空分机组讲稿-空分机组讲稿(1)

1、空分装置配套空压缩机组 大型空分装置是发展三大化工（大型化肥、大型乙烯、大型空分装置是发展三大化工（大型化肥、大型乙烯、大型煤化工）、冶金工业和城市集中供氧、核工业等的关键大型煤化工）、冶金工业和城市集中供氧、核工业等的关键设备，而透平压缩机又是空分装置中必不可少的心脏设备。设备，而透平压缩机又是空分装置中必不可少的心脏设备。空分装置的原料是从大气中免费得到的，而驱动压缩机的能空分装置的原料是从大气中免费得到的，而驱动压缩机的能耗几乎占整个空分装置运行费用的八成以上，所以压缩机的耗几乎占整个空分装置运行费用的八成以上，所以压缩机的效率就显得特别重要，而等温型压缩机恰恰具有等温效率高效率就显得特

2、别重要，而等温型压缩机恰恰具有等温效率高、整机功耗小的特性，因此，倍受空分用户青睐，各国大型、整机功耗小的特性，因此，倍受空分用户青睐，各国大型空分设备均采用等温型压缩机。空分设备均采用等温型压缩机。前言锅炉蒸汽锅炉蒸汽膨膨 胀胀 机机增增 压压 端端高高压压板板式式换换热热器器冷冷却却器器冷却器冷却器凝汽凝汽器及器及凝结凝结水泵水泵蒸蒸汽汽透透平平空空气气压压缩缩机机过过滤滤空空气气 空冷塔、分子筛空冷塔、分子筛低压板式换热器低压板式换热器空气增压机空气增压机空分工艺流程图内压缩空分流程示意图仪表空气仪表空气高高压压板板式式换换热热器器膨膨 胀胀 机膨机膨 胀胀 端端下下塔塔热电分厂热电分厂

3、内压缩流程简介一、除尘系统（空气过滤器）自洁式空气过滤器，低空吸气，在线更换一、除尘系统（空气过滤器）滤袋式过滤器滤袋式过滤器采用高空吸气采用高空吸气不能在线更换不能在线更换内压缩流程简介空吸塔过滤器二、压缩系统（压缩机组）内压缩流程简介三、预冷系统空冷塔水冷塔循环水泵冷冻水泵冷冻机洗涤、冷却空气内压缩流程简介水冷塔空冷塔四、纯化系统（分子筛吸附器）内压缩流程简介 吸附空气中的水分、CO2及部分碳氢化合物 两只切换使用 一只工作，一只再生，切换间隔4h。 氧化铝 分子筛五、分馏系统（膨胀机、分馏塔、液体泵）内压缩流程简介提供冷量六、储存系统（液氧储槽、液氮储槽、液氩储槽）内压缩流程简介2.8万

4、空分装置压缩机组万空分装置压缩机组RIK112-4及及RBZ45-7压缩机组配置-典型图空压机空压机汽汽轮轮机机齿齿轮轮箱箱增压机增压机压缩机组配置-典型图制造简介陕鼓与陕鼓与MAN公司合作制造公司合作制造空分装置主空压机：空分装置主空压机：RIK112-4空分装置增压机组：空分装置增压机组：RBZ 45-7合作制造分工：合作制造分工：压缩机本体的气动设计和结构设计由压缩机本体的气动设计和结构设计由MAN TURBO 公司负责，同时提供转子、轴承等关键零部件。陕公司负责，同时提供转子、轴承等关键零部件。陕鼓按照鼓按照MAN TURBO 公司的设计图纸以及加工、检公司的设计图纸以及加工、检验的有

5、关文件，制造壳体、隔板、扩压器、冷却器验的有关文件，制造壳体、隔板、扩压器、冷却器等其它零部件，机组的辅机系统由陕鼓提供，机组等其它零部件，机组的辅机系统由陕鼓提供，机组的总成设计由陕鼓完成。这样，既保证了机组的技的总成设计由陕鼓完成。这样，既保证了机组的技术先进性，同时降低了投资成本。术先进性，同时降低了投资成本。 RIK112-4参数 设计参数 介质 空气 流 量 190000Nm3 /h 流量调节范围 70 105（133000，199500) 进口压力 0.09805MPa(绝压) 进口温度 31.5 排气压力 0.618MPa(绝压) 转 速 5547 rpm 排气温度 96 轴 功

6、 率 16500kWRIK等温压缩机介绍冷却器冷却器下机壳下机壳进气室进气室转子转子离心压缩机转子：主轴，固定在轴上的叶轮、轴套、联轴节、推力盘及平衡盘等。定子：气缸，其上的各种隔板以及轴承等零部件，如扩压器、弯道、回流器、蜗壳、吸气室。驱动机转子高速回转叶轮入口产生负压（吸气）气体在流道中扩压气体连续从排气口排出气体的流动过程是：气体的流动过程是：组成组成离心式压缩机常用术语：离心式压缩机常用术语：级级由一个叶轮与其相配合的固定元件所构成RIK112-4离心式压缩机常用术语：离心式压缩机常用术语：段段以中间冷却器作为分段的标志。增压机RBZ45-7(2+2+3)离心式压缩机常用术语：离心式压

7、缩机常用术语：缸缸一个机壳称为一缸，多机壳称为多缸一、级的典型结构一、级的典型结构 “级”是离心式压缩机的基本单元，从级的类型来看，一般可分为： 首级: 由进气室和中间级组成； 中间级: 由叶轮、扩压器、弯道、回流器组成； 末级: 由叶轮、扩压器、排气蜗壳组成二、叶轮的典型结构二、叶轮的典型结构1、离心式叶轮 闭式叶轮 半开式叶轮 双面进气叶轮2、按叶片弯曲形式后弯叶片：弯曲方向与叶轮旋转方向相反，级效率高，径向叶片：工作稳定范围宽，常用前弯叶片：弯曲方向与叶轮旋转方向相同， 效率低，稳定工作范围较窄，多用于一部分通风机。3、叶轮的速度三角形在讨论其工作原理时，常常会用到叶轮进、出口处的三角形

8、优点：（1）排气量大，气体流经离心压缩机是连续的，其流通截面积较大，且叶轮转速很高，故气流速度很大，因而流量很大。（2）结构紧凑、尺寸小。它比同气量的活塞式小得多；（3）运转平稳可靠，连续运转时间长，维护费用省，操作人员少；（4）不污染被压缩的气体，这对化工生产是很重要的；（5）转速较高，适宜用蒸汽轮机或燃气轮机直接拖动。缺点：单级压力比不高，不适用于较小的流量；机型定义机型定义: RIK 112 - 4RIK 等温内冷式离心压缩机等温内冷式离心压缩机112 首级叶轮名义直径首级叶轮名义直径 4 叶轮级数叶轮级数Radial 离心式离心式Interne 内置的内置的Khler 冷却冷却RIK等

9、温离心压缩机机型定义RIK 压缩机概述-水平剖分内置冷却器水平剖分内置冷却器. 用于空气、氮气的压缩，流量可达用于空气、氮气的压缩，流量可达 576,000 Nm3/h 出口压力可达出口压力可达 25 bars. - 机壳铸造或焊接机壳铸造或焊接- 占地面积小占地面积小- 安装期短，易于维修安装期短，易于维修- 低能耗低能耗- 可靠性高可靠性高-进口导叶可调以满足较宽的进口导叶可调以满足较宽的 流量变化要求和部分载荷时流量变化要求和部分载荷时 较高的效率较高的效率设计特点 标准设计标准设计:-水平剖分铸造机壳水平剖分铸造机壳- 铸造机壳可到铸造机壳可到 90 型型机壳的加工上下机壳同时加工上下

10、机壳同时加工焊接机壳焊接机壳RIK 90 -180设计特点 设计特点流道为铸造流道为铸造扩压器片为焊接扩压器片为焊接或铣制或铣制定子部分定子部分: 扩压器扩压器扩压段设计特点 流道设计利用专利技术设计利用专利技术设计的气体分布器，使的气体分布器，使压缩机具有高效的压缩机具有高效的气动设计。气动设计。扩压器设计特点焊接机壳焊接机壳:-进排气蜗壳为铸造进排气蜗壳为铸造 与箱体以螺栓连接与箱体以螺栓连接进气室进气室进气室进气室排气室排气室排气室排气室排气室隔板隔板设计特点冷却器可单个抽出冷却器可单个抽出,不不必拆卸机壳及转子。必拆卸机壳及转子。设计特点上机壳吊起，冷却器上机壳吊起，冷却器留在下机壳中

11、留在下机壳中设计特点 冷却器设计集冷却、分离集冷却、分离及降噪于一身及降噪于一身的内置冷却器的内置冷却器设计特点 冷却器设计两折水道冷却两折水道冷却设计特点 进口导叶沿轴向进行调沿轴向进行调节的进口导叶节的进口导叶，满足工艺大，满足工艺大范围的变工况范围的变工况需求需求设计特点 进口导叶调节机构设计特点 叶轮水清洗及疏水系统对叶轮进行自动在线清对叶轮进行自动在线清洗，并自动排放。洗，并自动排放。设计特点 前轴承箱密封内置于进口流道内置于进口流道的前轴承箱密封的前轴承箱密封橡胶密封橡胶密封充气密封充气密封设计特点 轴封系统中间各级密封中间各级密封对于中等压力压缩机对于中等压力压缩机, 迷宫片装在

12、叶轮子口上，迷宫片装在叶轮子口上，以减少密封区的长度以减少密封区的长度直筒型直筒型阶梯型阶梯型设计特点 轴封系统叶轮口圈及级间采用软密封叶轮口圈及级间采用软密封设计特点 轴封系统密封瓦为软质材料，转子上的密密封瓦为软质材料，转子上的密封片开车时切入软瓦中，使压缩封片开车时切入软瓦中，使压缩机内泄漏近乎为零，进一步提高机内泄漏近乎为零，进一步提高了压缩机的效率。了压缩机的效率。叶轮轮盘口软密封叶轮轮盘口软密封设计特点 轴封系统设计特点 机壳支撑机壳两侧采用机壳两侧采用立板支撑立板支撑RIK 转子设计叶 片轮 盖轮 毂典型叶轮叶轮锁紧螺帽锁紧螺帽销钉销钉叶轮与平衡叶轮与平衡鼓作为一体鼓作为一体RI

13、K 转子设计叶轮后盘与叶片整体铣制窄流道叶轮窄流道叶轮采用整体铣制采用整体铣制叶轮的加工，钎焊的轮盖窄流道叶轮采用真空钎焊窄流道叶轮采用真空钎焊RIK 转子组装叶轮热装叶轮热装叶轮调平叶轮调平RIK 转子组装叶轮热装叶轮热装加热叶轮加热叶轮RIK 转子组装叶轮热装叶轮热装检查内径检查内径RIK 转子 高速动平衡在工作转速下在工作转速下进行转子的高进行转子的高速动平衡，保速动平衡，保证机组稳定运证机组稳定运行行转子动平衡转子组装完成转子组装完成进行高速动平衡进行高速动平衡轴承设计Oil pocketRinsing groove垫片垫片轴承盖轴承盖油管油管Reduced surface conta

14、ct on shim plates for self alignment轴承设计支撑轴承支撑轴承采用可倾瓦轴承支撑轴承采用可倾瓦轴承这种轴承由多块可以绕支点偏转的活动瓦块组成。这是目前认为抑振性能最好的轴承。它不仅油楔数多，且当外部发生变化使轴颈中心瞬时离开平衡位置时，由于瓦块可以绕支点偏能够自动调整到平衡位置，使其不存在维持振荡的因素，因而稳定性很好.轴承设计支撑轴承支撑轴承瓦体内预埋温度探头支撑轴承瓦体内预埋温度探头轴承设计推力轴承喷油嘴喷油嘴推力均衡系统推力均衡系统“金斯贝蕾金斯贝蕾” 止推轴承的工作原理与支撑轴承类似，也是由转子上转动的推力盘与轴承上几块扇形面形成的收敛油楔动压力来平衡

15、转子的轴向推力载荷。如图所示。轴承设计推力轴承止推轴承为金斯贝雷型，多瓦止推轴承为金斯贝雷型，多瓦块重叠式块重叠式自动调位，保证受力均匀自动调位，保证受力均匀瓦块由碳钢浇铸巴氏合金加工瓦块由碳钢浇铸巴氏合金加工而成而成金斯贝雷轴承金斯贝雷轴承瓦块的支撑点是瓦块的支撑点是偏心的。偏心的。轴承设计推力轴承轴承设计推力轴承推力轴承工作状态示意推力轴承工作状态示意喘振工况喘振工况（1 1）压缩机喘振的机理）压缩机喘振的机理（2 2）喘振的危害）喘振的危害（3 3）防喘振的措施）防喘振的措施（1 1）压缩机喘振的机理）压缩机喘振的机理当压缩机在运行过程中，若因外部原因使流量不断减小达到最小值时，就会在压

16、缩机流道中出现严重的旋转脱离，当气量进一步减小时，压缩机叶轮的整个流道被气流旋涡区所占据，这时压缩机的出口压力将突然下降。但是，压缩机出口所连接的较大容量的管网系统中压力并不马上下降，此时会出现管网中气体向压缩机倒流的现象。当管网中压力下降到低于压缩机出口排气压力时，气体倒流会停止，压缩机又恢复向管网排气。然而，因为进气量的不足，压缩机在出口管网恢复到原来的压力以后，又会在流道内出现旋涡区。如此周而复始，机组和管道内的流量会发生周期性变化，机器进出口压力会大幅度脉动。由于气体在压缩机进出口处吞吐倒流，会伴随有巨大周期性的气流吼声和剧烈的机器振动（2 2）喘振的危害）喘振的危害 喘振造成的后果是

17、很严重的，它不仅使压缩机的性能恶化，压力和效率显著降低，机器出现异常的噪声、吼叫和爆音，而且使机器出现强烈的振动，致使压缩机的轴承、密封遭到损坏，甚至发生转子和固定部件的碰撞，造成机器的严重破坏。（3 3）防喘振的措施）防喘振的措施操作者应具备标注喘振线的压缩机性能曲线，随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置。为偏于运行安全，可在比喘振线的流量大出510的地方加注一条防喘振线，以提醒操作者注意。降低运行转速，可使流量减少而不致进人喘振状态，但出口压力随之降低。在首级或各级设置导叶转动机构以调节导叶角度，使流量减少时的进气冲角不致太大，从而避免发生喘振。在压缩机出口设置旁通管道，如生产中必须减少