压缩机学习资料 (2).docx

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1、第一节 概 述在这一节重点介绍压缩机的分类情况。1、按压缩机作用原理分类1.1 容积式压缩机是依靠工作容积的周期性变化来实现流体的增压和输送的，其中活塞式是依靠活塞在气缸内作往复式运动而实现工作容积的周期性变化。如a.加氢三台增压机2HHE-VB-2(J-101、J-201/1.2)；b.制氢压缩机J401/1.2(DW-10/20-27-X型)、J402/1.2(D-20/4-27)。1.2 速度式压缩机的工作原理是当气体通过气压机中旋转的叶轮时获得压力能及动能，而后气体在导流器或扩压器内速度降低，动能又转变为压力能。按气体在叶轮内的流动方向又可分为径向流动式即离心式，轴向流动式即轴流式，和

2、既作径向流动又作轴向流动的混流式三种类型。2、按排气压力分类2.1 真空泵：用于吸取压力低于大气压力的容积中的气体，经压缩后排至具有大气压力的空间。2.2 通风机：P0.0142Mpa(表压)2.3 鼓风机：P=0.01420.245Mpa(表压)2.4 压缩机：P0.245Mpa(表压) 3、按用途分类3.1增压机：当工艺原料为气体时，必须通过这种压缩机将原料气升压到装置反应压力或系统运转压力后再进入工艺系统。3.2 循环气压缩机：用来克服系统内的管道阻力，使气体循环。4、按压缩机的介质分类：如氢气压缩机、氮气压缩机、空气压缩机、富气压缩机。5、按用途和使用场合分类：如转化炉引风机。第二节

3、活塞式压缩机1、分类1.1 按排气压力分类1.1.1 低压压缩机 0.2P 0.98Mpa1.1.2 中压压缩机 0.989.8Mpa1.1.3 高压压缩机 9.898.0Mpa1.1.4 超高压压缩机 98.0Mpa1.2 按消耗功率分类1.2.1 微型压缩机 10KW1.2.2 小型压缩机 10100KW1.2.3 中型压缩机 100500KW1.2.4 大型压缩机 500KW1.3 按排气量分类1.3.1 微型压缩机 1m3/min1.3.2 小型压缩机 110m3/min1.3.3 中型压缩机 1060m3/min1.3.4 大型压缩机 60m3/min1.4 按气缸中心线的相对位置分

4、类1.4.1 立式：气缸中心线与地面垂直1.4.2 卧式：气缸中心线与地面平行，其中一般包括卧式、对置式和对动式。1.4.3 角度式：气缸中心线彼此成一定角度，其中包括L型、V型、W型、扇型和星型。1.5 按曲线连杆机构分类：分为十字头压缩机和无十字头压缩机。1.6 按活塞在气缸内作用情况分类1.6.1 单作用式：气缸内仅一端进行压缩循环。1.6.2 双作用式：气缸内两端都进行同一级的压缩循环。1.6.3 级差式：气缸内一端或二端进行二个或二个以上不同级次的压缩循环。1.7 按压缩机级数分类1.7.1 单级压缩机：气体经一级压缩达到终压。1.7.2 两级压缩机：气体经二级压缩达到终压。1.7.

5、3 多级压缩机：气体经三级以上压缩达到终压。1.8 按压缩机列数分类1.8.1 单列压缩机：气缸配置在机身一侧的一条中心线上。1.8.2 双列压缩机：气缸配置在机身一侧或二侧的两条中心线上。1.8.3 多列压缩机：气缸配置在机身一侧或二侧的两条以上中心线上。1.9 按冷却方式分类：可分为：气（风）冷式压缩机和水冷式压缩机。1.10 按工作地点分类：可分为固定式压缩机和移动式压缩机。2、活塞式压缩机的特点2.1 优点：2.1.1 工作压力的范围最广，从低压到高压都适用。2.1.2 热效率最高。2.1.3 适应性强，排气量可在较广泛的范围内变化。2.1.4 对制造压缩机的金属材料要求苛刻。2.2

6、缺点：外形尺寸及重量大，结构复杂，易损件多，安装及基础工作量大，气流有脉动，运转中有振动等，一般适用于中、小流量及压力较高的情况。3、活塞式压缩机的主要参数3.1 排气量3.1.1 活塞式压缩机的排气量，通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温度时的气体容积值，常用的单位是m3/min或m3/h.3.1.2 压缩机的额定排气量（指压缩机铭牌上标注的排气量）是指特定的进口状态时的排气量。3.2 排气压力活塞式压缩机的排气压力通常是指最终排出压缩机的气体压力。3.3 转速指活塞式压缩机曲轴的转速，常用r/min的表示，它是表征活塞式压缩机的主要结构参数。3.4 活

7、塞力活塞力为曲轴处于任意的转角时，气体力和往复惯性力的合力，它作用于活塞杆或活塞销上。3.5 活塞行程活塞行程指活塞式压缩机在运转中，活塞从一端止点到另一端止点所走的距离。当活塞距离曲轴中心最远的位置时称为外止点；当活塞距离曲轴中心最近的位置时称为内止点；3.6 功率活塞式压缩机消耗的功，一部分直接用于压缩气体，称为指示功，另一部分用于克服机械摩擦，称为摩擦功，主轴需要的总功为二者之和，称为轴功。单位时间消耗的功称为功率，单位为W或KW。压缩机的轴功率为指示功率和摩擦功率之和。3.7 压缩比活塞式压缩机的压缩比指压缩机排气终了时的终压力P2（绝压）与吸气终了时的初压力P1（绝压）之比，即=P2

8、/P14、基本构成由三大部分组成：运动机构（曲轴、轴承、连杆、十字头、皮带轮或联轴器）、工作机构 （气缸、活塞、气阀）与机身。此外还有辅助系统，即润滑系统、冷却系统、调节系统和保安系统等。4.1 运动机构：是一种曲柄连杆机构，把曲轴的旋转运动变动十字头的往复运动。4.1.1 曲轴：是往复活塞式压缩机的重要运动部件，外界输入的转矩要通过曲轴传给连杆、十字头，从而推动活塞作往复运动。4.1.1.1 曲轴的基本结构: 每个曲轴由主轴颈(安装主轴承部位)、曲轴销（与连杆大头相连的部位）、曲柄及平衡铁所组成。主轴颈是曲轴的旋转中心部分，它支承在机座的轴瓦上。曲轴销是带动连杆大头作旋转运动的曲拐部分。曲柄

9、是主轴颈与曲轴销的连接部分。曲柄半径：曲轴的主轴颈的中心线与曲柄的中心线距离。它是活塞行程的一半。平衡铁：由于曲轴的曲柄、曲轴销以及连杆的部分，都是以一定的半径围绕主轴颈的中心线作高速旋转，这些旋转部分就会对轴瓦产生很大的离心力， 使得压缩机产生振动。为了消除此离心力，在曲轴的曲柄销反方向上用螺栓连接一适当质量的平衡铁。4.1.1.2 曲轴的型式:有两种即曲拐轴和曲柄轴。 曲拐轴：它的每一个拐由二个曲柄夹一个曲轴销而成，它的材料受力情况比较好，目前大多为这种型式。 曲柄轴：它的每一个拐由一个曲柄连接一个悬臂式曲柄俏而成。曲柄轴只适用于安装大头是整体的连杆，但比较少用。 曲轴的润滑：曲轴运转中，

10、主轴颈与轴瓦、曲轴销与连杆大头间由于相对运动而产生磨损，应有良好的润滑。所需的润滑油油道， 多在曲轴内钻成。由油泵将压力润滑油分别送至主轴瓦和曲柄销处。4.1.2 连杆：是将曲轴的旋转运动转换为十字头或活塞的往复运动，并将曲轴传来的切向力转换为活塞对气体的轴向压缩力。4.1.2.1 结构：包括大头、小头、杆体三部分。 大头：有大头瓦与曲轴销连接。大头常用剖分结构，装配时用连杆螺栓固紧。 小头：有小头瓦与十字头销（或活塞销）相连。 杆体：是连接大头与小头的直杆部分，杆体截面形状有圆体、矩形和工字型几种。4.1.2.2 润滑：小头所需的润滑油大多来自于连杆大头瓦处，故杆身中钻有油孔。4.1.3 十

11、字头：是连接活塞杆与连杆的部件，它的作用是对活塞杆的轴向往复运动起导向作用。4.1.3.1 型式： 闭式十字头：连杆小头放在十字头内，大量采用。 开式十字头：少量采用的与叉形连杆相配的开式十字头。4.1.3.2 构造：由十字头体和设置在十字头上、下面滑履二大部分组成。 在十字头体的靠气缸的一端，有用来安装活塞杆的孔，通常这一部分是突出在十字头体的一端，故也称之为“十字头颈”。 十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接、销连接。 十字头与连杆的连接由十字头销来完成。4.2 工作机构：是实现压缩机工作原理的主要部件。气缸是圆筒形，两端均装有若干吸气阀与排气阀，活塞在气缸中间作往复

12、运动。4.2.1 气缸4.2.1.1 基本要求 应具有足够的强度与钢度。 应具有良好的冷却、润滑及耐磨性。 应尽可能地减少余隙容积和气体阻力。 应有利于制造和便于检修。 应符合系列化、通用化、标准化的“三化”要求，便于互换。4.2.1.2 镜面：与活塞外圆相配合的气缸（或缸套）的内壁表面称为工作表面（镜面）。为增加气缸的耐磨性和密封性，工作表面的加工要求较高，一般表面粗糙度Ra0.4um；中等直径（D600mm ）Ra=0.40.8um；大直径（ D600mm） Ra1.6um。4.2.1.3 气缸冷却方式 风冷：靠气缸外所铸环向或纵向散热片强化散热，一般用于小型移动式压缩机，结构简单、重量轻

13、。 水冷：铸铁气缸可铸成有冷却水道的双层壁式或三层壁结构。4.2.1.4 气阀在气缸上的布置方式对气缸结构有很大的影响。 布置气阀的主要要求是：通道截面大；余隙容积小；安装和修理方便。 布置方式：共三种。 轴向或斜向位置：气阀在气缸盖上，其轴线与气缸轴线平行或成角度。 径向布置：气阀配置在气缸体上，气阀轴线与气缸轴线相垂直。 混合布置：常用于双作用气缸，盖侧气缸采用轴向布置，轴侧气阀采用径向或斜向布置，以减少余隙容积和气缸长度。4.2.2 气阀：是往复活塞式压缩机的重要部件，也是易损件之一，它的好坏直接影响压缩机的排气量、功率消耗及运转的可靠性。 一般都采用自动阀，就是气阀的开启与关阀是依靠阀

14、片两边的压力差实现的，没有其它的驱动机构。4.2.2.1 气阀结构：阀座、阀片、弹簧及升程限制器等零件组成。 阀座是气阀的静止密封元件，气体通道二侧有很窄的密封突台，此突台与起落元件阀件形成密封面。 阀片是气阀的起落密封元件。 升程限制器作用有三：限制开启时最大升程；对阀片的起落起导向作用，限制阀片，只允许其垂直于阀片的起落运动；作为安置弹簧的底座。 弹簧的作用：吸气（排气）结束后，阀片回落到阀座上形成密封，防止气体倒流；产生预紧力，形成背压差；减轻阀片开启时对升程限制器的冲击力。4.2.2.2 气阀工作原理： 以进气阀为例，进气过程中，活塞向内止点运动，使气缸中气体膨胀，压力不断降低，当缸内

15、压力低于进气管内压力，阀片上的压差足以克服弹簧力及阀片的惯性力，阀片便离开阀座开启，气体进入气缸。当活塞快接近内止点时活塞速度和气流急剧变小，阀片上的压差也减小，直到压差不足以克服弹簧力，阀片就离开升程限制器回到阀座上，气阀关闭，完成一次吸气过程。 以排气阀为例，排气过程中，活塞向外止点运动，使气缸中气体压缩，压力不断升高，当缸内压力高于排气管内压力，阀片上的压差足以克服弹簧力及阀片的惯性力，阀片便离开阀座开启，气体排出气缸。当活塞快接近外止点时活塞速度和气流急剧变小，阀片上的压差也减小，直到压差不足以克服弹簧力，阀片就离开升程限制器回到阀座上，气阀关闭，完成一次排气过程。4.2.2.3 从气

16、阀的工作原理来看，气阀工作性能将直接影响压缩机气缸的工作，因此对气阀有如下要求： 阻力损失小。气阀阻力损失大小与气流的阀隙速度及弹簧力大小有关，气速越高，能量损失越大，弹簧力过大，阻力损失也大。 气阀关闭及时、迅速，关闭时不漏气，以提高机器的效率，延长使用期。 寿命长，工作可靠。限制气阀寿命的主要因素是阀片及弹簧质量，一般对长期连续运转的压缩机，希望寿命达8000h以上。 形成的余隙容积要小。 噪声小。此外还要求气阀装配、安装、维修方便，加工容易等。4.2.2.4 气阀类型 环状阀：采用环形阀片作为起落密封元件的自动式气阀。 网状阀：将环状阀的各环状阀片连在一起成为一整块的蜘蛛网状的阀片，具有

17、这种网状阀片的气阀称之为网状阀。 条状阀 蝶状阀 组合阀：吸气阀与排气阀组装成为一个整体。4.2.3 活塞4.2.3.1 作用：活塞是在气缸中作往复运动，与气缸及缸盖之间形成可变的供吸气压缩和排气的工作容积。4.2.3.2 类型 筒形活塞：常为单作用活塞，用于小型无十字头的压缩机，通过活塞销与连杆相连。活塞顶部-承受缸内压力。活塞环部上方-活塞环，保证密封。裙部下方装一至二道利油环，承受侧向力。 盘形活塞：用于中低压双作用气缸，盘形活塞通过活塞杆与十字头相连，不承受侧向力。4.2.4 活塞环：包括密封环和刮油环。双作用-只装有密封环。单作用-密封环、刮油环均装有。.密封环：对气缸起密封作用，将

18、气缸壁上注入的润滑油均匀涂布于缸壁。 作用：表面上，高温的活塞通过活塞环向缸壁四周的冷却水散热降热。 切口形式：直切口、搭接切口和斜切口三种。.刮油环：将悬挂在缸壁上的多余的润滑油刮掉，让它流回曲轴箱。.无油润滑 气缸无油润滑压缩机：对于有十字头的双作用压缩机取消其注入气缸内的润滑油，使活塞及活塞环在气缸壁上作无润滑油的干摩擦状态下滑行。 取消注入气缸内滑油的原因： 无油润滑活塞环的材料-自润滑材料聚四氟乙烯、石墨、尼龙等4.2.5 填料.作用：防止气体泄漏。.原理：靠气体压力使填料紧抱活塞杆，阻止气体泄漏。.密封元件： 平面填料。 锥面填料。4.3 机身机身供放置曲轴、连杆、十字头等零件以及

19、其它辅助设备，它一端连接气缸，另一端固结于基础或底座上。机身一般由中体和曲轴箱二部分组成。4.4 辅助系统4.4.1 润滑系统：此系统分为气缸润滑系统和运动机构润滑系统。4.4.1.1 气缸润滑系统 气缸润滑油的选择要考虑被压缩介质、压力和温度。对于化学性能不太活泼的气体，如氮、氢、CO2等都可以使用各种牌号的润滑油，而对一些氧化能力等化学性能极活泼的气体，如O2、H2S、Cl2等以及不允许有污染的气体如乙烯等，现在趋向于使用气缸无润滑油压缩机。如制氢循环机机-401/1.2。 按照润滑油达及气缸镜面的方式，气缸润滑可分为飞溅式润滑、喷雾式润滑和压力润滑三种。飞溅润滑一般用于单作用式压缩机，当

20、活塞接近上止点时，曲轴箱中飞溅的油雾及油滴落于气缸未被遮盖的镜面，并在活塞下一循环中进入活塞环槽中，再由活塞环布至需要润滑的表面。它的优点是简单，缺点是耗油量难以控制。喷雾润滑是在气缸进气接管处喷入一定量的润滑油，油和气体混合一起进入气缸，然后一部分粘附在气缸镜面上供气缸润滑。压力润滑的供油注油器常由一些独立的柱塞油泵组成，每一油泵供给一个注油点。气缸注油器可以由压缩机曲轴通过棘轮机构或蜗轮杆减速机构驱动，也可由电动机通过减速器驱动。4.4.1.2 运动机构润滑系统：是指主轴承、曲轴销、十字头销和十字头滑道等摩擦表面处的润滑。润滑的目的除了减少摩擦功降低磨损外，还有冷却摩擦表面以及带走摩擦下来

21、的金属小颗粒等作用。运动机构润滑方式有飞溅润滑和压力润滑两种。 飞溅润滑：用于无十字头的小型压缩机。润滑油是依靠连杆大头上装设的油勺或棒，在曲轴旋转时打击曲轴箱中的润滑油，使飞溅起并飞至那些需要润滑之处。 压力润滑：广泛用于中、大型压缩机。将润滑油以一定的压力输送到运动机构的各润滑表面，而且可以进行专门的过滤和冷却等处理。润滑系统一般由集油箱、油泵、过滤器、冷却器等组成。压力表在细滤器前后各装一个，以便及时反映过滤器工作情况好坏。4.4.2 冷却系统：冷却水用于冷却气缸、缸盖、填料及润滑油，另多级压缩机还要进行级间冷却。4.4.3 正压通风： 目的是： 吹扫电机刷部位摩擦而产生的杂质。 保持电

22、机能产生火花的部位有正压而不致与可燃性气体直接接触。 带走电机运转时所产生的热量。4.4.4 安全保护系统。 安全阀 仪表报警、联锁。5、 压缩机的调节5.1转速调节5.2 管路调节5.2.1 节流进气调节在压缩机进气管路上装有节流阀，经济性差。5.2.2 停止进气调节5.2.3 进气管连通。5.3 气阀调节5.3.1 全行程压开进气阀。5.3.2 部分行程压开进气阀。6、操作与维护6.1 操作6.1.1 启动程序6.1.1.1 辅助系统投入运行。6.1.1.2 盘车。6.1.1.3 启动。6.1.1.4 带负荷运行。6.1.2 停车程序6.1.2.1 关出口阀，开旁路。6.1.2.2 停主机

23、。6.1.2.3 关入口阀。6.2 维护6.2.1 润滑油系统。6.2.2 安全设施。7、故障判断与处理 一般机组的故障大都从三个方面加以判断：温度、压力、声音。7.1 吸入压力降低原因： 入口过滤器堵塞； 吸气阀被异物堵塞或卡住； 气源系统压力低。处理： 检查清理； 检查更换； 消除降低原因。7.2 吸气温度升高原因： 气源温度升高； 前一段冷却器冷却效果不良。 处理： 降低气源温度； 修理冷却器。7.3 中间排气压力升高原因： 后一级气阀损坏； 本级排气阀至后一级进气阀之间系统阻力增加； 后一级排气阀损坏； 第一级吸入压力太高。 处理： 修理后一级进气阀； 清除阻力； 修理后一级排气阀；

24、降低第一级吸入压力。7.4 最终排气压力升高原因： 排气阀被子异物卡住； 吸入温度过高； 出口逆止阀损坏或局部污物堵塞； 出口截止阀损坏或局部污物堵塞； 背压系统升高。 处理： 检查气阀； 检查段间冷却器； 修理或清洗逆止阀； 修理或清洗截止阀； 降低背压。7.5 排出压力降低原因： 活塞环大量泄漏； 气阀内漏； 处理： 检查更换活塞环； 检查修理阀门；7.6 级间压力降低原因： 第一级吸排气阀不良，活塞环漏气； 前一级排出后或后一级吸入前有外漏。 冷却器冷却效果不良。 处理： 检查气阀，更换零件； 检查泄漏； 提高冷却水量，使管道畅通。7.7 排气温度升高原因： 吸入温度高； 吸气阀损坏；

25、排气阀损坏。 循环阀、安全阀漏气； 压缩比增高； 冷却水量不足； 冷却系统不良。 处理： 检查冷却器冷却水管是否畅通，降低吸气温度； 修理吸气阀； 修理排气阀； 修理循环阀、安全阀； 消除压缩比增高原因； 增加水量； 排除冷却水系统。7.8 气量不足原因：气阀泄漏，特别是低压气阀； 填料泄漏； 第一级余隙小。 处理： 检查低压阀. 检查填料，必要时更换零件； 调整余隙。7.9 功率消耗增大原因： 气阀阻力太大； 吸气压力过低； 级间内漏。 处理： 检查气阀弹簧和通道面积； 检查冷却器和管道阻力； 检查进.出口压力和温。.7.10 油压力降低 原因： 油泵损坏，漏油； 吸油泵不严密，管内有空气；

26、 油管接头松开或油管破裂； 油箱内油少； 油过滤器阻塞； 油冷却器阻塞； 润滑油粘度降低； 油安全阀泄放压力降低。 处理： 修理或更换油泵； 排出空气； 紧固接头或更换油管； 加油； 清洗过滤器械； 清洗油冷却器； 更换润滑油； 修理或更换安全阀。7.11 油耗过大 原因： 刮油器损坏； 无十字头压缩机中刮油器环，活塞环损坏； 无十字头压缩机气缸拉毛或不圆； 处理： 修理刮油器； 修理或更换零件； 修理气缸。7.12 连杆螺栓拉断 原因： 预紧力过大； 紧固时产生偏斜或螺栓松动，承受过大冲击和不均匀负荷； 轴承发热，活塞咬死，超负荷运行连杆承受过大应力。 处理： 调整预紧力； 螺母端面与连杆合

27、面应紧紧贴切合，定期检查锁紧螺母和开口销； 做相应的检查，不得超负荷运行。7.13 活塞卡住或咬死 原因： 气缸与曲柄连杆同轴度偏差太大； 气缸与活塞间隙过小或落入金属碎块等异物。 处理： 调整同轴度.； 清除异物，调整间隙。7.14 轴承发热 原因： 轴瓦与轴颈贴合不均匀或间隙过小； 轴承偏斜或轴弯曲； 润滑油不足或油品变质，油压低； 十字头瓦过热。 处理： 刮瓦或调整间隙； 适当调整配合间隙； 检查油路、油质、补充或更换油质； 检查十字头。7.15 活塞杆、填料过热 原因： 活塞杆与填料间隙不合适； 润滑冷却油供应不足或污垢； 组装填料时进入灰尘。 处理： 检查调整间隙； 更换润滑油； 重

28、新清洗填料。7.16 齿轮油泵不上压 原因： 过滤网堵塞； 油箱内液面过； 管道破裂，接头漏油，气体吸入； 油压调节阀调节不良。 处理： 清洗； 补充新油； 消除漏气点； 重新调节油压调节阀。7.17 气缸发热 原因： 冷却水供应不足或中断； 气缸与滑道同轴度偏差太大； 活塞环装配不当或断裂； 注油量减少或中断； 气体脏或气缸进入异物； 气缸拉毛。 处理： 调整水量，检查水系统； 调整同轴度； 修理或更换活塞环； 修理注油系统. 清洁气体，排除异物； 修理气缸。7.18 阀片发热 原因： 弹簧太软，阀片损坏； 阀上受的负荷太大或不均匀。 处理： 更换弹簧阀片； 减小负荷或使阀负荷趋向均匀。7.

29、19填料漏气 原因： 油、气太脏； 因断油活塞杆拉毛； 回气管不通； 填料装配不良。 处理： 换油，除脏； 修活塞杆或更换； 疏通回气管； 重装。7.20 传动机构有撞击声 原因： 连杆大头松动； 十字头瓦松动或咬死； 十字头滑板压板松动； 轴承间隙或滑道与导板间隙大。 处理： 检查、紧固； 检查、紧固十字头瓦和油路，换瓦； 检查、紧固； 调整或修理。7.21 气缸有撞击声 原因： 活塞与活塞环磨损； 活塞环破碎卡住； 曲轴连杆机构与气缸中心线不一致； 活塞杆弯曲或第二十字头滑道间隙过大； 气缸供油量过大或带入液体； 气缸内掉入金属或其它硬物。 处理： 检查、更换零件； 检查、更换零件； 检查

30、调整同轴度； 检查活塞杆，调整间隙； 调整油量，严格控制入口温度，排液； 取出硬物。7.22 气缸不正常振动 原因： 支承不当； 填料及活塞杆磨损； 配管振动； 垫片松动； 气缸内有异物。 处理： 调整支承间隙； 更换零件； 消除配管振动； 调整垫片； 消除异物。7.23 机体不正常振动 原因： 各轴承及十字头滑道间隙过大； 气缸松动； 各部件接合不良。 处理： 调整间隙； 消除松动； 检查调整。7.24 气阀有响声 原因：弹簧阀片破碎。 处理：检查，更换已损件。7.25管道不正常振动 原因： 管卡太松或断裂； 支承刚性不足； 气流脉动共振； 配管架子振动。. 处理； 紧固，换件，考虑热膨胀；

31、 加固支承； 用预流孔板改变其共振面； 加固配管架子。第三节 离心式压缩机1、工作原理离心式压缩机的工作原理是利用旋转的叶轮带动气体作高速的圆周运动，从而使气体获得较大的离心力和圆周速度。离心力使得气体的压力能增大，气体圆周速度所具有的动能也将在扩压器内转变为压力能。2、分类2.1 按轴的型式分类 单轴多级式 双轴四级式2.2 按气缸类型分类 水平剖分式 垂直剖分式（筒形缸）：机-102、机-202均是此类型。2.3 按压力等级分类 低压压缩机 出口压力0.2450.98Mpa(表) 中压压缩机 出口压力0.989.8MPa(表) 高压压缩机 出口压力9.8Mpa2.4 按级间冷却型式分类 机

32、外冷却 机内冷却。2.5 按压缩机介质的种类分类 氮气压缩机、氢气压缩机3、优缺点3.1 优点 排量大。 运转可靠，易损件少，维修方便。 转速高。 结构紧凑，尺寸小。3.2 缺点 不适合气量太小及压缩比过高的场合。 离心式压缩机的效率一般低于活塞式压缩机 离心式压缩机的稳定区较窄，喘振危害大。 两机并联操作运行较为困难。4、主要参数4.1 流量:压缩机的排气量，通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温度时的气体容积值，常用的单位是m3/min或m3/h.压缩机的额定排气量（指压缩机铭牌上标注的排气量）是指特定的进口状态时的排气量。4.2 压缩比：压缩比指压缩机

33、排气终了时的终压力P2（绝压）与吸气终了时的初压力P1（绝压）之比，即=P2/P14.3 转速：压缩机转子的旋转速度（r/min）。4.4 功率：指驱动压缩机所需的轴功率和驱动机的功率等（KW）。4.5 喘振：当压缩机的气量减少到一定程度，由于体积流量不足，引起瞬时的和周期性气体回流，伴随着低沉的噪音和强烈振动，使压缩机操作极不稳定，这种现象称之谓喘振。4.6 喘振流量：压缩机发生喘振时的流量叫喘振流量。4.7 滞止流量：与产生喘振的原因相反，当压缩机气体流量达到某一最大值时，叶轮流道内最小截面处的气流速度将达到音速，此时叶轮对气体做的功已全部用来克服流动损失，转变为声能、热能，气体的压力并不

34、升高，流量也再不能增加，这种状态称为滞止状态。这个状态下的流量称为滞止流量。4.8 额定转速：压缩机要达到铭牌额定的流量和压力，应该具有的速度称为额定转速。在该额定点一般来说压缩机的效率最高，也常常作为设计点。4.9 临界速度：任何物体都有自己固有频率，当外力扰动频率等于或倍加于物体的固有频率时，物体的振幅最大，而且越来越大称之为共振。压缩机转子发生共振时的转速称为临界速度。在临界转速下，将发生强烈的转子共振，机组剧烈振动，振幅很大，从而使得转子部件产生很大的附加应力，严重时会造成零部件的损坏，甚至导致主轴断裂。另外振动改变了各运动附件之间的正常间隙，使得磨损加剧，密封损坏、轴承工作条件恶化等

35、等。所以透平和压缩机不允许在临界速度下长时间运转，升速过程中应快速通过临界转速。正常工作点应尽可能远离临界点。4.10 离心压缩机的稳定区：离心压缩机的气量减少到某一点时，将发生喘振，气量增大到某一点再不能增加时，压缩机进入滞止状态。喘振流量和滞止流量之间的气量范围称为离心压缩机的稳定区。5、基本结构一般主要由转子、定子和辅助设备等部件组成。5.1 转子结构转子是离心式压缩机的关键部件，它高速旋转，对气体作功。转子是由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘等组成，在轴的一端或两端通过联轴器分别与驱动机或压缩机其它气缸转子相连。5.1.1 主轴5.1.2 叶轮又称工作轮,是离心式压缩机转子上最主要的部件。叶

36、轮在工作中随主轴高速旋转，对气体作功。气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮旋转，并在叶轮里作扩压流动，在流出叶轮时，气体的压强、速度和温度都得到提高。 叶轮按结构型式分为开式、半开式和闭式。5.1.3 平衡盘：就是利用它的两边气体压力差来平衡轴向力的零件。它位于高压端，它的一侧压力可以认为是末级叶轮轮盘侧的间隙中的气体压力（高压），另一侧通向大气或进气管，它的压力是大气压或进气压（低压）。5.1.4 推力盘：是固定在主轴上的止推轴承中的一部分，它的作用就是将转子剩余的轴向力传递给止推轴承上的推力块，实现力的平衡。5.1.5 联轴器：是轴与轴相互连接的一种部件。结构型式有刚性的、半挠性的和挠性的。刚

37、性的同于转速3000r/min。5.2 定子结构定子也是压缩机的关键部件，它由吸气室、气缸、隔板（包括扩压器、弯道和回流器）、径向轴承、推力轴承、轴端密封和排气蜗壳等部件所组成。5.2.1 吸气室：把气体从进气管顺利地引导到叶轮入口。5.2.2 气缸：分为水平剖分型和垂直剖分型。5.2.3 隔板：是定子的主要部件，它形成固定元件的气体通道。根据隔板所处的位置，可分为进气隔板、中间隔板、段间隔板和排气隔板四种类型。它包括包括扩压器、弯道和回流器。扩压器-扩压器设在叶轮出口，其作用是将气体的速度能转化为压力能。气体在高速旋转的叶轮的推动下，获得速度能和压力能，一般情况下叶轮出口气体流速均在2003

38、00m/s，高能头叶轮出口气体流速高达500m/s。这部分速度能约占气体介质从后向叶轮获得能量2540%，就径向叶轮而言，这部分能量更高，约占总能量的50%。显然这部分速度能应转化为有用的压力能。扩压器就具有降速增压的功能，它可使大部分速度能转化为压力能，从而提高气体介质压力，满足生产工艺的需要。弯道-是连通扩压器和回流器的圆环曲面空间。回流器-作用是将由弯道流出的气流引送至下一级叶轮的入口。弯道和回流器位于扩压器之后。由叶轮甩出的气体介质，经扩压器减速增压后进入弯道，气流经弯道后流向反转180，接着流入回流器，为保证气体介质沿轴向进入下一级叶轮，则回流器人均设有一定数量的叶片，以改善气体流动

39、状况，引导气体顺利进入下一级叶轮，显然弯道和回流器是沟通前一级叶轮与后一级叶轮的通道，是实现气体介质连续升压的条件。5.2.4 排气室：把从扩压器或叶轮出来的气体汇集起来，引到机外输出管道，并把较高的气流速度降低到排气室出口的气流速度，使气体压强进一步提高。5.2.5 密封：5.2.5.1 分类：按其安装的位置分为内部密封（级间密封、中间密封）和外部密封（轴端密封）。按其密封原理分为气封和液封。在气封中有迷宫密封和充气密封；在液封中有固定式密封、浮环密封和固定内装式密封以及其它液体密封。5.2.5.2 加氢透平机的气封设计特点:为了防止被压缩气体的泄漏，在吸入侧和排出侧分别采取了一系列气封措施

40、，主要包括：a.平衡活塞(只在排出侧有);b.使用缓冲氮气的迷宫密封;c.油膜密封(也称油膜密封);为此,在吸入侧和排出侧设有四个室，其作用如下（参考结构图见压缩机密封示意图）：a.排出侧室-为了降低压缩机的轴向推力，在排出侧轴上固定有平衡活塞，沿着平衡活塞迷宫泄漏出来的气体聚集在室，其压力略高于吸入压力，室的气体返回到压缩机吸入口。b.吸入侧和排出侧的室-当压缩机进行机械安全试验启动时，把缓冲氮气充入室，对密封环进行冷却，防止温升过高，在正常运行中不需充氮气。c.吸入侧和排出侧的室-室收集从室沿迷宫密封漏出来的气体，从内浮环流入气体侧的密封油在室与泄漏气体接触，然后流至排液罐进行油气分离。室

41、气体作为标准气与高位罐联通。由于高位罐的位差，使得流入气体侧的密封油压力始终比室气体压力高0.05Mpa，保证了有效的密封。d.吸入侧和排出侧的室-在外浮环的外侧设有室，收集通过外浮环的密封油，然后返回密封油箱，其作用是阻止大气串入。5.2.5.3 迷宫密封： 型式：多种多样，有平滑型、曲折型、阶梯型、蜂窝型等。 密封原理：密封前后气体有一定的压强差，气体从高压端流向低压端，当通过密封齿和轴的间隙时，气流速度加快，气体压强和温度都降低。由间隙流入下一空腔时，由于面积突然扩大，形成强烈的涡流。在容积比间隙容积大很多的空腔内气流速度几乎等于零，动能由于涡流全部变为热量，加热气体本身，因而气体温度又

42、从流经间隙时的温度回升到间隙前的温度，但空腔中的压强却回升很少，可认为保持流经间隙时的压强不变。气体从这个空间流经下一密封齿和轴之间的间隙，又流入再一个齿间间隙。随着气体流经间隙和空腔数量的增多，以及间隙值的减小，气体的流速和压降越来越大，待压力降至近似背压时，气体不再继续外流，从而实现了气体的密封。密封间隙减小，密封齿数增多，其密封效果就会越来越好，然而齿数增多，一方面导致轴向尺寸增加，同时随着密封齿数的增加，其密封效果逐级下降。齿顶间隙太大，密封效果较差，太小又会引起转子与密封齿间的摩擦磨损，所以，一般最小半径间隙不得小于下式之值： S=0.2(0.30.6)D/1000其中S-密封半径，mm。 D密封部位公称直径，mm。 结构尺寸： 计算泄漏量G0:： 注：修正系数=0.670.73 f：齿间面积 f=.D.S(m2) ,D密封直径m， S齿缝间隙m P1、P2：迷宫前后压力，Kpa 1：迷宫前介质密度，kg/m3 Zi：密封齿数 特点： a.迷宫密封是非接触密封，无固相摩擦，不需润滑，适用于高温、高压、高速和大尺寸密封条件。 b.迷宫密封工作可靠，功耗少，维护简便，寿命长。c.迷宫密封泄漏量较大。5.2.5.4 浮环油膜密封 密封结构：一般由内浮环(高压环)、外浮环(低压环)、弹簧、密