空气分离制氧技术-第6章 离心式空气压缩机
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离心式压缩机技术规定范文离心式压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于工业和商业领域。
它以其高效、可靠的性能而受到了广泛的关注和应用。
本文将对离心式压缩机的技术规定进行详细探讨,以帮助读者深入了解和掌握该技术。
第一部分:离心式压缩机的工作原理离心式压缩机是一种基于离心力的工作原理来产生压缩能力的压缩机。
其基本工作原理是通过一个高速旋转的离心转子将气体从进气口吸入,然后在高速旋转的转子与外围壳体之间产生离心力的作用下,将气体压缩并排出。
离心式压缩机的转子通常由叶片、轴、转子盘等组成。
当转子开始旋转时,气体通过进气口进入转子的吸气腔,在转子的离心力作用下,气体被压缩并移动到放气腔中。
随着转子的旋转,气体被逐渐压缩并排出。
离心式压缩机具有以下几个关键设计要点:1. 转子叶片形状:转子叶片的形状对气体流动和压缩效果具有重要影响。
合理的叶片设计可以增加转子对气体的捕捉效率和压缩效率。
2. 转子材料和加工工艺:由于离心式压缩机在工作过程中要承受较高的转速和压力,因此转子的材料和加工工艺必须具备足够的强度和耐磨性。
3. 冷却系统:由于离心式压缩机在工作过程中会产生较高的温度,因此必须配备有效的冷却系统,保证机器的正常工作温度范围。
4. 进气与出气系统:进气和出气系统的设计对压缩机的性能和效率有重要影响。
合理的进气与出气系统可以减小气体流动阻力,提高机器的工作效率。
第二部分:离心式压缩机的主要应用领域离心式压缩机广泛应用于许多工业和商业领域,包括以下几个主要领域:1. 石油和天然气行业:离心式压缩机被广泛应用于石油和天然气开采、输送和储存过程中,用于产生高压气体以及维持管道和设备的正常运行。
2. 化工工业:离心式压缩机在化工工业中被用于压缩和输送各种气体,如氢气、氧气、氮气等。
它们在合成氨、合成尿素、制炼等过程中发挥着重要作用。
3. 制冷和空调行业:离心式压缩机被广泛用于商业和工业制冷和空调系统中,提供高效的冷却和空调效果。
第六章离心式空气压缩机6.1 H型离心压缩机6.1.1 结构:H型离心压缩机,为双轴四级结构型式。
压缩机的大齿轮转子通过齿的两端,构成高低速二个转子,各个叶轮与各自独立的蜗壳构成流道,高低速转子分别布置在大齿转子的两侧,由大齿轮带动,高低速转子及大齿轮转子的轴承部位都是滑动轴承,并用强制供油润滑。
压缩机下部装有三个中间冷却器及疏水器,通过管道进行连结,所有进出口管均为圆形载面,气体在压缩机中经四级压缩,三级中间冷却。
压缩机主要有由机壳、进气调节器、叶轮及转子、蜗壳组、轴承、增速齿轮对、齿轮联轴器、中间冷却器等部分组成。
润滑系统主要由油站、油管路系统、高位油箱等部分组成,油站主要包括油箱、油泵、油冷却器及滤油器等。
1、机组的主要部分结构特征概述如下:⑴机壳本机器的机壳同时也是增速器齿轮箱,它用高级铸铁铸造(或用钢板焊接)而成,是水平剖分式,中分面及盖板,蜗壳的各结合面经精密加工或刮研,以保证壳内的油气及蜗壳内的高压气体不致外泄。
在下机壳水平结合面上装有两只导杆,可以保证上机壳装拆,吊装过程中不致碰坏机壳内的齿轮、转子及密封,吊装前必须取下机壳上的温度计,以免损坏。
⑵进气调节器进气调节器设置在一级叶轮进口前,用来控制压缩机的进气量,改变进气调节器叶片的角度,可以改变气流的进口预旋,很方便地改变流量和压比,比其它的调节方法经济性好。
进口调节器是由一组在支承体内沿用均匀布置的扇形叶片组成,叶片通过一套齿轮转动装置,由电动执行器控制该开度,开度的大小由开度指示盘指示,可以在00(全闭)至900(全开)范围内调节,电动执行器操作可遥控,也可手动。
⑶叶轮及转子本压缩机共分四段压缩,每级为一段,四级的四个叶轮,全都有是采用三元流动的叶片,比常规的二元叶型叶轮有更高的流动效率。
叶轮是对气体做动功的唯一元件,是压缩机的核心。
气体在这里获得一定的压力和较高的速度。
叶轮由轮盘、轮盖、叶片焊接而成,材料为34CrNi3M。
离心式空气压缩机介绍黄河空分设计研究院郭大富一、简介离心式压缩机是开封黄河空分集团有限公司自行开发的各种类型空分设备的主要配套机组。
公司根据实际应用的需要,不断采用新技术、新工艺、不断加以改进和完善,在设计、制造、装配、安装和操作方面,积累了丰富的经验。
已经为国内外新老用户提供了上百台不同型号的离心压缩机,目前一直运行良好。
二、先进技术我公司的技术人员就是秉承这种理念和目标,以自己的智慧和丰富的实践经验,运用先进的设计软件技术,不断完善创新,形成了我公司性能优良的空气压缩机系列化产品。
本公司开发的离心式空气压缩机主要有H型和DA型两大类。
1.H型离心压缩机为单吸气,双轴、四级、大齿轮带动两个高速齿轮轴增速、高速齿轮轴和转子为一体式等温压缩机。
即各级间设有冷却器,使压缩过程尽量接近等温压缩的压缩机。
设计流量范围为6000~45000m3/h(出口标态空气),设计压力为0.35~1.0MPa,完全可以应用为中小型空分配套的原料气压缩机,氮气压缩机以及动力用的压缩机。
压缩机本体包括机身(齿轮箱)、蜗壳、增速齿轮对、叶轮、轴承、进气调节器及齿轮联轴器(或膜片联轴器)等。
辅机包括冷却系统,润滑系统,仪电控系统。
它的主要特点为:1)双轴双转速,四级压缩,具有合理的气动工况,使整机性能更优化。
2)进口装有进气调节器,进气预旋调节机构在部分负荷时省功效果明显。
可使压缩机在设计点75~105%范围内调节。
3)我公司重视技术的开发和引进,引进了国外先进三元叶轮计算程序,设计并制造出来了高效率的三元流动叶轮单级的多变效率达到85%~86%,整机的等温效率到达73%~74%。
4)每级叶轮都经过单体静平衡和动平衡,而且每级叶轮都要到国家级重点实验室浙江大学力学试实验室进行115%超速试验。
为了保证整机的性能,每个转子都要经过整体动平衡。
5)可倾瓦径向滑动轴承,不会产生油膜震荡,该轴承配有可调瓦块,不用刮研轴瓦即可实现轴承间隙的调整。
离心式压缩机操作法要点精细化工事业部甲醇制芳烃离心式压缩机操作方法(试用)编制:校对:审核:批准:一、岗位任务:Ⅰ、再生系统空气压缩机、再生气循环机:合成油反应器催化剂GSK 一10再生时,空气经过MW—46.7/11型空气压缩机【J40202】三级压缩后,提压至1.2Mpa。
与来自界区压力1.2Mpa 的氮气按比例混合温度不高于38℃,进入SV6-M压缩机【J40203】提压至2.0 Mpa,送往合成油反应器内进行循环烧炭反应。
Ⅱ、循环气压缩机:将气液分离后的合成气,经MCL-452离心式压缩机升压后送往合成油反应器,循环带走反应热。
二、职责范围:Ⅰ、管理本压缩机组及其附属设备,阀门,管线与本机组有关的电气,仪表,信号,安全防护联锁装置等。
Ⅱ、负责压缩机的正常操作,开车、停车、事故处理。
Ⅲ、保证压缩机正常运行,将各工艺条件稳定在操作指标内。
Ⅳ、负责设备的维护保养,消除跑、冒、滴、漏,做到岗位清洁,文明生产。
Ⅴ、运行期间每小时排污一次,并注意循环油箱液位。
Ⅵ、按时进行巡回检查,发现隐患或超工艺指标情况及时处理或汇报,确保安全稳定运行。
Ⅶ、经常检查各段进、出口气体压力和温度的变化情况;及压缩机振动、位移的变化;加减负荷时应加强与相关岗位的联系。
Ⅷ、压缩机开车正常运行后,向外工序送气时,必须待出口压力略高于系统压力时,才能开启出口阀门。
巡回检查Ⅰ、根据操作要求,每小时做一次岗位记录,做到认真、准时、无误。
Ⅱ、每十五分钟检查一次系统各点压力、温度和振动、位移。
Ⅲ、每半小时检查一次压缩机的运转情况及活门、气缸、活塞环、填料函,干气密封等有无异常情况;Ⅳ、每小时检查一次系统放空阀,近路阀、各排污阀的关闭情况。
Ⅴ、各段分离器排污,每两小时排放一次。
Ⅵ、每一小时检查一次各冷却器溢流情况、气缸夹套冷却水溢流情况及循环油箱油位。
Ⅶ、每班检查一次系统设备、管道等泄漏和振动情况。
三、生产原理及操作原理:Ⅰ、SV6-M压缩机;HM-46.7/11空气压缩机为四列三级对称平衡型往复活塞式压缩机。
离心压缩机概述离心压缩机是产生压力的机械,是透平压缩机的一种。
透平是英译音“TURBINE”,即旋转的叶轮。
在全低压空分装置中,离心压缩机得到广泛应用,逐渐出现了离心压缩机取代活塞压缩机的趋势。
这一节说一说离心压缩机,大家一块学习吧!一、定义: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。
二、工作原理:是工作轮在旋转的过程中,由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动,使气体的压力得到提高,速度也得到提高。
随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。
通过它可以把气体的压力提高。
打个比方说:一般是由一台原动机(电机)带动一根轴,轴上装有有4个叶轮,就好象一根轴带了4个电扇,一个电扇的风传给了第二个电扇,又传给了另一个电扇,最后你感觉到风的力量很大一样。
离心压缩机就是这样通过叶轮把气体的压力提高的。
三、特点:离心压缩机是一种速度式压缩机,与其它压缩机相比较:优点:⑴排气量大,排气均匀,气流无脉冲。
⑵转速高。
⑶机内不需要润滑。
⑷密封效果好,泄露现象少。
⑸有平坦的性能曲线,操作范围较广。
⑹易于实现自动化和大型化。
⑺易损件少、维修量少、运转周期长。
缺点:⑴操作的适应性差,气体的性质对操作性能有较大影响。
在机组开车、停车、运行中,负荷变化大。
⑵气流速度大,流道内的零部件有较大的摩擦损失。
⑶有喘振现象,对机器的危害极大。
四、适用范围:大中流量、中低压力的场合。
五、分类:⑴按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮。
双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
⑵按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
⑶按级间冷却形式分类:级外冷却,每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
机内冷却,冷却器和机壳铸为一体。
⑷按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
离心压缩机的工作原理分析一、常用名词解释:⑴级:每一级叶轮和与之相应配合的固定元件(如扩压器等)构成一个基本的单元,叫一个级。
第六章离心式空气压缩机6.1 H型离心压缩机6.1.1 结构:H型离心压缩机,为双轴四级结构型式。
压缩机的大齿轮转子通过齿的两端,构成高低速二个转子,各个叶轮与各自独立的蜗壳构成流道,高低速转子分别布置在大齿转子的两侧,由大齿轮带动,高低速转子及大齿轮转子的轴承部位都是滑动轴承,并用强制供油润滑。
压缩机下部装有三个中间冷却器及疏水器,通过管道进行连结,所有进出口管均为圆形载面,气体在压缩机中经四级压缩,三级中间冷却。
压缩机主要有由机壳、进气调节器、叶轮及转子、蜗壳组、轴承、增速齿轮对、齿轮联轴器、中间冷却器等部分组成。
润滑系统主要由油站、油管路系统、高位油箱等部分组成,油站主要包括油箱、油泵、油冷却器及滤油器等。
1、机组的主要部分结构特征概述如下:⑴机壳本机器的机壳同时也是增速器齿轮箱,它用高级铸铁铸造(或用钢板焊接)而成,是水平剖分式,中分面及盖板,蜗壳的各结合面经精密加工或刮研,以保证壳内的油气及蜗壳内的高压气体不致外泄。
在下机壳水平结合面上装有两只导杆,可以保证上机壳装拆,吊装过程中不致碰坏机壳内的齿轮、转子及密封,吊装前必须取下机壳上的温度计,以免损坏。
⑵进气调节器进气调节器设置在一级叶轮进口前,用来控制压缩机的进气量,改变进气调节器叶片的角度,可以改变气流的进口预旋,很方便地改变流量和压比,比其它的调节方法经济性好。
进口调节器是由一组在支承体内沿用均匀布置的扇形叶片组成,叶片通过一套齿轮转动装置,由电动执行器控制该开度,开度的大小由开度指示盘指示,可以在00(全闭)至900(全开)范围内调节,电动执行器操作可遥控,也可手动。
⑶叶轮及转子本压缩机共分四段压缩,每级为一段,四级的四个叶轮,全都有是采用三元流动的叶片,比常规的二元叶型叶轮有更高的流动效率。
叶轮是对气体做动功的唯一元件,是压缩机的核心。
气体在这里获得一定的压力和较高的速度。
叶轮由轮盘、轮盖、叶片焊接而成,材料为34CrNi3M。
高级优质合金钢,焊接均匀经精心修成圆角,以保证气流流动时阻力最小,每个叶轮均经过静、动平衡和超速试验,以保证叶轮运转的可靠性及安全性。
四个叶轮分别热套装于二个小齿轮轴上,不可简单的拆下来,加上推力盘、油封环、轴封套零件构成高、低速二个转子。
转子的二只叶轮,反向对置套装在轴的两端,这样可以将大部分轴向推力平衡掉,剩余的推力由转子的推力盘平衡。
整个转子在套装成后,再经过动平衡校正,以保证运转的平衡性。
叶轮和转子的损伤是导致性能下降和引起振动的原因,因此,拆卸组装和使用时都必须十分小心。
⑷扩压器隔板及蜗壳从叶轮出来的气体进入扩压器隔板,扩压器隔板的作用是将气体一部分动能转变为压力能,同时将气体导向蜗壳,扩压器隔板是由扩压器叶片和隔板组成,其叶片是焊接在隔板上的。
蜗壳分别装在机壳两侧,它们的作用是汇集扩压器出来的气流,通过出口喇叭管,将气体送至排气管道或冷却器,气体在此流动时,有一部分动能进一步变成了压力能。
蜗壳采用圆形截面,偏心配置的等内径结构型式,由高级铸铁铸造而成。
在拆卸和移动蜗壳时,必须十分小心,先从水平方向抽出蜗壳,并要小心支撑蜗壳,再向其他方向移动,安装时也要注意,以免损伤叶轮密封等零件。
为了吸收由于温度引起的热能膨胀,在各个蜗壳的出气管处及中间管路上留有间隙,在其处用膨胀节联接,这样既可将压缩气体密封,又可吸收伸缩和弯曲变形。
⑸密封在压缩机每级叶轮进口端面处和靠近叶轮转子轴处的机壳上都有铝合金制成的迷宫式密封,以减少由于气流压力不等而产生的泄漏损失,机壳内还装有铝合金油封与转子上油封盘一起构成对润滑油的密封,以防止润滑油的漏出。
在转动部件和密封齿轮之间保持有适当的间隙。
⑹增速齿轮组系统包括大齿轮及布置在两侧的两个小齿轮,由主电机通过联轴器直接带动大齿轮,再由大齿轮带动两小齿轮进行增速传动。
其主要零件均采用优质合金钢制成。
大小齿轮都经过高精度精细地加工,齿轮均为渐开线齿形,单斜齿结构。
精度达国家标准4级精度,小齿轮直接在齿轮轴上滚出,大齿轮热套在齿轮轴上。
在小齿轮两端设有推力环,在大齿轮轴上一侧也设有推力环,以承受由于斜齿而产生的轴向推力,大小齿轮均经动平衡校正,其轴承和啮合区的润滑油量由箱体进油管上各自的节流孔的孔径来控制和调整。
⑺轴承大齿轮轴、低速及高速小齿轮各用两套轴承支撑。
每套轴承分为两个部分,上下对开,轴承体为25#低碳钢,由表面浇铸巴氏合金。
为了限制转子轴向位移,本机器除大齿轮轴联轴器端轴承外,其余轴承都有止推面,止推轴承的止推面上开有油槽,油从油泵进入润滑油管,然后经过节流孔进入各轴承,适当地调整节流孔的孔径可控制轴承的油量,调节轴承温度。
⑻齿轮联轴器压缩机通过齿轮联轴器与电机联接,齿轮联轴器主要包括:联轴器接套、联轴器外套、联轴器内套Ⅰ和联轴器内套Ⅱ等。
内外套均为合金结构钢35CrMoVA制成。
内外套必须啮合好,内套(带有外齿的套)端部有一段短齿,做为外套(带有内齿的套)对应处内圆径向定位用。
内套的端面外圆为轴中心找正时的测量部位,所以这些部位不能损坏,联轴器的接套内装30#齿轮油,供啮合齿轮间的润滑,各联接间隙用“O”型环密封。
当拆卸或安装时必须按照定位标记,使内套和外套对准,同时联轴器的螺栓也必须按照标志安装定位,除非绝对需要,不要拆卸,以免破坏动平衡。
2、机组辅助设施⑴中间冷却器及疏水器压缩机共设有几个中间冷却器,用以降低各级压缩后空气温度,减少压缩功的消耗。
各级冷却器的管束由数组带散热器翅片的冷却管组成。
冷却管为大套片,经高压扩张与散热片紧密结合,冷却管的两端与管板涨紧,冷却水走管内,空气流过冷却管外进行冷却。
在中间冷却器中管束的气体出口侧,装有水气分离器,将冷凝水分离出来,冷却器下部设有疏水器,用以自动排放冷凝水。
⑵膨胀节压缩机管路在运行中产生热变形,为了吸收这些变形量,特采用了膨胀节。
膨胀节里边用特殊橡胶圈嵌入配管法兰上,外面是四块法兰节套保护,法兰节套用螺栓固定,橡胶圈有两个唇边,用于密封管内气体,随着管内气体压力增高,密封性更好。
⑶逆止阀为防止压缩机排气管中的气体倒流而引起压缩机反转事故,在排气管路上装有逆止阀,在压缩机停车或管网事故时,该阀能够自动关闭。
⑷油箱油箱为矩形载面,用钢板焊成,在箱体内中间装有过滤网,以清除油中外来杂质,保持油泵齿轮的安全运转。
在箱体侧面装有油标可检查箱内油位情况,下部装有电加热器,以便气温太低时,加热润滑油,保证油泵正常启动。
⑸油泵采用两台油泵并联,一用一备可以交替使用(也采用主机带主油泵,油箱安有启动油泵)。
⑹油冷却器油站配置有壳式油冷却器,由外壳、芯子等部件,芯子是由翅片管与管板采用铺锡焊成。
⑺油过滤器油过滤器由一套特殊结构的三通旋塞和两组并列的可切换滤油芯组成。
每组滤油芯为一级,分内外两层,每层均有一个笼壳和过滤元件。
6.1.2启动操作必须确认压缩机、仪表电器、阀门、管道、冷却器和供油系统等设备完好,安装正确,并确认高低压电源、仪表气源正常才能启动。
1、打开冷却水管路系统的所有控制阀门,检查冷却水路应畅通,并无漏水现象。
2、水压达到正常值。
3、供油总管油压在启动前调整到比正常工作值高0.05Mpa。
4、检查机组气管路系统各阀门处于以下位置:进口导叶:启动位置(5~10%)手动放空阀:全开位置送气阀:全关位置防喘振阀:全开位置5、按规定启动主电机,把进口导叶缓慢开至60~70%。
6、开启送气阀。
7、保持防喘振阀全开,缓慢关闭手动放空阀。
8、逐步关小防喘振阀,缓慢将空压机排气压力升压到~0.45 Mpa。
6.1.3 停机1、压缩机的正常停车⑴接空分通知后,徐徐打开放空阀至全开。
⑵把进口导叶关到启动位置。
⑶在DCS(或就地)操作停车按钮,停主电机。
⑷停车后,及时盘车。
⑸主电机停止20分钟后再停主油泵、排烟风机。
⑹关闭所有上、回水阀。
⑺空压机如长期停用或冬季停车,应拧开放水器下面的丝堵和中间冷却器下面的水腔阀门,放出积水。
2、紧急停车⑴若机组出现下列情况,需紧急停车:①机组出现强烈振动。
③机壳内出现异常声响或摩察声。
④电机或机组任一部分出现起火或冒烟。
⑤突然停电。
⑥冷却水突然中断,导致各部分温度达到报警值而仍未恢复供水时。
⑦自动联锁停车。
⑧确信某一联锁停车信号达到联锁值,而没有联锁停车。
⑵紧急停车操作①停车后应保持或及时恢复系统正常供油,同时保持油温。
②及时盘车。
③将导叶置启动位置,防喘振阀置全开。
④及时查找引起联锁停车的原因,记录并处理。
6.1.4 维护与检修1、维护⑴机组运转时应经常查看机器是否有不正常的振动,当发生不正常的振动时,机组应立即停车,并进行仔细检查,必要时开壳检查,以便找出原因,经过处理后,方可重新启动。
⑵机组运转时应注意控制气体冷却器的出口气体温度,尽可能达到设计值。
⑶机组运转时应注意监视各级轴承温度尽可能不超过65℃,为此应控制进油温度和各润滑点油压在设计要求范围内,否则要进一步查明原因并消除。
⑷机组运转时注意保持一定的供油压力。
⑸机组运行期间应注意油箱油位不得低于允许的最低油位。
⑹根据汽轮机油的技术标准(GB2537-81),定期检查油的质量指标,必要时更换新油。
⑺定期检查和清洗油过滤器,机组运行期间如发现油过滤器前后的差压过大时,则应对油过滤器进行清洗。
⑻油泵在运行期间如发现产生异常的振动和噪音时,多半是该油泵的进口过滤器阻力太大所致,应当处理。
2、检修⑴压缩机、增速器箱及一切辅助设备,必须进行定期检查,最好每年不少于两次,但是机组的大修无需每年进行,是否需要进行大修,由实际情况决定。
⑵检修内容①叶轮是传递能量的关键部件,必须仔细地检查轮盘,轮盘是否有裂纹,变形等缺陷,叶轮流道内部是否清洁,叶轮与齿轮轴是否发生松动和有歪斜现象。
②检查转子主轴颈及止推面的磨损情况和转子有关部位的径向和轴向跳动,不应超过规定范围。
③检查压缩机,各轴承的轴衬和止推块的磨损情况,必要时加以修复或更换新的轴承。
更换轴承时应先更换大齿轮(也就是主轴的两副轴瓦,主轴必须保证水平和电机的对中及两副瓦的顶、侧间隙和过盈,然后再更换两对从动轴的轴瓦,在更换轴瓦时首先要保证齿轮的中心距,齿的啮合情况,再考虑平行度、侧过盈和止推间隙。
④仔细检查齿轮箱的各部情况,特别是齿轮的磨损和接触情况及有关间隙。
⑤检查各气体冷却器和油冷却器的清洁情况,必要时进行清洗。
⑥检查齿式联轴器的接触情况。
⑦检查机组出口止回阀和气管路系统中的其它阀门,特别是进口阀,应启闭灵活。
6.2 空气透平压缩机6.2.1 压缩机的结构1、压缩机由静止元件(包括机壳、隔板、密封器等)、转子、轴承、进口导叶装置、中间冷却器等组成。
⑴静止元件①机壳机壳用铸铁浇铸而成,采用水平剖分结构,分为上、下机壳,其间用定位锥销定位,双头螺栓连接。
上机壳设有供起吊用的吊耳和用于拆卸的支顶螺钉,下机壳的剖分面上装有导向杆可供拆装上机壳时起导向作用。