压缩机部分资料

第5页共13页压缩机部分第一节、概述一、压缩机的用途、种类及应用范围（一）压缩机的用途压缩机是一种输送气体和提高气体压力的机器。它在石油化工生产中，压缩机不仅是必不可少的而且是关键的设备。（1）压缩气体作为动力如：控制仪表阀门与自动化装置。（2）压缩气体用于制冷和气体分离如：石油裂解气的分离，先经压缩然后，然后在不同的温度下将各组分分别低分离出来。（3）压缩气体用于合成与聚合在化学工业中，某些气体经压缩机提高压力后有利与合成与聚合。例如：生成甲醇的反应。（4）气体的输送压缩机还用于气体的管道输送和装瓶等。如远程煤气和天然气的输送。（二）压缩机的种类及应用范围压缩机的种类很多，如果按其工作原理，可分为容积式和速度式。容积式压缩机：气体压力的提高是由于压缩机中气体的容积被缩小。气体分子彼此接近。主要有活塞式压缩机，膜片式、滑片式、螺杆式等。速度式压缩机：主要是离心式压缩机。二、活塞式压缩机的基本构造及工作原理活塞式压缩机主要零部件有机身、曲轴、连杆、活塞、气缸、进排气阀、十字头、滑道、活塞杆及填料函等。吸气阀吸气阀排气阀·活塞环气缸活塞活塞杆填料函滑道十字头曲轴连杆曲轴由电动机带动作旋转运动，曲轴上的曲柄轴带动连杆大头回转并通过连杆使连杆小头作往复运动，连杆小头又带动十字头作直线运动，十字头带动活塞杆作往复运动，这就是活塞压缩机的运动过程。活塞往复一次，使汽缸中的气体的容积扩大和缩小，从而达到膨胀、吸气、压缩、排气的循环过程。膨胀过程吸气过程压缩过程排气过程三、压缩机常用名词级、压缩机有几个缸，就有几级。列、压缩机有几个连杆就有几列。段、压缩机有n个中间换热器就有n-1个段。四、活塞压缩机的优缺点1、离心压缩机的效率必活塞式压缩机效率低5－10％。2、离心压缩机只能在设计工况下工作时才能获得最高效率，容易喘振。3、离心式压缩机不能在高压比的同时得到小流量。单级很少超过3。四、级、段划分离心压缩机有一个叶轮就是一级一个级间换热器就是n＋1段，一段里可能有几个叶轮。为什么要设置级间换热器呢？因在气体流动过程中有摩擦等产生热量，使气体消耗一部分能量变成无用的热能。换热后使气体温度降低。温度高也影响压缩机的性能曲线，也容易产生喘振。例子：级间换热器折流挡板的作用，即流动状态对温度的影响。五、什么叫喘振？如果气体气量减小到最小值，则整个叶片流道不但没有气体流出，而且形成漩涡倒流，气体从叶轮的出口倒流到叶轮的进口，此时级出口的压力下降，倒流回来的气体弥补了流量的不足，从而维持正常工作，重新把倒流回来的气体压出去，这样又造成级中流量的减小，继而压力突然下降，被压缩的气体再重新倒流回到级中来，这样周而复始地改变流向，机器及排气管中产生低频高振幅的压力脉动，并发生噪音，叶轮应力增加，而整机发生剧烈振动，如果机器在这种情况下持续工作将导致机器的损坏。这种现象称为喘振。六、影响喘振的因素？1）离心式压缩机在改变工作转速时，ε－Qj曲线和N－Qj曲线随转速n的减小而向左下方移动，即转速变小，则压缩机的工作范围变宽。即：流量不变的话，转速提高，可能发生喘振的可能性就大。功率N2000功率N20002500300035004000Qj喘振线14200r/min13800r/min13200r/min压力比ε1.61.51.4喘振线14200r/min13800r/min13200r/minQj2）压缩机性能曲线随气体的分子量m的大小也发生变化。例如当操作气体的的成分改变时，则气体的分子量也发生变化，这样工作点也将随分子量m的改变而改变。如图，当分子量减小时，则压缩机的性能曲线将向左下方移动，如果压缩机出口压力不变而分子量由25变为20时，工作点A就移到A/，此点已进入了喘振区。所以压缩机在运行过程中，对气体的分子量变动的范围是加以限制的。PPPe喘振线m＝28m＝25m＝20AA/Qj咱们生产装置分子量是怎么调节的？主要是气体成分的变化；加氢量变化造成的变化；加二氧化碳变化；提高塔压和塔温等对合成环路成分也有影响。但是影响不大。3）压缩机吸气温度的增高或吸入压力的降低都将引起喘振，如图，吸入气体的温度升高使性能曲线向左下方移动，如在吸入温度升高，操作压力不变的情况下，压缩机就很容易进入喘振区。PPQj喘振线n＝3100r/min－20℃1020304）出口压力也高也能发生喘振。七、防止喘振的措施在离心压缩机的使用中，有时生产上需要减少供气量，当供气量减少到低于喘振点所对应的气量时，必将导致喘振的发生。常用的防止喘振的措施如下。①将一部分气体经防喘振阀放空。这种方法缺点：放空部分气体造成浪费。放空放空就时减小气体出口压力②将部分气体由旁路送往吸气管，将放空的气体送回机器的进口吸气管循环使用。这种防喘振的措施在被压缩气体有毒性、易燃、易爆或经济价值高，因而不宜放空的情况下使用。如送回的气体量和温度均较高时，可以在旁路中安装回流气体冷却器，以减小回流气体的温度对压缩机排气温度及功耗的影响。③使压缩机与供气系统脱开当供气系统中有几台压缩机并联工作时，或对供气系统的容量很大的情况下，可以暂时停止压缩机供气而仍然可以在很短时间内继续供给生产上的用气时，采用这种措施较为方便。11233当气量减小时：开阀2，逐渐关闭1、3。到气量正常时在恢复正常。八、轴承的油膜振荡：正常转动时轴径在轴承中的偏心距很小，轴径上的载荷P与压力油膜对轴径的作用力P1大小相等，方向相反，处于相对平衡状态，当转子受到外界某种干扰时（如环境的振动，进油压力的瞬间变化，转速的突然增大等）造成转子的不稳定，形成油膜振动，简称油膜振荡九、影响油膜振荡的因素①轴承的结构形式；②轴承间隙，间隙大抗振性能差；③润滑油的粘度，粘度大产生油膜振荡的可能性小，粘度小，产生油膜振荡的可能小大。④转子的平衡精度，转子精度高，抗振性能就好。⑤转速的影响：产生油膜振荡时,其振荡频率为转子旋转频率的一半，如果继续提高转速，其振荡频率仍然保持为转子的一半；如果转速超过第一临界转速的两倍时，这时振荡频率等于转速的第一临界转速。如果转速再提高，振荡频率基本不变，但振幅随转速的增加而增大。十、消除油膜振荡的方法①控制转速，即转速应避开转子的第一临界转速的两倍。②控制润滑油的压力，粘度及温度。③提高转子平衡精度，提高轴承的装配精度。④选择抗振性能强的轴承结构。十一、润滑、密封系统1）油站流程图2）润滑油流程图3）密封油流程图油分为：润滑油、密封油、控制油十二、压缩机的驱动1）电机驱动注意电机绕组的温度，换热方式，负荷大时容易超流。压缩机的启车：仪表准备，工艺准备，电器准备。启车非常简单。2）透平机驱动冷却器冷却器主气门调节阀透平机冷凝式汽轮机负荷变化的调节过程：当负荷变大时，开大调节阀的开度。当负荷变小时，关小调节阀的开度。1）当热网压力低时，阀2关小，二的功率下降。高压阀1开大，一的功率增加。此时，二减小的功率等于1增加的功率。总效率不变。2）当热网压力高时，1阀关小，一的功率下降。2阀开度增大，二的功率增加。一下降的功率等于二增加的功率。总效率不变