往复式压缩机1ppt课件

往复压缩机往复压缩机 课件提纲课件提纲 工作原理工作原理 性能参数性能参数 结构结构 操作运行操作运行 1 2 3 4 * 1 前言前言 压缩机是输送气体并提高气体压力能的机器。在石油化工厂中，压 缩机主要压缩原料气、空气或中间过程的介质气体，以满足石油化工生 产工艺的需要。压缩机按其工作原理可分为速度型和容积型两种。 n速度型压缩机靠气体在高速旋转的叶轮的作用下，得到巨大的动能 ，随后在扩压器中急剧降低，使气体的动能转变为势能动能转变为势能，也就是压力能 。 n容积型压缩机靠在气缸内作往复或回转运动的活塞，使容积缩小而 提高气体压力。 往复压缩机往复压缩机* 2 前言前言 *往复压缩机往复压缩机 3 压缩机 速度型 容积型 轴流式 离心式 混流式 回转式 往复式 滑片式 螺杆式 转子式 膜式 活塞式 压缩机按结构型式不同，分类如下： 1.1.工作原理工作原理 往复式压缩机通过曲轴连杆机构将曲轴旋转运动转化为活塞往复运 动。 当曲轴旋转时，通过连杆的传动，驱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。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。 *往复压缩机往复压缩机 4 1.1 1.1 理论工作循环理论工作循环 为了更好地理解活塞压缩机的工作原理，这里重点介绍理论工作循理论工作循 环环。假定压缩机没有余隙容积，没有吸、排气阻力，没有热量交换，则 压缩机工作时，汽缸内的压力和容积的关系如下图所示。压缩机的理论 工作过程可以简化成下图示的三个热力过程。 *往复压缩机往复压缩机 5 1.1 1.1 理论工作循环理论工作循环 吸气活塞自0点移至1点，吸气阀打开， 气体在P1压力下进入气缸。 压缩活塞自1点移至2点，吸排气阀均关 闭，此过程为多变压缩过程，气缸内的气体压 力升至P2。 排气排气活塞从2点移至3点，压力为P2的气 体等压排出气缸。 过程0-1-2-3-0构成了压缩机的理论工作循 环，压缩机完成一个理论循环所消耗的功即为 图中0-1-2-3-0所代表的面积。 *往复压缩机往复压缩机 6 1.1 1.1 理论工作循环理论工作循环 压缩机在压缩气体的过程中，温度会逐步升高，是个多变的过程。 实际压缩循环比理论压缩循环多了一个热膨胀的过程。随着热膨胀的逐 步增加压力升高，温度也升高，功耗随之加大。所以，在理论上等温压在理论上等温压 缩循环的功耗最小。缩循环的功耗最小。 *往复压缩机往复压缩机 7 1.2 1.2 实际工作循环实际工作循环 压缩机中最常见的压缩过程为等温、绝热及多变过程。在同一压缩 范围内，等温压缩耗功最小，绝热过程耗功最大，多变压缩介于两者之 间。 实际上，由于受冷却速度的限制以及和外界的热量交换，不可能实 现等温过程和绝热过程，一般都为多变压缩过程。 *往复压缩机往复压缩机 8 1.2 1.2 实际工作循环实际工作循环 *往复压缩机往复压缩机 9 1.2 1.2 实际工作循环实际工作循环 压缩机工作过程中活塞环、填料、气阀不可避免存在泄露泄露，每个循 环的排气量总小于实际吸气量。压缩机的进气阻力过大，会造成压缩机 排气量减少。余隙容积过大会降低排气量，使指示功图面积变小。 *往复压缩机往复压缩机 10 1.2.1 1.2.1 实际过程与理论过程的区别实际过程与理论过程的区别 n由于余隙容积的存在，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩、排气四 个过程组成，而理论循环无膨胀过程。 n实际吸、排气过程中存在阻力损失，使实际气缸内吸气压力小于吸 入管路内气压、实际气缸内排气压力高于排出管路内气压；吸、排气过 程中有压力波动、温度变化。 n在膨胀和压缩过程中，因为气体与气缸壁之间存在热交换，使得压 缩过程指数与膨胀过程指数不断变化，并非常数。 *往复压缩机往复压缩机 11 2. 2. 性能参数性能参数 往复式压缩机的性能参数主要包括： u 排气压力 u 排气温度 u 排气量 u 功率和效率 *往复压缩机往复压缩机 12 2.1 2.1 吸气吸气/ /排气压力排气压力 往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道处和末级排出 接管处的气体压力，因为压缩机采用的是自动阀，气缸内的压力取决于 进、排气系统中的压力，即由“背压”决定。所以吸、排气压力是可以 改变的。 压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只要机器强度、 排气温度、电机功率和气阀工作许可，他们是可以在很大范围内变化的 。 *往复压缩机往复压缩机 13 2.2 2.2 排气温度排气温度 排气温度是指压缩机末级排出气体的温度，它应在末级气缸排出管 处测得。多级压缩机末级之前各级的排气温度称为该级的排气温度，在 相应级的排气接管处测得。 排气温度可以计算校核，T2T1(P2/P1)n-1/n 排气温度应进行监控： 排气温度过高会造成润滑油润滑性能下降，轻质油挥发污染气体， 润滑油积碳堵塞阀槽，活塞环软化或加速磨损，非金属阀片融化等。 *往复压缩机往复压缩机 14 2.3 2.3 容积流量容积流量 往复压缩机的容积流量是指在单位时间内经压缩机压缩后在压缩机 最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温度时的气体容 积值，单位是M3/min或M3/h。 压缩机的额定容积流量，即在压缩机铭牌上标注的容积流量是指在 特定的进口状态下（进口压力0.1MPa，温度20）时的容积流量。 对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换算时要考虑到 气体可压缩性的影响。 *往复压缩机往复压缩机 15 2.4 2.4 供气量供气量 往复压缩机排气量随压缩机的进口状态而变，它不反映压缩机所排 气体的物质数量。化工工艺中使用的压缩机，由于工艺计算的需要，需 将容积流量则算到标准状态（1.013x105MPa，0）时的干气容积值，此 值称为供气量或者标准容积流量。 *往复压缩机往复压缩机 16 2.5 2.5 功率和效率功率和效率 压缩机消耗的功，一部分直接用于压缩气体，另一部分是用于克服 机械摩擦。前者称为指示功，后者称为摩擦功，二者之和为主轴所需的 总功，称为轴功。 单位时间所消耗的功称为功率。 指示功率与总功率的比值即为压缩机的效率。 *往复压缩机往复压缩机 17 2.6 2.6 多级压缩多级压缩 所谓多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压 缩后将气体导入中间冷却器进行冷却。如图所示 *往复压缩机往复压缩机 18 1st stage2nd stage 3 bar8 bar 1 bar3 bar Q 2.6 2.6 多级压缩的理由多级压缩的理由/ /优势优势 1.可以节省压缩气体的指示功， 下图为两级压缩与单级压缩所耗功之比。当第一级压缩达到压力P2 后，将气体引入中间冷却器中冷却，使气体冷却到原始温度T1.因此使排 出的气体容积由V2减至V2，然后进入第二级压缩到最终压力。这样， 从图中可以看出，实行两级压缩后，与一级压缩相比节省了图中绿色区 域的功。 采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行中间冷却。如果没有中 间冷却，第一级排出的气体容积不是因冷却而由V2减至V2，而仍然以 V2的容积进行二级压缩，则所消耗的功与单级压缩相同。 *往复压缩机往复压缩机 19 2.5 2.5 多级压缩多级压缩 *往复压缩机往复压缩机 20 p 1级压缩曲线 1级 volume pressure V 2nd stage 2级压缩曲线 单级压缩压比很大 通过中间冷却节省的压缩功 减去 级间冷却器产生的损耗 2级 1、2级级间冷却 2.6 2.6 多级压缩的理由多级压缩的理由/ /优势优势 2. 可以降低排气温度 通过多级压缩中间冷却后降低了气体的进气温度，压缩过程接近等 温压缩，可以显著降低排气温度。 排气温度过高，会使润滑油粘度降低，性能恶化或形成积炭现象； 使气阀的工作寿命下降。对某些特种气体压缩机，排气温度过高还会引 发腐蚀或爆炸。 *往复压缩机往复压缩机 21 2.6 2.6 多级压缩的理由多级压缩的理由/ /优势优势 3. 提高容积系数 随着压力比的上升，余隙容积中的气体膨胀所占的容积增加，气缸 实际吸气量减少。采用多级压缩，压力比下降，因而容积系数增加。 *往复压缩机往复压缩机 22 2.6 2.6 多级压缩的理由多级压缩的理由/ /优势优势 4. 降低活塞力 多级压缩由于每级容积因冷却而逐渐减少，当行程相同时，活塞面 积减少，故能降低活塞上所受的气体力，因此使运动机构重量减轻，机 器效率提高。 *往复压缩机往复压缩机 23 2.7 2.7 气量调节方式气量调节方式 *往复压缩机往复压缩机 24 卸荷器调节 旁通调节 变转速调节 M Quantity Compressor delivery pressure 余隙腔调节 3.6.4 3 3 结构结构 压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能 量调节装置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气液分离器等部件组成。 *往复压缩机往复压缩机 25 3.1 3.1 机体机体 机体包括机身、机座、曲轴箱等部件。机体一般采用高强度灰铸铁 （HT20-40）铸成一个整体，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。 *往复压缩机往复压缩机 26 3.1 3.1 机体的作用机体的作用 n用来连接气缸和安装运动机构，并用作支承座。 n承受机器本身的全部或部分重量。 n作为传动机构的定位和导向部分。如曲轴支承在机体的主轴承上， 十字头以机体滑道导向。 n承受压缩机工作时气体压力及转动部件的惯性力。 n连接某些辅助部件，如润滑油系统、盘车系统、冷却系统等。 *往复压缩机往复压缩机 27 3.2 3.2 气缸气缸 气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分。气缸与活塞配合 完成气体的逐级压缩，它要承受气体的压力，活塞在其中往复运动，气 缸应有良好的工作表面以利于润滑并应耐磨，为了散发气体被压缩时产 生的热量以及摩擦生热，气缸应有良好的冷却，通常在气缸中设置冷却 水夹套。 *往复压缩机往复压缩机 28 3.2 3.2 气缸气缸 *往复压缩机往复压缩机 29 3.2 3.2 气缸气缸 气阀在气缸上的布置有三种方式：配置在气缸盖上、配置在气缸体 上、混合配置。 气阀在气缸上的布置方式对气缸的结构有很大的影响，是设置气缸 所要考虑的主要问题之一。 布置气阀的主要要求是：通道截面大，余隙容积小，安装和修理方 便。 *往复压缩机往复压缩机 30 3.3 3.3 气阀气阀 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、膨胀、压缩、排气等四 个工作过程。 *往复压缩机往复压缩机 31 3.3 3.3 气阀气阀 目前，活塞式压缩机所应用的气阀，都是随着气缸内气体压力的变 化而自行开闭的自动阀，由阀座、运动密封元件（阀片或阀芯）、弹簧 、升程限制器等组成。 *往复压缩机往复压缩机 32 3.3 3.3 气阀气阀 自动阀的阀片在两边压差的作用下两边压差的作用下开启，在弹簧作用力下关闭。阀 片与阀座或升程限制器之间的粘附力、阀片与导向块之间的摩擦力等， 也影响阀片的开启与关闭。 *往复压缩机往复压缩机 33 3.3 3.3 气阀的要求气阀的要求 气阀是活塞式压缩机的重要部件之一，它的工作直接关系到压缩机 运转的经济性和可靠性，对于气阀的基本要求如下： l使用期限长（指阀片和弹簧的寿命长），不能由于阀片或弹簧的损 坏而引起压缩机非计划停车。 l气体通过气阀时的能量损失小，以减少压缩机的动力消耗。 l气阀关闭时具有良好的密封性，以减少气体的泄漏量。 l阀片启、闭动作及时、迅速，而且要完全开闭，以提高机器效率和 延长试用期。 l气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 l结构简单，制造方便，便于维修。 *往复压缩机往复压缩机 34 3.3 3.3 气阀分类气阀分类 常用的压缩机气阀按照阀片结构分为： n环状阀 n网状阀。 *往复压缩机往复压缩机 35 3.3.3.3.环状阀环状阀 环状阀由阀座、阀片、弹簧、升程限制器、连接螺栓、螺母等组成 。 *往复压缩机往复压缩机 36 3.3.3.3.环状阀环状阀 环状阀使用的弹簧有环形弹簧、柱形（或锥形）弹簧。阀片为圆环 状薄片，一般是制成单环阀片。阀片的启、闭运动是靠升程限制器上的 导向块来导向的。为了防止气阀在工作时松动，连接螺栓和螺母都采取 了放松措施。 *往复压缩机往复压缩机 37 3.3.3.3.环状阀环状阀 环状阀制造简单，工作可靠，可改变环数来适应各种气量要求，因 此得到广泛使用，适用于各种压力、转速的压缩机。 环状阀的主要缺点是：阀片的各环彼此分开，在开闭运行中很难达 到步调一致，因而降低了气体的流通能力，增加了额外的能量损失。阀 片等运动元件质量较大，阀片与导向块之间有摩擦力，环状阀经常采用 柱形（或锥形）弹簧等因素，决定了阀片在开闭运动中不容易做到及时 、迅速。由于阀片的缓冲作用较差，磨损严重。随着非金属耐磨材料的 发展，用加填充剂的聚四氟乙烯、MC尼龙、玻璃钢等制造阀片，在一定 程度上克服了之一弊病。 *往复压缩机往复压缩机 38 3.3.3.3.网状阀网状阀 网状阀在结构上与环状阀的区别在于阀片各环连在一起，呈网状， 阀片与生成限制器之间设有一个或几个与阀片形状基本相同的缓冲片。 下图为网状阀的组合图。 *往复压缩机往复压缩机 39 3.3.3.3.网状阀网状阀 从阀片、缓冲片中心算起的第二环，将 径向连接片切断，并将阀片切断处的两个半 环铣薄（b中阴影线部分），使气阀在工作 时（阀片、缓冲片的中心环夹紧在阀座和升 程限制器之间）阀片和缓冲片都能获得必要 的弹性，保证阀片能上下平行运动。阀片、 缓冲片的运动不需要导向块就能很好的导向 ，避免了环状阀中存在的导向块与阀片之间 的摩擦，这是网状阀的一个优点。 *往复压缩机往复压缩机 40 3.3.3.3.网状阀网状阀 网状阀也同环状阀一样，适用与各种操作条件，在低、中压范围内 应用较为普遍。但是由于网状阀阀片结构复杂，气阀零件多，加工困难 ，成本高，阀片任何一处损坏都导致整个阀片报废。 *往复压缩机往复压缩机 41 3.4 3.4 活塞活塞 活塞与气缸构成了压缩容积，活塞必须有良好的密封性，有足够的 轻度和刚度，重量轻，制造工艺好。要求活塞和活塞杆的连接和定位可 靠，活塞杆表面硬度高、耐磨、光洁度高。 *往复压缩机往复压缩机 42 3.4 3.4 活塞活塞 按活塞与气缸间的密封分为两种： p活塞环密封 p迷宫密封 *往复压缩机往复压缩机 43 3.4.1 3.4.1 活塞环密封活塞环密封 活塞环是密封气缸镜面和活塞间间隙用的零件，另外还起到布油和 导热的作用。对活塞环的基本要求是密封可靠和耐磨损。其密封原理如 下： *往复压缩机往复压缩机 44 3.4.1 3.4.1 活塞环密封活塞环密封 活塞环上有开口，在自由状态下，其直径大于气缸的直径，因此活 塞环装入气缸时，由于材料本身的弹性，产生一个对气缸壁的预压力。 活塞环装在活塞环槽中，与槽壁间应留有间隙。压缩机工作时，活塞环 在其前压力（P1）和后压力（P2）的压力差作用下，被推向压力较低（ P2）的一方，即密封了气体沿环槽端面的泄露。作用在活塞环内圆上的 压力，约等于环前的压力（P1），此压力大于作用在活塞环外圆上的平 均压力，于是形成压力差，将环压向气缸镜面，阻止了气体沿气缸壁面 的泄露。 *往复压缩机往复压缩机 45 3.4.1 3.4.1 活塞环密封活塞环密封 气体从高压侧第一道环逐级漏到最后一道环时，每一道环所承受的 压力差相差较大。第一道活塞环承受着主要的压力差，并随着转速的提 高，压力差也增高。第二道承受的压力差就不大，以后各环逐级减少。 因此环数过多是没有必要的，反而会增加气缸磨损，增大摩擦功。 *往复压缩机往复压缩机 46 3.4.2 3.4.2 迷宫密封迷宫密封 一般活塞式压缩机常采用活塞环进行密封，采用有油润滑。但润滑 油雾会不可避免的混入压缩气体中，造成气体污染。同时，当介质中夹 带部分粉末时，采用活塞环密封会造成活塞环迅速损坏。 *往复压缩机往复压缩机 47 3.4.2 3.4.2 迷宫密封迷宫密封 迷宫密封又称疏齿密封，属于非接触 式密封。即人为的在泄漏通道内加设许多 齿或槽，来增加泄漏流动中的阻力，使造 成泄漏的压差急骤的损失。迷宫活塞式压 缩机是利用活塞与气缸之间小间隙的流阻 来实现密封的，使用迷宫密封时不仅活塞 密封无需润滑，而且因为活塞与气缸这一 运动副不直接接触，因此不存在摩擦损失 ，这样就保证了压缩机的高效率和工作表 面没有磨损。 *往复压缩机往复压缩机 48 3.4.2 3.4.2 迷宫密封系统工作原理迷宫密封系统工作原理 迷宫密封包括许多顺序排列的节 流点（3）和容积室（4）。每个节流 点（3）作为一个微小的孔板起作用 ，压能在这里转化为动能。下面的容 积室（4）降低气体速度，将动能转 化为热能和涡流能。 *往复压缩机往复压缩机 49 3.4.2 3.4.2 迷宫密封与普通活塞环密封的区别迷宫密封与普通活塞环密封的区别 p可靠： 迷宫压缩机采用了非接触式迷宫密封，不仅排气无油，而且压缩机 气缸内不产生任何粉尘磨屑，同时对压缩介质中混入的杂质颗粒不 敏感 ，在易燃、易爆烃类气体、有毒气体、贵重气体及氧气装置中，或在超 高温或在超低温工况及压缩绝对干燥气体（如氮气）时使用更具有极高 的安全可靠性，且很可能是唯一的选择。 *往复压缩机往复压缩机 50 3.4.2 3.4.2 迷宫密封与普通活塞环密封的区别迷宫密封与普通活塞环密封的区别 p经济： 迷宫压缩机没有因连续摩擦而引起活塞环和填料密封环磨损现象， 维修费用低，开工率高，仅有极少的几个部件要求特别维护，且凡要特 别维护的部件都易于拆卸；立式结构占地面积小；迷宫活塞既可逾越非 金属材料活塞环允许的最高工作温度安全运行，亦可高于气缸有油润滑 压缩机的压缩机油闪点正常工作，还可低于普通金属材料为防冷脆而限 定的最低工作温度下正常工作；无疑提高了经济效益。 *往复压缩机往复压缩机 51 3.4.2 3.4.2 迷宫密封与普通活塞环密封的区别迷宫密封与普通活塞环密封的区别 p安全： 迷宫压缩机通过气流的所有部件用金属制成，设计尽可能简单，在 压缩范围内无机械摩擦产生，在压缩易燃、易爆、有毒气体时还可采用 闭式结构，提高了压缩机的安全性。 *往复压缩机往复压缩机 52 3.4.2 3.4.2 迷宫密封优点：迷宫密封优点： 1、迷宫密封所提供的压缩气体是绝对干燥的，压缩过程是无油润滑 。 2、允许输送介质中夹带微小固体粉末，如聚合产品或者催化剂粉末 。 3、对一般密封不能胜任的高温、高压、高速和大尺寸密封部位特别 有效。 *往复压缩机往复压缩机 53 3.4.2 3.4.2 迷宫密封优点迷宫密封优点 4、不需要采用其他密封材料，密封零件可以在制造压缩机本体时一 并设计制造。 5、由于排气侧不需要油分离器或滤油器，不仅减少了设备，而且减 少了气体的压力损失（能量损失）。 6、没有活塞环与气缸壁的摩擦及摩擦热，故功耗少，设计简单，使 用可靠，寿命长。 *往复压缩机往复压缩机 54 3.4.2 3.4.2 迷宫密封缺点迷宫密封缺点 加工精度高，难于装配，间隙过小，常因压缩机运转不良而发生磨 损，磨损后使压缩机性能发生大大下降。 *往复压缩机往复压缩机 55 3.5 3.5 填料函填料函 填料函组件作用是阻止气缸内气体沿气缸与运动着的活塞杆外圆面 之间的间隙向外泄露，此处填料密封是往复运动密封，是活塞压缩机的 主要易损件之一，对其基本要求是密封性能良好并耐用。 *往复压缩机往复压缩机 56 3.5 3.5 填料函填料函 通常填料密封采用石墨制径向浮动和自定中心的迷宫密封环（无油 润滑），密封环装在不锈钢密封腔内，下端装有漏气收集腔，将泄漏气 送回一级的吸入口。 *往复压缩机往复压缩机 57 3.5 3.5 填料函填料函 压缩机中的填料密封，都是借助于气体的压力差来获得自紧密封的 。可根据气体压差、性质、对密封要求的高低、机器结构的不同选用不 同类型的密封圈。 密封圈主要有平面和锥形两类。平面密封圈又称为刚性密封圈，多 用于低、中压；锥形密封圈称为弹性密封圈，高压情况下用的较过。 *往复压缩机往复压缩机 58 3.5 3.5 填料函填料函 为了改善填料、活塞杆的工作条件，提高使用寿命，填料需进行良 好的冷却，以带走密封圈和活塞杆的摩擦以及气体压缩散发出的热量。 常用的冷却方法是在填料盒上开设水道，冷却水在其中环形流动（如下 图），这样能保证周向温度分布比较均匀，冷却水处于湍流状态，利于 冷却。 *往复压缩机往复压缩机 59 3.6 3.6 刮油环刮油环 活塞杆装有刮油环，使润滑油与隔离段、活塞杆填料函区域或气缸 部分隔离，润滑油在导向轴承位置通过一个“U”形管回到曲轴箱油池。 隔离段将气体压缩部分与油润滑的曲轴箱分离。 *往复压缩机往复压缩机 60 3.6 3.6 刮油环刮油环 *往复压缩机往复压缩机 61 3.7 3.7 曲轴曲轴 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。 *往复压缩机往复压缩机 62 3.7 3.7 曲轴曲轴 主轴颈与曲柄连接处，应取成圆角圆滑过渡，以避免发生过大的应 力集中现象，致使曲轴破坏。常见的过渡圆角形式如下图所示，其中（a ）图所示是最常用的圆角形式，（b）图所示圆角形式适合于大型曲轴。 （c）图所示圆角形式便于连杆用大头定位。 *往复压缩机往复压缩机 63 3.7 3.7 曲轴曲轴 为了平衡曲轴惯性力或惯性力矩，在曲柄下端设平衡铁，平衡铁与 曲柄连接多采用抗拉螺栓连接。为了润滑主轴颈和曲柄销，直至十字头 销，曲轴上开设有油孔。曲轴的轴向定位是靠曲轴上的定位台肩来实现 的。 *往复压缩机往复压缩机 64 3.8 3.8 连杆连杆 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。 *往复压缩机往复压缩机 65 3.8 3.8 连杆连杆 连杆螺栓是压缩机的重要部分之一，它承受着很大的交变载荷几倍 于活塞力的预紧力。通常连杆螺栓的断裂是由于应力集中的部位上材料 的疲劳而造成的。 *往复压缩机往复压缩机 66 3.9 3.9 十字头十字头 十字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活塞杆的构件，具 有导向作用。连杆力，活塞力、侧向力在此交汇。 *往复压缩机往复压缩机 67 3.10 3.10 润滑系统润滑系统 活塞压缩机中，在零件相互滑动的部件，如活塞环与气缸、填料与 活塞杆、主轴承、连杆大头瓦、连接小头衬套以及十字头滑道等处，要 注入润滑剂进行润滑，以达到如下目的： u 减小摩擦功率，降低压缩机功率消耗； u 减少滑动部位的磨损，延长零件寿命； u 润滑剂有冷却作用，可导致摩擦热，使零件工作温度过高，从而保 证滑动部位必要的运转间隙，防止滑动部位咬死或烧伤； u用油作润滑剂时，还有防止零件生锈的作用。 *往复压缩机往复压缩机 68 3.10 3.10 润滑系统润滑系统 根据活塞压缩机结构的特点，润滑大致分为两种情况。 1. 飞溅润滑 飞溅润滑多用于小型无十字头压缩机中，其特点是：气缸与运动部 件的摩擦面，均靠装在连杆上的打油杆将油飞溅到各润滑部位进行润滑 。 2. 压力润滑 在大、中型带十字头的压缩机中，均采用压力润滑。这种润滑方式 往往分为两个独立系统，即气缸填料部分的润滑、活塞环与气缸的润滑 靠注油器供油；而运动部件的润滑，则由油泵连续供油。 *往复压缩机往复压缩机 69 3.10 3.10 润滑系统润滑系统 油泵一般采用齿轮泵或转子泵。二个齿数相同的齿轮啮合称为齿轮 泵；转子泵有一对齿数不等的内外转子作啮合转动，由于存在转速差， 使内转子齿面包围的容积发生周期行扩大和缩小，实现吸油和压油作用 。 *往复压缩机往复压缩机 70 3.11 3.11 分离器分离器/ /进出口缓冲罐进出口缓冲罐 压缩机进出口缓冲罐/分离器的作用是从压缩机入口介质中去除冷凝 物，防止液体进入气缸中产生液击现象。 如果分离不足冷凝物会通过气体带入气缸，产生液击现象，气体中 的液体会损坏活塞、气缸和气阀。由于液击损坏进气阀，引起导向臂， 阀座的损坏。 *往复压缩机往复压缩机 71 3.11 3.11 分离器分离器/ /进出口缓冲罐进出口缓冲罐 常用的分离器的结构型式分为：: n过滤方式 n离心力 *往复压缩机往复压缩机 72 3.11 3.11 分离器分离器/ /进出口缓冲罐进出口缓冲罐 A.过滤方式 过滤式分离器：通过过滤元件将液滴留在滤芯上，然后流到筒的下 部。 *往复压缩机往复压缩机 73 3.11 3.11 分离器分离器/ /进出口缓冲罐进出口缓冲罐 B. 离心力 离心式分离器，通过离心力将重的液滴流到筒的下部，达到气液分 离的目的。 *往复压缩机往复压缩机 74 4 4 压缩机故障原因分析压缩机故障原因分析 压缩机操作人员的维护职责主要是按工艺规定指标严格操作，保持 各摩擦部件有良好的润滑和冷却条件。根据运转情况，及时发现和判断 故障所在，与有关人员迅速联系加以处理。 分析步骤: 1) 从整体看-介质;工况参数;气,水,油三大流程; 2) 从局部看-气阀,活塞环,填料是否有泄漏 安装问题,材料变性 *往复压缩机往复压缩机 75 4.1 4.1 压缩机产生撞击声的原因压缩机产生撞击声的原因 u活塞在活塞杆上松动 u缸内进水（或液）或者进入杂物（颗粒较大的、直径大小超过余隙 尺寸的） u余隙容积太小或活塞松动造成的过大 u气缸套松动或损坏 *往复压缩机往复压缩机 76 4.2 4.2 气缸体发热的原因气缸体发热的原因 冷却水供应不足，冷却水管道堵塞，供水中断，活塞工作面不光滑 ，与气缸间隙不均匀，排气阀不严密，导致气体循环而升温，造成气缸 发热。 *往复压缩机往复压缩机 77 4.3 4.3 填料函发热填料函发热 填料与活塞杆配合间隙不合适，装配时产生偏差，填料函冷却水供 应不足或供水中断，冷却水道污垢太厚或者供油不足。 *往复压缩机往复压缩机 78 4.4 4.4 过热故障过热故障 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。 *往复压缩机往复压缩机 79 4.54.5排气温度不正常排气温度不正常 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。 排气阀泄漏，入口过滤器堵塞，吸入气体温度超过规定值，吸入阀 泄漏，气缸或冷却效果差。 *往复压缩机往复压缩机 80 4.54.5排气温度不正常排气温度不正常 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。 排气阀泄漏，入口过滤器堵塞，吸入气体温度超过规定值，吸入阀 泄漏，气缸或冷却效果差。 *往复压缩机往复压缩机 81 4.6 4.6 气缸内和运动部件有异常声响气缸内和运动部件有异常声响 阀片断裂或弹簧断裂，阀体压紧筒破裂或松动，气缸余隙容积太小 ，气缸中积聚液体、气缸中异物、气缸缸套松动或断裂、活塞或活塞环 严重磨损、活塞紧固螺母松动或活塞杆断裂。连杆螺栓、轴承压盖螺栓 、十字头螺母松动或断裂，主轴承、连杆大小头轴承、十字头滑道间隙 过大、十字头螺栓松动或断裂、各轴承紧力太小或无紧力、曲轴靠背轮 与轴的配合、与联轴节配合松驰。 *往复压缩机往复压缩机 82 4.7 4.7 管路发生不正常的振动管路发生不正常的振动 管卡太松或断裂，支撑刚性不够，管架或吊架不牢，管路系统产生 气柱共振或管路机械共振。 *往复压缩机往复压缩机 83 4.8 4.8 油泵出口压力低或无压力油泵出口压力低或无压力 吸入管法兰或接头漏，吸入空气，油泵壳体或轴封有泄漏，吸入阀 有故障或油管堵塞，油箱内油位太低，油过滤器太脏有堵塞，油泵驱动 机转速下降，安全阀有故障。 *往复压缩机往复压缩机 84 4.9 4.9 油温升高油温升高 油冷器供水不足，油冷却器结垢，润滑油变质。 机器运转不正常，运动部件摩擦增大。 *往复压缩机往复压缩机 85 4.10 4.10 压缩机排气压力低压缩机排气压力低 活塞环漏气，气阀漏气 *往复压缩机往复压缩机 86 4.11 4.11 排气量达不到设计要求排气量达不到设计要求 气阀泄漏、活塞环严重磨损或断裂，填料漏气、卸荷阀故障、气缸 余隙容积过大。 *往复压缩机往复压缩机 87 5 5 压缩机的使用与维护压缩机的使用与维护 压缩机的使用 n启动前的准备 n压缩机的启动 n压缩机运行中的监护 压缩机的维护 p常用的维护、巡检方法 *往复压缩机往复压缩机 88 5.1 5.1 启动前的准备启动前的准备 n操作、维修和保养压缩机必须由具有资质的人员进行。 n气体管道应清理干净。 n检查压缩机各运动与静止联结部分的紧固程度。 n检查各部位间隙是否规定范围内。 n检查仪表是否合格、安装妥当。 n检查和清洗机身油池，按规定注入清洁的润滑油到规