟或立方米/小时为单位。
排气量的大小直接影响到压缩机的产气能力,对工艺流程的稳定性和效率具有重要影响。
三、功率和效率往复压缩机的功率是指驱动其工作的电机功率,通常以千瓦(KW)为单位。
功率的大小直接关系到压缩机的能耗和输出能力,过大或过小的功率都会影响到设备的正常运行。
压缩机的效率是指其在压缩气体过程中的能量利用率,通常以百分比表示。
提高压缩机的效率可以减少能源消耗,降低生产成本,对节能减排具有重要作用。
四、排气温度和冷却方式在往复压缩机工作时,由于压缩过程会产生热量,因此排气温度成为一个重要参数。
合理控制排气温度可以保证设备的安全运行和延长设备寿命。
通常采用水冷或风冷的方式对压缩机进行冷却,根据具体应用场景和环境条件选择合适的冷却方式是十分重要的。
五、维护周期和故障率维护周期和故障率作为往复压缩机的重要参数,直接关系到设备的稳定运行和维护成本。
往复式压缩机各部件名称及作用
往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,它由许多不同的部件
组成,每个部件都起着重要的作用。
以下是往复式压缩机各部件的
名称及作用:
1. 曲柄连杆机构(Crankshaft and connecting rod mechanism),这是往复式压缩机的关键部件之一,它将旋转运动转
换为往复运动,使压缩机能够进行压缩和排气。
2. 活塞(Piston),活塞是往复式压缩机中移动的部件,它在
气缸内进行上下往复运动,从而实现气体的压缩和排放。
3. 气缸(Cylinder),气缸是容纳活塞并形成密封空间的部件,它在压缩机内部起着关键的作用。
4. 阀门(Valves),压缩机通常有进气阀和排气阀,它们控制
气体的流动方向,确保气体在正确的时间和方向上进入和离开气缸。
5. 曲轴箱(Crankcase),曲轴箱是曲柄连杆机构和曲轴的保
护外壳,同时也起到润滑和冷却的作用。
6. 压缩机驱动装置(Compressor drive),这通常是一个电动机或者发动机,用来提供动力给压缩机,使其能够进行压缩作业。
7. 冷却系统(Cooling system),往复式压缩机需要保持较低
的工作温度,以防止过热损坏,因此冷却系统是必不可少的部件。
这些部件共同作用,使往复式压缩机能够有效地进行气体的压
缩和排放,广泛应用于空调、冷藏、制冷和工业生产等领域。
对于
压缩机的运行和维护来说,了解各部件的名称和作用是非常重要的。
往复式压缩机的工作过程
往复式压缩机是一种常用的压缩机类型,其工作过程包括以下几个步骤:
1. 吸气过程:往复式压缩机在活塞向后运动时,气缸内的压力降低,导致气体通过吸气阀进入气缸内。
此时,活塞与气缸之间形成一个负压区域,气体被吸入气缸内。
2. 压缩过程:随着活塞向前运动,气缸内的容积减小,气体被压缩。
在此过程中,压缩机会将气缸内的压力提高到所需的工作压力。
3. 排气过程:当活塞继续向前运动,气缸内的压力超过工作压力时,排气阀打开,将压缩好的气体排出气缸。
这个过程称为排气过程。
4. 排气死点:活塞到达最前端位置时,气缸内的气体无法进一步压缩,此时称为排气死点。
排气死点后,活塞开始向后运动,从而开始新的循环。
需要注意的是,往复式压缩机通常需要配备曲轴机构和活塞环等部件来保证密封性和稳定性。
工作过程中,也需要冷却系统来控制温度,以防止过热。
总的来说,往复式压缩机通过循环的吸气、压缩和排气过程,将气体压缩提高压力,用于实现各种工业和制冷应用。
往复式压缩机检查要点往复式压缩机是一种常见的空气压缩机,通常用于工业生产中的气动设备和工艺控制系统。
往复式压缩机具有结构简单、运行稳定、效率高等优点,但在长时间使用后,由于零部件磨损、润滑不良等原因,可能会出现故障或性能下降的情况。
因此,定期进行往复式压缩机的检查和维护非常重要,可以延长设备的使用寿命,确保生产的正常进行。
下面我们就来介绍一下往复式压缩机检查的要点。
1. 外部检查首先要对往复式压缩机的外部进行检查,包括机体表面是否有损坏、漏油现象,以及管路是否有漏气等情况。
同时还要注意检查各个接头和螺丝是否松动,有无明显的异响等。
外部检查可以快速发现一些明显的问题,及时进行维修。
2. 润滑系统检查往复式压缩机的润滑系统非常重要,对于提高设备的使用寿命和降低运行成本有很大的影响。
因此,在检查时要注意润滑油的量是否充足,粘度是否合适,油质是否变质等情况。
另外,还要检查润滑系统的滤芯和滤网是否干净,及时更换或清洗。
3. 气缸和活塞环检查往复式压缩机的气缸和活塞环是关键零部件,直接影响设备的性能和稳定性。
在检查时要注意气缸内表面是否有损伤和磨损,活塞环是否有变形和磨损严重等情况。
如果出现问题,需要及时更换零部件,以免引起更大的损坏。
4. 阀门检查往复式压缩机的阀门也是非常重要的部件,直接影响设备的气压输出和节能效果。
在检查时要注意阀门是否正常开合,有无异味、异响等异常情况。
另外,还需要检查阀座和阀片是否有磨损,及时修理或更换。
5. 冷却系统检查往复式压缩机在工作时会产生大量的热量,如果冷却系统不良,会导致设备过热,影响设备的正常运行。
在检查时要注意冷却系统的散热效果是否良好,冷却风扇是否正常运转,冷却水是否清洁等情况。
如果发现问题,需要及时清洗或更换散热器、风扇等零部件。
总的来说,往复式压缩机的检查工作需要仔细认真,对设备的每一个部件都要进行全面的检查和评估,及时发现问题,及时处理,才能确保设备的正常运行和稳定性。
往复压缩机的实际工作循环往复压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于各个行业中。
它的工作原理是利用活塞的往复运动来改变容积,从而实现气体的压缩。
在这个过程中,往复压缩机遵循着一定的工作循环。
往复压缩机的工作循环主要包括吸气、压缩、排气和冷却等四个过程。
以下将详细介绍这些过程及其相互关系。
第一阶段是吸气过程。
在这个阶段,活塞从上死点向下运动,创造了一个负压区域。
负压使得气体从外部环境进入到压缩室中,充满了压缩室的空间。
同时,吸气阀打开以便气体进入,而排气阀关闭以防止气体流出。
随后是压缩过程。
在这个过程中,活塞开始向上移动,使得压缩室的体积减小。
随着体积的减小,气体分子之间的距离变近,从而导致气体的压力上升。
同时,吸气阀关闭以防止气体返回,而排气阀则打开以便将气体排出。
第三个过程是排气过程。
在这个过程中,活塞继续向上运动,使得压缩室的体积继续减小。
当压缩室内的气体压力超过了系统的背压时,排气阀关闭,阻止气体继续排出。
最后是冷却过程。
在压缩室中的气体被压缩时,会不可避免地产生热量。
为了防止温度升高过高,需要进行冷却。
常用的冷却方式有气冷式和水冷式两种。
在气冷式中,通过散热器将气体的热量散发出去。
而在水冷式中,通过水冷却器将气体的热量传递给水进行冷却。
往复压缩机的实际工作循环可以看作是一个连续的循环过程。
在每个过程中,活塞的运动使得气体的压力和温度发生变化,从而实现气体的压缩。
这种循环的特点是高效、稳定,适用于各个行业中的气体压缩需求。
总结一下,往复压缩机的实际工作循环主要包括吸气、压缩、排气和冷却四个过程。
在这个循环中,通过活塞的往复运动来改变压缩室的体积,从而实现气体的压缩。
往复压缩机的工作循环高效稳定,广泛应用于各个行业中,并在工业生产中发挥着重要作用。
往复式压缩机的基本知识及原理往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍往复式压缩机的基本知识和工作原理。
一、往复式压缩机的基本知识1. 定义:往复式压缩机是一种通过活塞在气缸内做往复运动,将气体压缩并排出的压缩机。
2. 组成部分:往复式压缩机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、阀门等组成。
3. 工作原理:当活塞向气缸内运动时,气缸内的气体被压缩;当活塞向外运动时,气体被排出。
4. 分类:往复式压缩机可分为单级压缩机和多级压缩机两种。
单级压缩机只有一个压缩级别,多级压缩机则有多个压缩级别。
二、往复式压缩机的工作原理1. 吸气过程:当活塞向气缸内运动时,气缸内的压力降低,使外部空气通过进气阀进入气缸。
2. 压缩过程:当活塞向外运动时,气缸内的压力增加,将气体压缩。
这一过程需要消耗能量。
3. 排气过程:当活塞再次向气缸内运动时,气缸内的压力降低,将压缩好的气体通过排气阀排出。
4. 循环过程:上述吸气、压缩和排气过程不断循环,使气体持续被压缩和排出。
三、往复式压缩机的优点和应用1. 优点:- 结构简单,制造成本较低。
- 压缩比较高,适用于高压力的气体压缩。
- 运行稳定,噪音较小。
2. 应用领域:- 工业制造:往复式压缩机广泛应用于各种工业制造领域,如汽车制造、机械制造等。
- 空调与制冷:往复式压缩机也常用于空调与制冷设备中,用于压缩制冷剂。
- 化工与石油:在化工和石油行业,往复式压缩机用于气体压缩和输送。
四、往复式压缩机的维护和故障排除1. 维护:- 定期更换润滑油,保持压缩机的润滑状态。
- 清洁气缸和活塞,防止积碳和杂质对压缩机的影响。
- 检查和调整阀门的工作状态,确保压缩机的正常运行。
2. 故障排除:- 压力不稳定:可能是气缸密封不良,需要检查和更换密封件。
- 压缩效率低:可能是活塞密封不良,需要检查和更换密封件。
- 压缩机噪音过大:可能是曲轴或连杆损坏,需要修复或更换。
五、结语往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,具有结构简单、压缩比较高、运行稳定等优点。
第8章往复式压缩机8.1 往复式压缩机的基本组成及工作原理往复式压缩机又称活塞式压缩机,是容积型压缩机的一种。
它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩缸内气体,从而提高气体压力,达到工艺要求。
往复式压缩机的结构见图8-1。
图8-1 2D6.5-7.2/150型压缩机1-Ⅲ段气缸;2-Ⅲ段组合气阀;3-Ⅰ-Ⅲ段活塞;4-Ⅰ段气缸;5-Ⅰ段填料盒;6-十字头;7-机体;8-连杆;9-曲轴;10-Ⅴ带轮;11-Ⅱ段填料盒;12-Ⅱ段气缸;13-Ⅱ-Ⅳ段活塞;14-Ⅳ段气缸;15-Ⅳ组合气阀;16-球面支承8.1.1往复式压缩机系统由驱动机、机体、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、气缸、活塞和活塞环、填料、气阀、冷却器和油水分离器等所组成。
驱动机驱动曲轴旋转,通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞进行往复运动,对气体进行压缩,出口气体离开压缩机进入冷却器后,再进入油水分离器进行分离和缓冲,然后再依次进入下一级进行多级压缩。
往复式压缩机结构示意图如图8-28.1.2为了由浅入深的说明问题,假定压缩机没有余隙容积,没有进、排气阻力,没有热量交换等,这样,压缩机工作时,气缸内压力及容积变化的情况如图8-3。
当活塞自点0向右移动至点1时,气缸在压力p1下等压吸进气体,0—1为进气过程。
然后活塞向左移动,自1绝热压缩至2,1—2为绝热压缩过程。
最后将压力为p2的气体等压排出气缸,2—3为排气过程。
过程0—1—2—3—0便构成了压缩机理论图8-2 往复式压缩机结构示意图1-排气阀;2-气缸;3-平衡缸;4-机体;5-飞轮;6-曲轴;7-轴承;8-连杆;9-十字头;10-活塞杆;11-填料函;12-活塞;13-活塞环;14-进气阀活塞从止点0至止点1所走的距离S,称为一个行程。
在理论循环中,活塞一个行程所能吸进的气体,在压力p1状态下其值为V1=FsSm3,式中Fs为活塞面积,m2;S为活塞行程,m。
图8-3 压缩机级的理论循环压缩机把气体自低压空间压送到高压空间需要消耗一定的功,压缩机完成一个理论循环所消耗的功为图8-3的0—1—2—3—0所围区域的面积,即进气过程中气体对活塞所作的功p1V1相当于0—0′—1′—1—0所围的面积;压缩过程中活塞对气体所作的功相当于1′—1—2—2′—1′所围的面积。
往复压缩机的分类
以下是 6 条关于往复压缩机分类的内容:
1. 嘿,你知道吗?往复压缩机可以按气缸排列方式来分呢!就好像排列整齐的士兵队伍一样。
比如卧式压缩机,那可是稳定的代表呀,就像一个可靠的老朋友,默默工作着。
像在一些大型工厂里,它可不就发挥着大作用嘛!
2. 哦哟,往复压缩机还能根据压缩级数来分类呀!这就像是爬楼梯,有一级一级往上的,也有多级一起冲的。
单级压缩的就像是只迈了一步,简单直接;多级压缩的呢,那就是噔噔噔地往上冲,更厉害更高效哟!你说神奇不神奇?
3. 喂,往复压缩机按驱动方式分类也很有意思哦!电动驱动的,就如同充满活力的小兔子,快速而敏捷;还有内燃机驱动的,像一头有力的老牛,稳步前行。
在不同的场景里,它们可都是各显神通啊,你难道不想详细了解下?
4. 哇,往复压缩机的冷却方式分类也值得一说呢!有水冷的呀,就像是在炎热夏天里享受一场清凉的沐浴;风冷的呢,好比在凉爽的微风中自在飘荡。
这不同的冷却方式,就像是给压缩机穿上了不同风格的衣服,是不是挺有趣的呀?
5. 嘿呀,没想到吧,往复压缩机还能按密封方式分类呢!填料密封的,就像给机器戴上了一个严实的帽子;机械密封的呢,如同穿上了一件特制的铠甲。
它们都在努力保护着压缩机的运行,这多厉害呀!
6. 哎呀,往复压缩机从气量调节方式分类也有讲究呢!像固定气量的,那就是一板一眼的前行;而可调节气量的,就如同会变魔术一样,根据需要灵活变化。
这在各种实际应用中可太关键啦!总之,往复压缩机的分类真的是丰富多样呀,每种都有自己独特的魅力和用处呢!。
往复压缩机介绍目录3. 动设备(往复式压缩机)3.1 压缩机简介3.1.1 压缩机的用途3.1.2 压缩的方法及压缩机类型3.2 基本理论介绍3.2.1 基本定律1)热力学第一定律2)热力学第二定律3)熵的定义3.2.2 压缩过程3.2.3 理想气体定律3.2.4 压缩级数3.2.5 轴功率3.3 压缩机型式的选择3.4 往复压缩机3.4.1 用途3.4.2 加氢重整装置中氢压机的一般特点 1)加氢装置2)重整装置3)转速及活塞线速度4)气体载荷及活塞杆静载荷 5)反向角的概念及应用6)尾杆的应用7)排气温度3.4.3 往复机的结构特点及材质 1)综述2)主要结构特点及材质3.4.4 典型气、水、油系统介绍 1)工艺气路系统2)润滑油系统3)软化水系统3.4.5 驱动机3.4.6 工艺配管要求3.4.7 对基础的要求3.4.8 往复机的热力计算简介3.4.9 往复机控制系统简介3.6 组合式机组介绍3.7 选型实例分析3.8 国内外主要压缩机制造商介绍3.1 压缩机简介3.1.1 压缩机的用途压缩机的基本目的就是提高被压缩介质的压力。
3.1.2 压缩的方法及压缩机类型压缩方法大体可分为两类:一是通过容积的变化,二是通过速度的变化。
相应的压缩机可以分成两大类型:容积式(间断流动)和动力式(连续流动)。
主要的压缩机分类可见下图:图3-1-1 主要压缩机类型3.2 基本理论介绍3.2.1 基本定律1)热力学第一定律在任一过程中(比如说压缩过程),能量既不可能生成也不可能消灭,而只能从一种形式变成另一种形式。
2)热力学第二定律可以有几种表达方法:a) 热量不能自动从冷的物体传到热的物体;b) 仅在外加功的情况下,热量才可能从低温物体传到高温物体。
c) 真实过程中,孤立系统的有用能总要降低。
d) 热量或能量(或水),总是从高向低流。
3)熵的定义能量有高有低,能量只有在从高位移到低位时才能利用。
熵是用来表征能量的不可用性。
往复式压缩机的基本知识及原理压缩机的分类压缩机种类很多,按照工作原理可分为容积式和速度式:容积式包括:往复式和回转式。
往复式包括:活塞式和膜片式。
回转式包括:螺杆式、滑片式和转子式速度式包括:离心式、轴流式和混流式。
容积式压缩机:指气体直接受到压缩,从而使气体容积缩小,压力提高的机器。
一般这类压缩机具有容纳气体的气缸。
以及压缩气体的活塞。
按容积变化方式的不同,有往复式和回转式两种结构。
往复式压缩机往复式压缩机有活塞式和膜片式两种式。
在圆筒形气缸中有一个可做往复运动的活塞,气缸上有可控制进、排气阀。
当活塞做往复运动时,气缸容积便周期性的变化,借以实现气体的吸进、压缩和排出。
一、往复式压缩机的特点1、往复式压缩机与离心式压缩机比较(1)无论流量大小都能达到所需压力,一般单级終压可达0、3至0。
5MPa,多级压缩可达到100MPa。
(2)效率较高。
(3)气量调节时排气压力几乎不变。
(4)在一般压力范围内,对材料的要求不高,可用普通的金属材料。
2、主要缺点(1)转速底,排气量较大时机器显得笨重。
(2)结构复杂,易损件多,日常维修量大。
(3)动平衡性差,运转时有振动,噪音大。
(4)排气量不连续,气流不均匀。
3、各类压缩机的使用范围活塞式适用于中小输气量,排气压力可由低压到超高压;离心式和阻流式适用于输送大气量,中低压情况;回转式适用于中小输气量、中低压情况。
二、往复式压缩机的工作原理:依靠气缸工作容积周期性的变化来压缩气体,以达到提高工作压力的目的。
(活塞在气缸内的往复运动造成减压将气体吸入,继而将气体压缩至一定压强而将它送出)活塞式压缩机的工作原理。
压缩机是用以将低压力的气体压缩至高压力的机器,在完成这项任务时,多采用逐次的多级压缩,每级气缸中都有相同的吸气、压缩和排气过程。
1、压缩机的理论循环气体在气缸内的理论循环,具有以下特点,即压缩机在吸气、排气时,不存在进排气阀处的压力损失,进排气过程压力处保持恒压,压缩过程指数量是一个定值,故气体在压缩时与气缸壁等处皆不发生热脚换,缸内不存在余隙容积以贮留小部分高压气体,全部气体均能排出气缸外。
往复式氢气压缩机的选用及设计分析
作者:刘飞
文章来源:《压缩机》
点击次数: 4007
时间: 2009-7-29 10:19:20
本文对氢气压缩机进行介
绍,并介绍了氢气压缩机的
选用问题,分析了其设计结
构。
前言
氢气压缩机广泛应用在石油化学工业部门。
近年来,在石油炼制工业中,由于广泛采用先进的加氢工艺,因此,迫切要求机械工业大量提供先进的成套加氢设备,氢气压缩机及其配套电气设备是不可缺少的项目之一。
而由于往复活塞式压缩机具有节能高效的特点,因而在石油精炼化工流程中它处于主导地位。
与国外相比,氢压机在我国起步较晚,刚开始是引进国外氢压机,进而发展到自行测绘仿制,直至上世纪80年代后期才走上自行设计氢压机并不断完善的阶段。
由于氢气是一种极易泄漏,易燃易爆的气体。
因此,对氢气压缩机的设计、制造、使用、维修甚至于选用都提出了一系列的特殊要求,尤其是对密封、安全和可靠性等方面的要求较高。
本文针对氢气压缩机的设计结构进行分析,提出了氢气压缩机的选用方法,希望对广大行业人士提供一个可行的参考。
往复式氢气压缩机特点
往复式压缩机是利用容积的改变使气体受到压缩,石化装置中通过往复式压缩机提高氢气压力以满足工艺操作的要求,一般具有以下主要特点:(1)压缩的气体是烃类和氢气的混合体,属易燃、易爆气体。
(2)氢气活动性强,在一定的条件下,对金属有强的腐蚀作用,此特性严重地影响了氢气压缩机的使用寿命。
如碳钢发生氢腐蚀的条件是:氢气压
力>20MPa,温度>200℃,而且温度是主要指标。
对于氢气压缩机设计的最高实际排气温度应小149%,富氢压缩机设计的排气温度应小于135℃(富氢分子量≤12)。
(3)通常进出口压差大、排气压力高,需采用多级压缩实现较大的压力比。
往复式压缩机对被压缩气体的分子量不敏感,可以在每一压缩级中达到2~3的压力比,适合用于新氢的压缩。
(4)要限制每一压缩级的出口温度不超过135℃。
氢气和空气相比具有较大的滑移位数,在压缩过程中,易通过活塞环泄漏,造成温度的升高,亦降低了容积效率。
和其他石油气相比压缩氢气时的容积效率的降低,同时较低的气体出口温度有利于气阀的寿命和可靠性,还减少了氢气在材料中的渗透。
(5)氢腐蚀的潜伏期与晶界上氧化铁的集中程度有直接关系。
其中氢的压力、温度越高,氢腐蚀的潜伏期就越短。
(6)从安全角度要求,尽量采用无油或少油润滑。
经验证明,对气缸采用过多的润滑与润滑不充分相比,对可靠性的危害更大。
目前在无油或少油润滑的压缩机上,活塞环寿命可达到4000~8 000h,活塞支撑环和活塞杆密封环的寿命可达到3年(25 000h)或更长。
往复式氢气压缩机设计分析
活塞部件由活塞、活塞杆、活塞环、支承环、活塞背帽等组成。
活塞通常由铸件或者锻件制成。
其材料按活塞力的大小分别选用:低压级为HT2O-40、HT2547等铸铁件。
如果考虑各级间往复惯性力平衡也可选用铝合
金ZL401等材料,中高压级活塞选用35 锻制件。
无油润滑或少油润滑氢压机的活塞环、支承环选用填充四氟乙烯自润滑性能好的材料。
活塞杆材料选用42CrMo锻件,如果压缩介质为含有HS成份(3%~11%)的富氢气,其活塞杆材料选用174PH锻件或采用金属表面非晶态硬化处理新工艺;在活塞杆摩擦表面利用激光技术喷涂陶瓷涂层等新材料,解决了介质对活塞杆零件的腐蚀和磨损问题,提高了易损件的使用寿命。
氢气压缩机必须采用具有中间隔离层的长双室结构,以防止空气与氢气相混合而发生爆炸事故中间接筒结构为铸铁制成的长双室型筒形部件,它是机身和气缸联接的桥梁。
在与机身、气缸联接的法兰面上采用橡胶圈密封,并通过弹性螺栓专用垫圈及盖形螺母把它们联在一起。
其中接筒与机身连接侧设置安装刮油环部件的隔板,用以把机身滑道与接筒分开。
双室式中间接筒,中间设有隔板并装有填料函,用以防止填料泄漏出的易爆氢气进入机身内。
中间接筒每室上部分设有气体排放口下部设有废液排放口;靠近气缸填料室内设有充氮气进出口;冷却填料的冷却水进出口;填料注润滑油进口及填料漏气回收排放口,将外泄漏的易燃、易爆氢气安全地收集起来或放空燃烧掉。
由于压缩介质氢气是易燃易爆气体,在设计活塞杆密封填料结构时,当气体工作压力大于2MPa时,应设有漏气回收,充氮气保护以及填料结构设注油点等有效防泄漏措施。
由于油的粘度比氢气的粘度大得多,故填料注油对减少泄漏是有益的。
为此在填料结构设计上设有注油点。
氢气压缩机的选用
现在的一些用户经常选择的氢气压缩机有几个特点,要求低转速。
低速机械一般来说,运转平稳,噪声低,磨损小,寿命长。
要求无油润滑,革除注油器,使氢气中无油雾夹带,从而提高氢气的纯度,提高商品质量等级,确保使用单位的质量要求。
要求增大单机生产能力,增加排气量满足所有生产的要求。
无论采用何种配置,对单台机的选型均需考虑级压缩比的合理分配,总列数及每级的气缸数。
近代的往复压缩机多采用卧式对称平衡型,按API618的要求,若配置单作用气缸,带台阶的活塞以及串联式气缸均需得到用户的同意。
在确定总压缩级数及级压力比之后根据每列为一个气缸的原则要确定总列数,从压缩机动力平衡的要求,采用偶数列是理想的。
由每级要求的入口流量计算出的气缸直径,再综合考虑总的级数、列数及动力平衡,确定每级的缸数。
除以上技术问题选型参考外,选择氢气压缩机时,首先要选择严格执行美国石油学会标准API618中有关氢气压缩机制造规定的制造企业进行采购,其二要应根据用户实际的工况条件对氢气压缩机进行选择,可以参考制造企业的意见与自己实际需要的因素进行选择。
氢气压缩机的运行
氢气压缩机安装质量必须严格验收,合格才能投入使用。
在氢气压缩机安装时,对氢气压缩机整机的安装质量,必须进行严格认真的全面验收工作,要根据该机规定的技术指标条件逐项进行严格的验收,如曲轴箱的水平,活塞与气缸之间的间隙,十字头与滑道的间隙,各级活塞环与活塞环槽轴的间隙。
3、4级冷却器之间装配时和运转中的间隙,2、3级冷却器与水套间的间隙,均要逐项进行严格检查,只有达到技术条件规定的指标方为合格。
由于氢气压缩机属于特殊用途压缩机,因此,在使用氢气压缩机时注意防爆防燃。
使用中严格按照说明书上的操作规程进行操作,严格控制各级气缸夹套冷却水的出口温度必须高于该进气温度25℃。
定期进行各部件拆捡、修配和刮研工作,这对压缩机的运行起着至关重要的作用。
此项工作可以保证压缩机运行平稳,使压缩机零部件长周期使用。
压缩机在开车时,应缓慢加载,以便使每个压力段有一定的平衡稳定时间,同时操作工必须时常监视测量仪表,一般每隔一小时记录一次各级进出口压力、温度、油压、电流、电压等数据。
需要及时排放各级气液分离器中的油水(一般每隔半小时排放一次),以防液体带进气缸,造成击缸事故。
需要经常注意检查循环润滑油的色泽透明度及粘度,定期取样分析,如发现润滑油颜色发生变化,
出现带水现象,应及时更换。
一般半年左右更换一次。
氢气压缩机在大修过程中应全部检查有关零部件,如轴瓦、气缸、填料、十字头、活塞杆、连杆、曲轴径、十字头销等,对照原始安装记录数据进行修正。
气缸水夹套,中间冷却器、油冷却器内的积垢要彻底清洗掉;各线气阀的弹簧和阀片要全部更新;对压缩机基础也要进行沉降观测,井检查有无裂纹等不正常现象存在。
氢气压缩机在运转中发生的小事故如弹簧折断或阀片断裂,填料或其它管件连接不严密等,都必须立即修理或更换,以免引起更大的设备事故。
氢气压缩机气阀的弹簧品种应严格分开保管,即使是同一种规格但不同厂家制造的弹簧也不要混装在同一只气阀上。
对于氢气压缩机的防爆措施也需要进一步的加强了解,注意室内必须通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过1%(体积比)。
总结
本文对氢气压缩机设计结构进行了介绍,对氢气压缩机的选用进行了浅议,然而对于氢气压缩机相关知识还有很多,需要我们进行了解与认识,以达到与同行们共同进步共同提高的作用。