透平压缩机机组检修小结

1、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：（1）单级压力比不高，不适用于较小的流量；（2）稳定工况区较窄，尽管气量调节较方便，但经济性较差离心压缩机转子：主轴，固定在主轴上的叶轮、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、进气室、排气蜗壳。驱动机转子高速

2、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1吸入室；2主轴；3叶轮；4固定部件；5机壳；6轴端密封；7轴承；8排气蜗壳；主要部件包括：主轴、叶轮、扩压器、弯道、回流器、推力盘、平衡盘、联轴器、进气室、排气室等。主轴：主轴的作用是支持旋转零件及传递扭矩。叶轮：气体进入叶轮后，在叶片的推动下跟着叶轮旋转，叶轮对气流作功，增加了气流的能量，因此气体流出叶轮时的压力能和速度能均有所增加。扩压器：气体从叶轮流出时的速度很高，为了充分利用这部分速度能，在叶轮后设置流通截面逐渐扩大的扩压器，以便将速度能转变为压力能。弯道：为了把扩压器后的气流引导到下一级的叶轮去进行压缩，在扩压器后设置

3、了使气流由离心方向改为向心方向的弯道。回流器：回流器是使气流以一定的方向均匀进入下一级叶轮进口的通道，回流器中一般装有导叶。推力盘：推力盘的作用是将平衡盘剩余的轴向力传递给止推轴承，其工作面为端面。通常推力盘与轴采用过盈配合并用键固定。平衡盘：平衡盘位于末级叶轮之后，用来平衡转子所受的轴向力离心压缩机转子产生轴向力的方向是由叶轮的背面指向叶轮的入口联轴器：联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的零件。进气室：进气室的作用是将气体从进气管中引至叶轮入口。排气室：又叫排气蜗壳，其作用是汇集由扩压器或叶轮内排出的气体，以便引至机外管网系统。 级：级：段：段：缸：缸

4、：列：列：由一个叶轮与其相配合的固定元件所构成。以中间冷却器作为分段的标志。一个机壳称为一缸，多机壳称为多缸。指压缩机缸的排列方式，一列可由一至几个缸组成。 “级”是离心式压缩机的基本单元，从级的类型来看，一般可分为中间级（图a）: 由叶轮、扩压器、弯道、回流器组成；首级（图b）: 由吸气管和中间级组成；末级（图c）: 由叶轮、扩压器、排气蜗壳组成；图a图b图c 离心式压缩机的压缩比一般都在3以上，有的高达150，甚至更高。离心式压缩机的单级压缩比，较活塞式压缩机的单级压缩比低，所以一般离心式压缩机多为多级串联式的结构。考虑到结构的紧凑性与机器的安全可靠性，一般主轴不能过长。对于要求高增压比或

5、输送轻气体的机器需要两缸或多缸离心压缩机串联起来形成机组。 为了降低气体温度，节省功率，在离心压缩机中往往采用分段中间冷却的结构，而不采用汽缸套冷却。各段由一级或若干级组成，段与段之间在机器之外由管道连接中间冷却器。 应当指出，分段与中间冷却不能仅考虑省功，还要考虑下列因素： 1）被压缩介质的特性属于易燃、易爆则段出口的温度应低一些；对于某些化工气体，因在高温下气体发生不必要的分解或化合变化，或会产生并加速对机器材料的腐蚀，这样的压缩机冷却次数必需多一些。 2）用户要求排出的气体温度高，以利于化学反应(由氮、氢化合为氨)或燃烧，则不必采用中间冷却，或尽量减少冷却次数。 3）考虑压缩机的具体结构

6、、冷却器的布置、输送冷却水的泵耗功、设备成本与环境条件等综合因素。 4）段数确定后，每一段的最佳压缩比，可根据总耗功最小的原则来确定。n2nn2nc1c1 为了确保机器运行的安全性，要求工作转速远离第1、2阶临界转速，其校核条件是对于刚性转子 n0.75nc1对于柔性转子 1.3nc1n0.7nc2 为了防止可能出现的轴承油膜振荡，工作转速应低于二倍的第一阶临界转速，即 叶轮是离心压缩机中唯一对气体作功的部件，且是高速回转部件，所以对叶轮的设计、材料和制造要求都很高，对叶轮的要求主要是： 可以提供尽可能大的能量头； 叶轮及与之匹配的整个级的效率比较高； 所设计的叶轮型式能使各级及整机的性能稳定

7、工况区比较宽； 叶轮的强度及制造质量符合要求。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（叶片出口角度2A ）后弯叶片：弯曲方向与叶轮旋转方向相反，级效率较高， 2A90。径向叶片：2A90，工作稳定范围较宽，最常用。前弯叶片：弯曲方向与叶轮旋转方向相同，2A90，效 率低，稳定工作范围较窄，用于部分压缩机。3、按制造工艺 铆接叶轮、焊接叶轮、精密铸造叶轮、钎焊叶轮和电蚀加工叶轮闭式叶轮半开式叶轮双面进气式叶轮叶轮性能 叶轮有铆接、焊接、精密铸造、钎焊和电蚀加工等制造方法。 下页图为闭式叶轮侧面的受力情况。向右的轴向力由F0和F1组成，其中220111()4jmZFp

8、Ddq C向左的轴向力为F2，故叶轮总的向左的轴向推力为210FFFF2222442221211111221()()()()43224mmmjmZuDdpDdDdDdpq CD 叶轮的各种排列方式如下图所示，图(a)是叶轮顺排，转子上各叶轮轴向力相加；图(b)和带有中间冷却器的图(c)是叶轮对排，可使转子上的轴向力相互抵消，总轴向力大大降低。(1) (1) 叶轮对排叶轮对排图（图（a a） 图（图（b b） 图（图（c c） 在轮盘背面加几条径向筋片，如图所示，相当于增加一个半开式叶轮。使间隙中的流体旋转角速度增加一倍，从而使离心力增加，压力减小图中e、i、j线为无筋时的压力分布；（2 2）叶

9、轮背面加筋）叶轮背面加筋而e、i、h为有筋时的压力分布。可见靠内径处的压力显著下降，故使叶轮轴向力减少，这种措施对输送流体密度较大的高压压缩机，减小叶轮轴向力比较有效。 如左图所示，在末级叶轮之后的轴上安装一个平衡盘。并使平衡盘的另一侧与吸气管相通，靠近平衡盘端面安装梳齿密封，可使转子上的轴向力大部分被平衡掉。平衡盘是最常用的平衡轴向推力的措施。（3 3）采用平衡盘（亦称平衡活塞）采用平衡盘（亦称平衡活塞） 这种轴承由几块圆弧形瓦块组成，可以是对称的，也可是不对称的，每段都有较大的偏心，且油楔数更多，因轴颈受多方油楔的作用，故抑振性能较好。（1 1）多油叶轴承）多油叶轴承 如图所示，这种轴承的

10、抑振性能与多油叶轴承相似，但由于油楔的不对称性，故只允许轴颈单向转动。（2 2）多油楔轴承）多油楔轴承(3)(3)可倾瓦轴承可倾瓦轴承 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转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。 止推轴承的工作原理与径向轴承类似，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转子的轴向推力载荷。如图所示：(4)(4)垫块式止推轴承垫块式止推轴承 流体机械既有静密封又有动密封。动密封是防止机器在运转期间和停转

11、期间流体向外或向内泄露的构件。动密封主要是旋转轴的密封。旋转轴密封又有接触式密封和非接触式密封两种主要类型。 迷宫密封也称为梳齿型密封，是一种非接触型密封。主要用于离心压缩机级内轮盖密封、级问密封和平衡盘密封上。在压力较低，且允许流体少量流出时，也可作为轴密封(轴与壳体问的密封)使用。迷宫密封的结构用的较多的是以下几种：平滑形、曲折形、台阶形、径向排利的迷宫密封还有一种新型的迷宫密封叫蜂窝形迷宫密封 迷宫密封是利用节流原理使气体每经过一个齿片，压力就下降一次，经过一定数量的齿片后就形成较大的压降，实质上迷宫密封就是给气体的流动以压差阻力，从而减小气体的通过量。平滑行迷宫密封平滑行迷宫密封曲折形

12、迷宫密封曲折形迷宫密封台阶形迷宫密封台阶形迷宫密封径向排列的迷宫密封径向排列的迷宫密封 蜂窝形迷宫密封蜂窝形迷宫密封 从右图中可以看出，由于叶轮出口压力大于进口压力，级出口压力大于叶轮出口压力，在叶轮两侧与固定部件之间的间隙中会产生漏气，而所漏气体又随主流流动，造成膨胀与压缩的循环，每次循环都会有能量损失。该能量损失不可逆的转化为热能为主流气体所吸收。1一浮环 2一L型固定环 3一销钉 4一弹簧5一轴套 6一挡油环 7一甩油环 8一轴9一高压侧预密封梳齿 10一梳齿座 11一高压侧回油孔 12一空腔 13一进油孔 14一低压侧回油空腔 机械密封由静环1、动环2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5

13、、动环密封圈6和静环密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静环转动。动环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。旋转脱离压缩机的喘振 离心压缩机的性能曲线不能达到流量为零的点。当流量减小到某一值（最小流量Qmin）时，离心压缩机就不能稳定工作，发生强烈震动及噪音，这种不稳定工况称为“喘振工况”，Qmin称为“喘振流量”。压缩机性能曲线的左端只能到Qmin。 喘振造成的后果是很严重的，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

14、严重破坏。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5-10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。在压缩机出口设置旁通管道，如生产中必须减少压缩机的输送流量时，让多余的气体放空，或经降压后仍回进气管，宁肯多消耗流量与功率，也要让压缩机通过足够的流量，以防进入喘振状态。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。在压缩机进口安置温度、流量监视仪表，出口安置压力监视仪表，一旦出现异常或端振及时报警，最

15、好还能与防喘振控制操作联功d4与紧急停车联动。运行操作人员应了解压缩机的工作原理，随时注意机器所在的工况位置，熟悉各种监测系统和调节控制系统的操作，尽量使机器不致迅人喘损状态。一日进人喘振应立即加大流量退出喘振或市即停机。停机后，应经开缸检查确无隐患，方可再开动机器。 压缩机与管网联合工作时，应尽量运行在最高效率工况点附近。在实际运行中，为满足用户对输送气流的流量或压力增减的需要，就必需设法改变压缩机的运行工况点。实施改变压缩机运行工况点的操作称为调节。下面是几种压缩机的常用调节方法：1 压缩机出口节流调；2 压缩机进口节流调节；3 采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节)；4 采用可转动

16、的扩压器叶片调节；5 改变压缩机转速的调节；6 联合采用两种或多种方式调节；汽轮机主要由三部分组成： 静止部分、转动部分、支承部分静止部分（固定件）： 静止部分包括基础、台板（机座）、速关阀、调速气门（喷嘴）、汽缸、隔板、隔板套、汽封等。支撑部分（轴承） ： 汽轮机采用的轴承有径向支撑轴承和推力轴承两种。一般单轴汽轮机的一端采用径向支撑轴承，也称主轴承，另一端采用径向推力联合轴承。转动部分（转子） ： 汽轮机转动部件的组合体称为转子，它由主轴、叶轮（转鼓）、动叶片、联轴器及装在主轴上的其它零件组成。 1 1 手柄手柄 2 2 滑阀凸肩滑阀凸肩 3 3 滑阀滑阀 4 4 活塞活塞 5 5 套筒套

17、筒 6 6 壳体壳体 7 7 弹簧弹簧 8 8 滑阀凸肩滑阀凸肩 9 9 滑阀凸肩滑阀凸肩10 10 套筒套筒11 11 节流孔板节流孔板12 12 销销13 13 销轴销轴14 14 挂钩挂钩 P P 压力油压力油 E E 速关油速关油 H H 试验油或复位油试验油或复位油 T T 回油回油 联轴器又叫靠背轮或对轮，用来连接各个转子。在多缸汽轮机中，如果几个转子合用一个推力轴承，则联轴器还将传递轴向推力。 联轴器一般有三种形式：刚性联轴器、半挠性联轴器及挠性联轴器。 目前，应用较多的联轴器为：齿式联轴器和膜片式联轴器。 膜片式联轴器的典型结构如下图。其弹性元件为一定数量的很薄的多边环形(或圆环形)金属膜片叠合而成的膜片组，在膜片的圆周上有若干个螺栓孔，用铰制孔用螺栓交错间隔与半联轴器相联接。这样将弹性元件上的弧段分为交错受压缩和受拉伸的两部分，拉伸部分传递转矩，压缩部分趋向皱折。当机组存在轴向、径向和角位移时，金属膜片便产生波状变形。 这种联轴器结构比较简单，弹性元件的联接没有间隙，不需润滑，维护方便，平衡容易，质量小，对环境适应性强，但扭转弹性较低，缓冲减振性能差，主要用于载荷比较平稳的高速传