化工课件-炼化企业动设备介绍及维修

系列化工课件（精选）炼化企业动设备

介绍及维修目录前言2.泵3.压缩机4.其它1.前言1.1概况

在石油和化工的生产中，原料、半成品和成品大多是液体或气体，而将原料制成半成品或成品，需要经过复杂的工艺过程，在这个过程中需要输送这些液体或气体，为这些工艺过提供所需的压力和流量，输送液体的动设备习惯上称为泵类，输送气体的动设备习惯上称为压缩机类。动设备定义：石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。动设备种类：可按其完成化工单元操作的功能进行分类，一般可分成流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。

泵是一种用以输送液体及使液体增压的机械，它把输入的原动机的机械能转换为输送液体的能量。

2.1泵的概述1.按工作原理分（1）叶片式泵依靠泵内高速旋转的叶轮及转能来提高液体压力。（2）容积式泵依靠泵内工作容积作周期性变化来提高液体的压力。（3）其他类型泵依靠流体的静压能或动能来输送流体。

2.按输送的介质分可分为清水泵、油泵、泥浆泵、污水泵、酸泵、碱泵等。

3.按原动机分类可分为电动泵、气（汽）动泵、磁力泵、水动泵、手动泵等。

2.泵1.前言

机泵特点一、适应化工工艺要求、运行可靠。二、耐腐蚀、耐磨损。三、满足无泄漏要求。四、耐高温或低温并能有效连续工作。一、适应化工工艺要求、运行可靠。泵在化工生产中的地位，好比人的心脏，如果泵经受不住长期运转的考验，检修又费时间，这样的泵在化工生产中后果不堪设想。正常的化工用泵必须满足工艺要求中的流量、压力等指标，并且要保证长周期连续可靠运转，还要操作维护检修方便和达到长期免维修水平。二、耐腐蚀、耐磨损化工生产中的液体种类极其繁多，特性多种多样，所输送的液体往往具有腐蚀性(有机溶剂、酸、碱等)，有的含有固体颗粒。因此，泵壳、叶轮等部件就要针对不同的介质采用不同耐腐蚀和耐磨蚀的材料，以防腐蚀和磨损造成失效无法工作。常用的不锈钢材料、钛材、搪瓷、塑料、橡胶等整体或复合材料基本上能满足这方面的要求。三、满足无泄漏要求。由于化工生产中泵所输送的许多介质是易燃易爆，有毒有害，挥发性强的。为了保证生产的安全，不污染环境以及保护人的身体健康等要求，化工用泵在输送过程中不应有泄漏。泵的泄漏主要是泵轴的动密封处泄漏较多，那么如何选用有效的密封，运用密封新技术，掌握正确的检修方法来提高检修质量以保证泵不泄漏，是检修人员应该掌握的内容。四、耐高温或低温并能有效连续工作。在化工生产中泵的操作条件往往十分苛刻，高温介质和低温介质均有。例如在导热油加热系统中，导热油泵的工作温度通常在300℃左右，有的泵的工作温度甚至可达到900℃。另外，在输送液氯、液氧等冷态介质时，泵的低温工作温度都要在－20℃以下，有的可达－100℃以下。耐高温泵要考虑热膨胀对泵正常工作的影响，耐低温泵要考虑到泵材质的冷脆性等等，装配间隙的大小要考虑温差的影响。2.泵2.1泵的概述泵叶片式容积式容积式单吸泵、双吸泵单级泵、双级泵蜗壳式泵、分段式泵立式泵、卧室泵屏蔽泵、磁力驱动泵高速泵旋涡泵混流泵轴流泵单级泵、双级泵单级泵、双级泵往复泵电动泵蒸汽泵柱塞（活塞）泵、隔膜泵计量泵其他类型泵以喷射泵，空气升液泵、电磁泵多级离心泵泵头进口出口泵体电动机联轴器护罩底座基础黄油口防爆接线盒双动往复泵隔膜泵图9-12隔膜泵简图往复泵图9-11往复泵简图2.泵2.5往复泵的概述

往复泵是依靠泵缸内活塞（柱塞、膜片）往复运动，使泵缸容积发生变化，完成吸入、压出液体的过程，从而达到提高液体压力、输送液体的目的。活塞依靠滑块及凸轮连杆调节机构调节机构作往复运动。往复泵的主要性能①流量：往复泵的理论流量决定于活塞扫过的全部体积。对于一定形式的往复泵，其理论流量是恒定的，它不随扬程而改变。由于活塞填衬不严，活门启闭不及时等原因，往复泵的实际流量比理论流量要小一些。②扬程：只要泵的机械强度及原动机功率允许，外界系统要求多高的压头，往复泵就能提供多大的压头。③功率及效率：往复泵的功率及效率的计算与离心泵相同。往复泵的总效率通常在72%～93%之间。离心通风机罗茨鼓风机旁路调节泵1.离心泵的分类离心泵立式卧式蜗壳式导叶式蜗壳式导叶式单吸双吸单级作业面潜水泵双吸深井泵、潜水电泵、筒袋泵单吸双吸单级泵单吸多级分段式多级泵双吸多级高速大型多级泵第一级用双吸叶轮单级单级单吸泵、屏蔽泵、自吸泵、杂质泵等多级蜗壳式多级泵、自吸泵、水轮泵单级双吸单级蜗壳泵多级高速大型多级泵第一级用双吸叶轮单级大型立式泵、屏蔽泵、杂质泵、水轮泵等多级立式船用泵2.泵2.2离心泵的工作原理及分类2.离心泵的分类

离心泵主要依靠叶轮的高速旋转使液体获得压力能和动能，并通过转能装置将大部分动能转化为压力能。下图为一单吸单级离心泵，零件主要有吸液室、泵体（泵壳）、泵盖、轴封装置（填料及填料压盖或机械密）、轴向力平衡装置、轴承、联轴器、托架、压出室等。1轴2机封3扩压管4叶轮5吸入室6口环7蜗壳2.泵2.2离心泵的工作原理及分类2.泵2.2离心泵的工作原理及分类3.离心泵的工作原理

离心泵启动前应先在泵及吸液管内灌满液体及灌泵。当泵启动后，轴上叶轮带动液体旋转，叶轮中的液体在离心力的作用下，顺叶片延径向甩出，此时液体具体较低的静压能和较高的动能。甩出的液体通过蜗壳或导叶等转能装置使动能转化为压力能，经压出室排出泵外。而另一方面，叶轮吸液口因液体被甩出而形成低压，与吸液池液面产生差压，吸液池内的液体便在差压作用下经吸液室不断吸入，填补被排出液体的空位。液体连续不断地被吸入和压出，从而达到增压和输送液体的目的。机泵特点离心泵具有结构简单、体积小、质量轻、流量稳定、易于制造和便于维护等一系列优点。但离心泵对高粘度液体以及流量小、压力高的情况适用性较差，并且在通常情况下启动之前需先灌泵，这些是它的不足之处。图5-8-1图9-12.泵2.3离心泵工作动画演示2.3离心泵结构2.泵2.泵3.离心泵结构分解动画汽蚀机理及其危害

液体在泵叶轮中流动时，由于叶片的形状和液流在其中突然改变方向等流动特点，决定了液道中液流的压力分布。在叶片入口附近的非工作面上存在着某些局部低压区，当处于低压区的液流压力降低到对应液体温度的饱和蒸汽压时，液体便开始汽化而形成气泡。气泡随液流在流道中流动到压力较高之处时又瞬时溃灭。在气泡溃灭的瞬间，气泡周围的液体迅速冲入气泡溃灭形成的空穴，并伴有局部的高温、高压水击现象，这就是产生汽蚀的机理。汽蚀对泵的危害很大，主要表现在下述几个方面：①泵的性能突然下降。泵发生汽蚀时，叶轮与液体之间的能量传递受到干扰，流道不但受到气泡的堵塞，而且流动损失增大，严重时，泵中液流中断，泵不能工作。②泵产生振动和噪音。③泵的过流部件表面受到机械性质的破坏以外，如果液体汽化时放出的气体有腐蚀作用，还会产生一定的化学性质的破坏（但前者的破坏是主要的）。严重时，叶轮的表面（尤其在叶片入口附近）呈蜂窝状或海绵状。防止汽蚀的措施

通常，防止泵产生汽蚀的措施有三种：①结构措施：采用双吸叶轮，以减小经过叶轮的流速，从而减小泵的汽蚀余量；在大型高扬程泵前装设增压前置泵，以提高进液压力；叶轮特殊设计，以改善叶片入口处的液流状况；在离心叶轮前面增设诱导轮，以提高进入叶轮的液流压力。②安装和运行措施：使泵的灌注高度大于最小灌注高度。③其他措施：采用耐汽蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件；降低泵的转速。2.泵2.3螺杆泵的概述

螺杆泵是依靠泵壳与主、从啮合螺杆的螺旋槽形成的封闭容积，在螺杆旋转过程中变化，完成吸入、压出液体的过程。螺杆泵的特点

①螺杆泵的流量均匀，无脉冲。②螺杆泵无往复运动的零件，不受惯性力的影响，转速高(1500-3000r／ｍin)，运转平稳，噪音小。③具有自吸能力，不必灌泵就可起动。④可以输送气液混合物和含少量固体颗粒的悬浮液。⑤结构简单，外型尺寸小，重量较轻，使用方便。2.泵2.4齿轮泵的概述

齿轮泵是依靠齿轮的齿谷与泵壳形成的空间输送液体。齿轮泵结构齿轮泵的主要构件为泵壳和一对相互啮合的齿轮。按齿轮啮合方式，一般分为外啮合和内啮合齿轮泵。图9-13所示为应用广泛的一种外啮合小齿轮泵。它是由驱动机带动主动齿轮逆时针旋转，齿轮和泵壳的间隙很小，通常径向间隙为0.04～0.10mm，以防止液体倒流。泵体、泵盖和齿轮的各个齿间槽便组成密封的工作室。这样，齿轮便将泵壳分割成吸入侧和排出侧。4、各润滑部位应加入符合技术要求规定的润滑油(脂)。5、泵入口须加过滤网，过滤网有效面积应不小于泵入口截面积的两倍。6、空转电机，检查旋转方向，确认无误后装上联轴器。7、检查进、出口阀开关位置是否正确。

8、清除泵周围一切杂物，清理好现场。3.压缩机

压缩机是压缩气体提高气体的压力并输送气体的机械。

3.1压缩机的概述1.按压缩气体的原理分（1）容积式利用气缸工作容积的周期性变化对气体进行压缩，提高气体压力并排出的机械，它又可分为往复式与回转式两种。（2）速度式利用高速旋转的叶轮提高气体的动能与压力能，随后又在扩压流道中降速升压，所以有时也称动力式压缩机。按照气流在叶轮内流动的方向又可分成离心式、轴流式、喷射式三种。

3.压缩机3.1压缩机的概述3.压缩机3.1压缩机的概述2.使用范围（1）活塞式压缩机使用于高压与超高压的场合，但是它的流量较小。（2）离心式压缩机的流量较大但是压力较低，轴流式压缩机的流量更大，但压力也更低。（3）回转式压缩机则压力与排气量均较小，多用于中小气量的场合。

3.压缩机3.2活塞式压缩机1.分类（1）按排气压力分（105Pa）

低压压缩机（3-10）；中压压缩机（10-100）；高压压缩机（100-1000）；超高压压缩机（大于1000）

微型压缩机（小于1）；小型压缩机（1-10）；中型压缩机（10-60）；大型压缩机（大于60）（2）按照排气量分（m3min-1）（3）按气缸排列方式分类3.压缩机3.2活塞式压缩机1.分类（3）按气缸排列方式分类立式压缩机气缸中心线垂直于地面；卧室压缩机气缸中心线平行于地面；对动式压缩机气缸中心线平行于地面，气缸在曲轴两侧，活塞运动对称；对置式压缩机气缸中心线平行于地面，气缸在曲轴两侧，活塞运动不对称；H型压缩机电动机位于气缸之间的对置式或对动式压缩机；M型压缩机电动机位于气缸一侧的对置式或对动式压缩机；角度式压缩机气缸中心线相互成一定的角度，按形状又分L型、V型、W型、

S型(扇形)、X型(星形)等。3.压缩机3.2活塞式压缩机2.主要工作部件（1）气缸定义：气缸是构成工作容积实现气体压缩的主要部件。分类：按冷却方式分，有风冷气缸与水冷气缸；按活塞在汽缸中的作用方式分，有单作用及级差式气缸；按气缸的的排气压力分，有低压、中压、高压、超高压气缸等。（2）活塞与活塞杆（a）活塞

活塞的作用是与气缸一起构成压缩容积，对活塞的要求是在保证强度、刚度及连接和定位可靠的条件下，密封性好，摩擦小，重量轻。筒形活塞用于无十字头的单作用低压压缩机中；盘形活塞用于有狮子头的双作用缸；级差式活塞两个以上不同直径活塞的组合，用于级差式汽缸中；组合活塞在高压级中，避免活塞环折断，采用组合活塞；柱塞当活塞直径较小时采用。（b）活塞杆一端与活塞另一端与十字头连接，它起传递连杆力带动活塞运动的作用。3.压缩机3.2活塞式压缩机（2）活塞环与填料函

活塞环与填料函是气缸的密封组件，都属于活动密封元件，对它们的要求是，既要泄漏小、摩擦小，又要耐磨、可靠。（a）活塞环

结构形式：活塞环为一个开口的圆环，用金属材料，或用自润滑材料制成。切口方式有三种，直切口制造简单，但泄漏大，搭切口则相反，所以一般采用斜切口。密封原理：依靠阻塞与节流来实现密封的。（b）填料函

密封活塞杆与气缸间的间隙，阻止气体泄漏的整个结构。其中容纳的密封元件称为填料，常用的填料都是用金属或硬质填充塑料制成的，它是压缩机的易损件之一。3.压缩机3.2活塞式压缩机活塞式压缩机

活塞式压缩机属于容积式压缩机，适用于中小输气量，排气压力可从低压直至超高压，与其它类型压缩机相比，具有一系列特点：①不论流量大小，都能得到所需要的压力，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）②单机能力为在500m3/min以下的任意流量③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④热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右⑤气量调节时，排气量几乎不受排气压力变动的影响⑥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⑦驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速

由于以上优点，活塞式压缩机在工业上获得广泛应用，但此机型也存在一些缺点：①结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上②转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/min③机器运转中有振动④排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏⑤流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低⑥用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除3.2活塞压缩机的基本组成

活塞式压缩机系统由驱动机、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、气缸、活塞环、填料、气阀、冷却器、和油水分离器等所组成。驱动机驱动曲轴旋转，通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞进行往复运动，对气体进行压缩，出口气体离开压缩机，如有级间冷却器则先进入冷却器后，再进入油水分离器进行分离和缓冲，然后再依次进入系统或下一级进行多级压缩。往复机简图3.3辅助系统活塞式压缩机的辅助系统包括进排气缓冲系统、润滑系统、冷却系统等。其主要设备有进排气缓冲罐、入口过滤器、润滑油泵、注油器、油冷却器、油过滤器、集油箱、级间冷却器、气液分离器、安全阀等。大部分设备已标准化生产，在此介绍一下齿轮泵、注油器和油过滤器。3.压缩机3.3离心式压缩机1.概述离心式压缩机属于透平式压缩机，气体压力的提高主要是通过旋转的叶轮对流的气体作功，使气体在离心力作用下获得静压力；与此同时，气体的动能也获得较大的提高，并在随后的扩张形流道中，这部分动能又转化为静压能，使气体的压力进一步增加。其结构类似于多级离心式泵，见下图。3.压缩机3.3离心式压缩机2.主要零部件（a）叶轮叶轮是离心式压缩机中唯一对气体作功的部件，其结构型式、几何参数和工作参数的选取是否合理，对级和整机的性能优劣具有决定性作用。叶轮一般由轮盘、叶片和轮盖构成。叶轮是高速旋转的部件，要求材料具有足够的强度，一般由碳钢或合金钢制成，为了减少振动，叶轮和轴必须经过动平衡测试，以达到规定的动平衡。

3.压缩机3.3离心式压缩机（b）扩压器扩压器的作用是将叶轮出口的动能有效地转变为压力能，以提高气体的压力。一般分为无叶扩压器、叶片扩压器和直壁扩压器三种。无叶扩压器由两个平行壁面构成的环形通道。叶片扩压器在无叶扩压器的环形通道上，沿圆周安装均布的叶片，就构成叶片扩压器。直壁扩压器也是一种叶片扩压器，由于通道主要采用直线行的直壁，故称为直壁行。3.压缩机3.3离心式压缩机（c）轴承轴承是离心式压缩机中的一个重要部件。轴承性能好坏，对保证机器的稳定正常运行具有重要作用。离心式压缩机中应用的轴承分为径向轴承（支持轴承）和止推轴承两类。径向轴承的作用是承受转子的重力和由于振动等原因引起的附加径向载荷，以保持转子转动中心和气缸中心一致，并使其在一定转速下正常运行。推力轴承的作用是承受转子的轴向力，阻止转子的轴向窜动，以保持转子在气缸中轴向位置，它通常安装在转子的低压端。3.压缩机3.3离心式压缩机

离心式压缩机优点离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。1、离心式压缩机的气量大，结构筒单紧凑，重