活塞压缩机的工作原理及调试方案

活塞压缩机的工作原理及调试方案一、活塞压缩机工作原理活塞压缩机电动机启动后通过联轴器带动曲轴旋转，通过连杆的传动，活塞做往复运动，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。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，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。活塞压缩机有四个主要的系统：润滑、气路、冷却及排污系统。1.润滑系统A．轴承、曲轴、连杆和十字头导轨润滑（润滑油润滑）它们是通过体外循环油路系统提供润滑的，在这个润滑系统中，油泵由电动机驱动。油经过油粗滤器后，进入油泵加压，到达油精滤器，其中一部分油由溢流阀回到油泵进口。润滑油经过曲轴、连杆、十字头销和十字头上的小孔到达各个润滑点，曲轴的滚动轴承是通过飞溅油而得到润滑。由于润滑油温度的高低影响其流动的速度，当环境温度较低，机组刚启动时，润滑油压力可能会超过

0.4MPa，这时可打开机油滤清器至油泵进口处的球阀来降低压力，待润滑油压力正常时把其关闭。润滑油温度的高低可通过调节油冷却器的冷却水量来实现。B．气缸、填料润滑（自润滑）活塞环、导向环、填料由自润滑材料制成，运行时可在其工作表面形成极薄的固体润滑膜，起自润滑作用，而不需润滑油。2.气路系统气路系统的作用主要是气体经压缩机压缩之后，输送至后续工序。气路流程为：氢气经过Y型过滤器、气动球阀、进气分离器、一级冷却器一级气缸、一级分离器、二级气缸、二级冷却器、二级分离器、三级气缸、止回阀、截止阀。在气路中分别有取压口、测温口及安全阀。同时排气管路上设有回流冷却器、回流管路，用于压缩机启动与停机时，自动打开送气止回阀前与进气管之间的气动球阀，实现轻负荷启动与停机。3.冷却系统大多数压缩机冷却方式为水冷，冷却水水量可通过阀门进行调节，调节量的大小可根据压缩机的排气温度来决定，通过水量调节阀可使水量得到控制，从而保证冷却水的出口水温。这样即避免了气缸在机器空转时的过度冷却，又节约了冷却水。润滑油系统配有油冷却器。4.排污系统活塞压缩机在各级气分离器处设有排污口。排污方式分为两种：（1）自动排污，通过控制电磁阀开启频次来实现，根据DCS页面设定的报警值自动打开排水。（2）手动排污，防止自动排污故障或阀门堵塞时操作。二、活塞压缩机调试方案在开机前首先应全面检查压缩机各运转与静止机件的紧固及防松情况，然后作下列准备工作：1.管道氮气置换开始工作前，按照GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》对压缩机及其前后的系统管道进行空气吹扫，保证无铁锈、尘土、水分及其他杂物。最后用氮气将系统中的空气置换干净,

置换前要将排污阀关闭。2.气管路排空对压缩机气路系统的所有放污装置进行检查，残余液体必须全部排空。3.冷却水管路接通在水路开启时，冷却水出口必须保持畅通，冷却水进水口压力在＞0.02～0.1之间。冷却水根据环境温度情况，必要时加入防冻液。当室温在5℃以下停机时，应打开阀门将全部存水放尽，以免冻坏设备和管道。冷却水水质要求如下：（1）碳酸盐硬度（以CaO计）＜200

mg/L；（2）浊度＜50

mg/L；

（3）含油量＜5

mg/L；（4）PH值6.5～8.5；（5）有机物含量＜25

mg/L。4.润滑油刻度检查曲轴箱内压缩机润滑油量，油面高度宜经常保持在油标尺两刻度线之间（油视镜1/2-2/3处）。所用润滑油牌号为：环境温度高于5℃：L-DAB150环境温度低于5℃：L-DAB1005.电气接线电气接线和接地等保护措施应按有关电气技术规程进行。起动前必须检查电气部分是否安装好，接线无误后方可合上启动控制柜内断路器开关，按启动按钮启动。停机时，按停机按钮停机，断开启动控制柜内断路器开关。注意以下几点：（1）所有变送器的设定值在出厂前已调好。（2）现场所有电器元件必须安全可靠接地。（3）用户应在启动控制柜前装设带短路保护的隔离开关。（4）开车前必须检查启动控制柜内接线端子，并将之旋紧。6.开机当完成开机前的准备工作后，就可以按照下面规定的程序使用压缩机。（1）★开车前必须转动飞轮数圈，以检查活塞的上下止点的间隙及气缸内是否有异物。（2）用氮气将机组中的空气置换干净。（3）在每次开车前必须对压缩机组内现存的残余液体进行检查，应全部排空。（4）检查曲轴箱内压缩机润滑油量，油面高度宜经常保持在油标尺两刻度线之间。（5）打开冷却水进口及排口。（6）打开位于气路系统的送气阀门。（7）按电气要求检查与电相关的部位。（8）合上启动控制柜内断路器开关。（9）按下辅机启动按钮。（10）按下主机启动按钮。（11）★立即检查电动机运行方向（运行方向应面向润滑油进口为逆时针）。（12）★让压缩机空转大约1小时，以便润滑油能均匀地涂在各个滑动表面。（13）★逐步关闭气路系统中的送气阀调节压力，在压缩机的1/4额定排气压力下运转1小时，在1/2额定排气压力下运转2小时，在3/4的额定排气压力下运转2小时，在额定排气压力下运转4～8小时。（14）压缩机在最小压力下运转，无异常现象后，方可将压力逐步升高。（15）每隔1小时，排放残液。用户可根据气质情况进行适当调整放污时间，确保机组安全运行。注：“★”只适用于第一次或维修后开机。7.停机（1）打开所有排放冷凝液的阀门，利用残余压力放出冷凝液，并放出残余压力气体。（2）按下停机按钮，使压缩机停止运转后断开电源。（3）关闭系统上的进气和送气截止阀。（4）关闭冷却水进口阀门，放掉各级气缸中的存水，以防冻结。（5）因停电或故障停机时，应使压缩机恢复到开机前状态。（6）当停机一个月以上作长期封存时，除放出各处油水，拆除所有进、排气阀并吹洗干净外，还应对气缸等关键零件作相应的防锈蚀处理，然后封存。8.压缩机的运行监视（1）在压缩机投入正常运转后，应随时注意和检查以下各种情况：（2）压缩机应运转平稳，各运动部件声音正常。（3）各法兰部分、轴封、进、排气阀、气缸盖等，不得漏气、漏油。（4）气阀的工作应正常，安全阀应灵敏。（5）每小时记录一次压力、温度。（6）要经常检查排污装置，做到定时排放。（7）润滑油压力严格控制在规定范围内，任何情况下不得低于0.15MPa。三、大型活塞压缩机负荷试车方案本方案适用于大型活塞压缩机（≥5000Nm³/h）采用干燥风介质单机运行，排气压力最高提压至1.6MPa（试车环压力只能到1.6Mpa，提到2.0Mpa会导致电机超功率）。1.试车组织负责人：现场：中控：配电室：2.开车步骤压缩机吹洗干净后，进行以下操作：2.1依次调试现场与DCS气动阀，调节DCS各连锁关系；2.2

打开冷却水阀、纯水阀，调节好各水路流量；2.3打开油加热器，给油路升温至大于27℃；2.4启动辅助油泵，向各润滑点供油，油压0.3-0.5Mpa；2.5

调节填料充氮压力至0.2MPa，刮油盒充氮压力至0.10MPa2.6合上电动盘车齿轮进行电动盘车。确认机器运转无障碍后，脱开盘车器齿轮；2.7关闭进口总管阀门、关闭出口总管阀门，关闭放空阀，打开回流阀，打开现场通氮阀，提前将整台压缩机通入约0.15Mpa的干燥风，启动压缩机待运转正常后，再逐步调节DCS回流阀，使各级排气压力均匀上升；2.8升压运转时间共约4h：从起压升到0.5MPa时，连续运转1h；从0.5MPa升到1.0MPa时，连续运转1h；从1.0MPa升到1.6MPa时，连续运转2h；2.9在逐步升压的过程中必须注意油压、水压、水温、各级排气温度以及有无不正常的冲击声等各方面的情况；2.10每次升压完成后，对压缩机所有连接部位进行试漏工作；2.11如果仪表发出报警信号，必须立即查清原因并及时作调整；2.12现场每隔0.5h记录运转中的仪表实际读数，DCS每隔0.5h对画面截屏一次。3.正常停车3.1缓慢打开放空阀，使压缩机卸载，末级排压降到常压。3.2打开回流阀，关闭通干燥风的阀门。3.3停电机，关闭放空阀、回流阀。3.4关闭进水阀，放尽气缸体内、冷却器内及所有水路内的冷却水。4.压缩机紧急停车发生故障时，首先停电机，然后立即打开放空阀，并关闭通干燥风的阀门。5.异常情况处理5.1

漏气（1）由于阀片破裂，弹簧拆断，碎屑卡住。（2）

由于活塞环、气缸套磨损过大，丧失密封作用。（3）由于密封器、密封环磨损过大，丧失密封作用。（4）安全阀、放空阀关闭不严。（5）阀座与气缸配合面不密合。以上故障应更换阀片、活塞环、密封环等损耗件，以及研磨密封配合面等措施来消除。5.2

润滑油系统油压低（1）曲轴箱油位低于规定高度。（2）油过滤器堵塞。（3）泵或压力调节阀损坏。（4）进、排油管有泄漏。5.3润滑油系统油压高（1）压力调节阀调定值过高。（2）油管路受阻。（3）油质量不良或油的牌号不对。（4）油温低。以上故障应及时加油、换油，清洗油过滤器、管路等一系列措施来消除。5.4

敲击5.4.1

压缩机机身（1）主轴承或连杆轴承磨损后间隙过大。（2）十字头与导轨间隙太大。（3）十字头销磨损。（4）连杆螺栓松动。5.4.2

气缸（1）缝隙太小。（2）活塞连接件松动。（3）杂物进入气缸。（4