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1、Copyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG压缩机培训资料压缩机培训资料(Jan.20th,2015)Page 2Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.提纲提纲压缩机简介黔桂天能LNG详细介绍Page 3Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.离心压缩机原理离心压缩机原理 在离心式压缩机中，气体流在离心式压缩机中，气体流经叶轮时，由于叶轮旋转使气体经
2、叶轮时，由于叶轮旋转使气体受到离心力的作用，叶轮对气体受到离心力的作用，叶轮对气体作功，把机械能传给气体，从而作功，把机械能传给气体，从而使气体压力温度提高，比容缩使气体压力温度提高，比容缩小。同时，气体获得了速度，高小。同时，气体获得了速度，高速气流在离开叶轮后，进入扩压速气流在离开叶轮后，进入扩压室，在那里，由于扩压室的扩压室，在那里，由于扩压室的扩压作用，气流的机械能变成了气流作用，气流的机械能变成了气流的静压能，气体的压力就进一步的静压能，气体的压力就进一步提高。然后气体通过弯道回流提高。然后气体通过弯道回流器，进入下一级叶轮，继续进行器，进入下一级叶轮，继续进行压缩，气体压力就逐渐提
3、高，直压缩，气体压力就逐渐提高，直到最后一级，气体压力达到工艺到最后一级，气体压力达到工艺设计要求，便通过最后一级的蜗设计要求，便通过最后一级的蜗壳排出。壳排出。Page 4Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.离心压缩机的分类离心压缩机的分类压缩机压缩机容积式压缩机容积式压缩机涡轮压缩机涡轮压缩机往复式压缩机往复式压缩机回转式压缩机回转式压缩机螺杆式压缩机螺杆式压缩机离心压缩机离心压缩机轴流压缩机轴流压缩机体积体积通过动能转化通过动能转化压缩方式压缩方式往复式往复式旋转旋转旋转旋转运动方式运动方式间歇式
4、间歇式准连续的准连续的连续连续输出方式输出方式小小小小小小/中中小小/高高非常大非常大流量范围流量范围高高中等中等中等中等低低压比压比定容定容-可变压力可变压力可变体积可变体积-准定压准定压操作方式操作方式原理原理Page 5Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.离心压缩机的结构分类离心压缩机的结构分类离心式压缩机按结构分可分为水平剖分和垂直剖分。离心式压缩机按结构分可分为水平剖分和垂直剖分。1）水平剖分定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分）水平剖分定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分Page 6
5、Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.离心压缩机的结构分类离心压缩机的结构分类2）垂直剖分离心式压缩机，其缸体为筒型，两端盖用联接螺栓与筒形缸）垂直剖分离心式压缩机，其缸体为筒型，两端盖用联接螺栓与筒形缸体联成一个整体。体联成一个整体。Page 7Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG压缩机流程图压缩机数据表和性能曲线压缩机纵剖图压缩机密封压缩机喘振Page 8Siemens Compresso
6、rCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG压缩机流程图：压缩机流程图：Page 9Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG数据表数据表Page 10Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG性能曲线性能曲线Page 11Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.
7、All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG1段段进口口2段段进口口1段叶片段叶片2段叶片段叶片振振动探探头径向径向轴承承径向径向-止推止推轴承承半半联轴节隔板隔板缸体缸体止推止推盘Page 12Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.主要部件主要部件1.气缸气缸是压缩机的壳体，又称为机壳。由壳体和进排气室组成，内装有隔板、密封体、轴承等零部件。对它的主要要求是：有足够的强度以承受气体的压力，法兰结合面应严密，主要由铸钢组成。Page 13Siemens CompressorCopyrig
8、ht Siemens AG 2008.All rights reserved.主要部件主要部件2.隔板隔板是形成固定元件的气体通道。Page 14Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.主要部件主要部件3.叶轮叶轮是离心式压缩机对气体介质做功的唯一元件。叶轮随主轴高速旋转，对气体做功。气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮作高速旋转，受旋转离心力的作用以及叶轮里的 扩压流动，在流出叶轮时，气体的压力、速度和温度都得到提高。叶轮按结构特点可分为开式、半开式和闭式三种形式。本压缩机采用的是闭式叶轮。Page 15Si
9、emens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.主要部件主要部件4.主轴主轴是压缩机的关键部件，主要起到装配叶轮、平衡盘、推力盘的作用，通过联轴器与驱动机相连，是转子部分的中心部位。Page 16Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.主要部件主要部件5.轴承轴承分为径向轴承和止推轴承。径向轴承：是影响其安全工作和使用率的关键零件之一，常用可倾瓦轴承，可倾瓦支撑轴承包括沿中心线。止推轴承：高速运行的转子，始终作用着由高压端指向低压端
10、的轴向力。平衡轴向力主要是减少轴向推力，减轻止推轴承负荷，一般情况下轴向力的70通过平衡措施消除，剩余30由止推轴承负担。Page 17Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG压缩机纵剖图压缩机纵剖图Page 18Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG压缩机密封压缩机密封密封是压缩机的重要部件之一。离心式压缩机若要获得良好的运行效果，必须在转子与定子间保留一定的间隙，以避免其
11、间的摩擦、磨损以及碰撞等故障发生。泄漏不仅降低了压缩机的工作效率，而且还将导致污染，甚至着火爆炸等事故。1 1）迷宫密封：是离心式压缩机级间和轴端最常见的密封形式。）迷宫密封：是离心式压缩机级间和轴端最常见的密封形式。Page 19Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG2 2）干气密封）干气密封 密封面由动环和静环组成。其中动环端面上刻有许多沟槽，他们互不相通。各个沟槽从旋转环的外径向中心延伸，但不贯通，接口槽外深内浅，在沟槽的末端形成了密封堰。当处于非运行状态时，动环与静环的密封面
12、接触，在运行状态时，气体被吸入沟槽中压缩的同时，遇到密封堰的阻拦，气体压力升高，克服静环座弹簧力和作用在静环上的流体静压力，使动、静环密封面脱离接触，产生很小的间隙3-7微米。通过这种方法使间隙持久的存在，机械密封面并不接触，流经密封面的密封气同时也起到了冷却机封的作用。Page 20Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG干气密封图干气密封图Page 21Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.黔
13、桂天能黔桂天能LNG干气密封干气密封P&ID图图Page 22Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振压缩机喘振压缩机喘振喘振是离心式压缩机本身固有的特性，而造成喘振的唯一直接原因是进气量减少到压缩机的最小允许值。Page 23Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振压缩机喘振压缩机喘振喘振发生的过程：1.当进气气量小到一定程度时，就会出现旋转时速，这时如果气体流量进一步减小，在叶轮背面形成很大的涡流区，
14、气流分离层扩及整个通道，以致充满整个叶道而把通道堵塞，气流不能顺利的通过叶道；2.流动严重恶化，使压缩机的出口压力突然大大下降，3.管网压力并没有马上降低，于是管网中的气体压力就反大于压缩机出口处的压力，因而管网中的气体就倒流回压缩机4.一直到管网中的压力下降至低于压缩机出口压力为止5.倒流结束，压缩机又开始向管网供气，经过压缩机的流量又增大，压缩机又恢复正常工作6.但当管网中的压力也恢复到正常的压力时，压缩机的流量又减小，系统中的气体又产生倒流。如此周而复始，就在整个系统产生了周期性的气流振荡现象，这种现象称为：喘振Page 24Siemens CompressorCopyright Sie
15、mens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振压缩机喘振压缩机喘振喘振现象不但和压缩机中严重的旋转脱离有关，还和管网系统密切有关。管网容量越大，则喘振振幅越大，频率越低；管网容量小，则振幅小，频率高，一般为0.520Hz。喘振是离心式压缩机的一种不稳定运转状态，发生喘振时，表现为整个机组管网系统的气流周期性振荡，不但会使压缩机的性能显著恶化，气流参数（压力、流量）产生大幅度脉动，大大加剧了整个机组的振动；喘振使压缩机的转子及定子元件经受交变的动应力，级间应力失调一起强烈振动，使密封和轴承损坏，甚至发生转子与定子元件相碰，压送的气体外泄，引起爆炸等恶性事故，因此，在操
16、作中一定要避免在低于喘振流量下运转。Page 25Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振喘振的基本原因喘振的基本原因实际运行中引起喘振的原因很多，但基本原因不外于以下2种：1.压缩机实际运行流量小于喘振流量。造成这种原因的因素很多，如：生产减量很多，吸入气源不足，入口过滤器堵塞，管道阻力大，叶轮通道或气流通道堵塞。2.压缩机出口压力小于管网压力。造成这种原因的因素很多：如：管网阻力增大，进气压力过低，进气温度或气体分子量变化太大，压缩机转速变化等，压缩机出口压力小于管网压力，就会导致压缩机运行工作
17、点，向小流量区移动，从而进入喘振区，这与前面提到的造成喘振的唯一直接原因是进气量减少到压缩机的最小允许值并不矛盾。Page 26Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振由于对于每一转速，压缩机都对应有一喘振流量，小于喘振流量压缩机即发生喘振，我们将个转速下所有的喘振点连接起来，即可得到一条曲线，这条曲线叫喘振曲线。防喘振位于喘振线的右边5-10%。Page 27Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振压缩
18、机防喘振控制系统的基本目的是：防止喘振损伤压缩机，减少干扰引起的能量损失，提高系统生产率。保持工艺设定的受限变量在安全或可接受的范围内。为达到上述目的，防喘振控制系统控制循环阀或放空阀的开关位置，以维持体积流量高于最小安全流量值。Page 28Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.喘振喘振防止压缩机喘振的条件：1、防止进气压力低、进气温度高、和气体分子量小等。2、防止管网堵塞使管网特性改变。3、要坚持在开、停车过程中，升降速不可太快，并且先升速后升压和先降压后降速。4、开、关防喘阀时要平稳缓慢。关防喘阀时要先低压后高压，开防喘时要先高压后低压。如万一出现“旋转失速”和“喘振”时，首先应全部打开防喘阀，增加压缩机的流量，然后再根据具体情况进行处理。Page 29Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008.All rights reserved.谢谢