容积式压缩机常见故障分析

容积式压缩机常见故障分析摘要在石油化工及化肥行业中，气体的压缩必不可少，而做为往复压缩机由于压力范围广，效率高、适应性强，在石化及中小氮肥行业中的应用则更为广泛。

但压缩机在设计中常常出现一些故障，阻碍了石油化工及化肥行业的生产。

随着石油化工工艺的不断变化和能源的日益紧张,要求活塞式空气压缩机能够在更大的范围内实现排气量连续调节。

实际中，活塞式空气压缩机应用中产生很多故障，文中详细地介绍了从理论和实践相结合的基础上，系统地分析了压缩机排气量不足的原因，并提出了排除故障的具体方法。

本文主要包括以下几方面：简介部分、提出现象及分析解决部分、绘图部分。

问题的提出及分析解决部分包括故障发生介绍和排气量不足的解决办法等等。

在分析过程中，均按照生产实际检查结果进行分析的。

此外，参阅了相关大量文献，并完成图纸的绘制。

关键字：活塞式压缩机结构；排气量；影响诸因素；改进措施Analysis of the common faults of type compressorAbstractIn the petrochemical and chemical industry, gas compression is essential, and asa reciprocating compressor because the pressure range, high efficiency, strong adaptability, applications in the petrochemical and medium and small nitrogenous fertilizer industry is more widely. But the compressor in the design often appears some faults, hindered the petrochemical and chemical fertilizer industry production.With the continuous changes and petrochemical processes increasingly tense energy, requirements of piston type air compressor can achieve continuous exhaust volume in a wider range. In practice, many fault piston type air compressor in the application, the paper introduced in detail the basis from the combination of theory and practice, systematic analysis of the causes of compressor exhaust quantity shortage, and put forward specific troubleshooting method.This paper mainly includes the following aspects: the introduction part, The phenomenon and the analysis and solution of the drawing part. The problemanalysis and solving part includes fault is introduced and exhaust volume solutionetc.In the analysis process, in accordance with the actual production results were analyzed.In addition, refer to the relevant literature, and complete drawings.Keywords：Piston type compressor structure; exhaust emission; influence factors; improvement measures目录第一章.绪论 (1)1.1 压缩机概述 (1)1.1.1 压缩机的分类与命名 (1)1.1.2 压缩机的用途 (2)1.1.3 各种压缩机的特点和适用范围 (3)1.1.4 压缩机的一些术语和基本概念 (6)1.2 压缩机常见故障 (8)1.2.1绕组短路、断路和绕组碰机壳接地 (8)1.2.2 压缩机抱轴、卡缸 (8)1.2.3 压缩机吸、排气阀关闭不严 (8)1.2.4 压缩机的震动和噪音 (9)1.2.5 热保护器损坏 (9)1.3 压缩机的发展前趋势及设计意义 (9)1.3.1 压缩机的发展前景 (9)1.3.2 压缩机的设计意义 (11)第二章容积式压缩机 (12)2.1 往复压缩机基本构成和工作过程 (12)2.1.1 基本构成和工作原理 (12)2.1.2压缩机级的工作过程 (17)2.2往复式压缩机热力和动力性能 (23)2.2.1压缩机的热力性能 (23)2.2.2 压缩机的动力性能 (24)第三章关于活塞式压缩机排气量不足的故障分析 (27)3.1排气量和供气量 (27)3.2 影晌活塞式压缩机排气量的因素 (29)λ (29)3.2.1 压力系数pλ (30)3.2.2 温度系数Tλ (30)3.2.3 泄漏系数u3.2.4 压缩机的转速n (31)λ (31)3.2.5 容积系数L3.3 气阀对排气量的影响 (33)3.3.1 压缩机的气阀 (33)3.3.2 气阀对排气量的影响原因 (35)3.4 压缩机进气滤清器的故障 (36)3.5压缩机气缸、活塞、活塞环磨损 (37)第四章解决排气量不足的方法 (38)第五章总结 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)第一章.绪论本章主要对压缩机的分类、命名、各类压缩机的特点及应用和压缩机专业术语做了简单的介绍，同时也分析了当前压缩机的发展形式并阐述了压缩机设计的必要性。

具体内容如下所述。

1.1 压缩机概述压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。

它的种类多、用途广，有“通用机械”之称。

根据压缩机气体原理，压缩机可以分为“容积式”和“动力式”两大类。

压缩机的种类和形式很多，不同压缩机的结构和特点差别很大，因而其适用的场合，性能，造价，尺寸重量也甚远。

1.1.1 压缩机的分类与命名按工作原理分，我们可以把压缩机分为容积式压缩机和动力式压缩机两大类。

容积式压缩机是依靠改变工作腔容积的大小来提高气体压力的。

该压缩机可以直接对一可变容积工作腔的气体进行压缩，使该部分气体的容积缩小，压力提高。

而动力式压缩机（又称速度式或叶轮式压缩机），它是利用高速转动叶片的动力学作用来给气体提供能量，而后部分气体的动能再转变为压力能。

如果按排气压力来分，压缩机又可以分为低压压缩机、中压压缩机、高压压缩机和超高压压缩机。

如果按压缩级数来分，压缩机又可以分为单极压缩机、两级压缩机和多级压缩机。

按功率大小来分的话，又可以分为小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机三中。

由于工作腔中运动件或者是气流工作特性不同容积式压缩机又可以分为往复式和回转式两种。

1.1.2 压缩机的用途压缩机的用途十分广泛，遍布工农业、交通农业、交通运输、国防甚至生活的各个领域。

按照气体被压缩的目的，大致可区分为如下四大类。

（1）动力压缩机利用压缩空气驱动各种工具和机械已经应用得非常广泛，如风镐、风钻、气力扳手、造型机、车辆制动、仪表控制等。

纺织工业中利用压缩空气吹送纬线以替代梭子，食品和制药工业用压缩空气搅拌浆液，中大型发动机用压缩空气启动，高压空气爆破采煤，鱼雷发射，潜艇浮沉等。

这些场合均需用到不同压力的压缩空气，具有安全、可靠、方便、洁净等优点。

（2）化工工艺用压缩机在化学工业中将气体压力提高有利于化学反应的进行，提高反应速度和产率，并可相应减小设备尺寸，降低工程造价。

如化肥生产中的合成氨工艺要使氢气和氮气在15~100Mpa的压力下反应，尿素生产需要在21Mpa下使二氧化碳和氨发生化学反应，而由乙烯聚合生产塑料的工艺则需要高达280Mpa的工作压力，石油加氢精炼则需要7~32Mpa的压力。

（3）制冷和气体分离用的压缩机制冷设备中需要提高制冷剂的压力，以将其冷却成液体，这需要压缩机提供约1.5~12Mpa的压力。

在气体分离工业（如空分），需要用压缩机先将混合气体提高压力，然后进行冷却和膨胀降温并变成液态，最后利用不同组分的沸点差将其蒸发分离。

（4）气体输送用压缩机气体输送有管道输送和装瓶输送两种方式。

气量大时由管道输送，此时压缩机的目的是提高气体压力以克服流动过程中的管道阻力，，并使较小的管径输送尽可能多的气体，如天然气的管道输送需要1~10Mpa的压力。

气量小时用容器装运，因容器一般体积有限，所以为装运更多的气体，往往将充气压力定得高一些，如天然气汽车加气子站气体转运槽车的运输压力是20Mpa，而燃料电池汽车车载氢气瓶的充装压力是35~70Mpa。

1.1.3 各种压缩机的特点和适用范围1.活塞式压缩机的工作原理及优缺点当活塞式压缩机的曲轴旋转时，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。

活塞式压缩机的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；活塞式压缩机的活塞反向运动时，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。

当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。

总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，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。

活塞压缩机的优点：不论流量大小，都能得到所需要的，排气压力范围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa，（实验室中）；单机能力为在500m3/min以下的任意流量；在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右；气量调节时，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；气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体；驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强；活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验。