1、,川化股份化肥厂,离心式压缩机,离心式压缩机的结构、原理 蒸汽轮机介绍 密封介绍 润滑油系统 离心式压缩机组的开、停步骤 常见事故的处理,内容,压缩机简介,压缩机是一种用于压缩气体以提高气体压力或输送气体的机器，广泛应用于化工企业各部门。压缩机种类繁多，尽管用途可能一样，但其结构型式和工作原理都可能有很大的不同。气体的压力取决于单位时间内气体分子撞击单位面积的次数与强烈程度。因此，提高气体压力的主要方法就是增加单位容积内气体分子数目，也就是容积式压缩机（活塞式、滑片式、罗茨式螺杆式等）的基本工作原理；而利用惯性的方法，通过气流的不断加速、减速，因惯性而彼此挤压，缩短分子间的距离，来提高气体的压
2、力，离心式压缩机的工作原理属于这一类。,压缩机分类,一、容积式往复式、滑片式、罗茨式 螺杆式等二、速度型离心式 轴流式 离心轴流组合,一、离心式压缩机特点如果将往复式压缩机与离心式压缩机相比较，则显示出离心式压缩机有以下特点。 1、优点 （1）流量大离心式压缩机是连续运转的，汽缸流通截面的面积较大，叶轮转速很高，故气体流量很大。 （2）转速高由于离心式压缩机转子只做旋转运动，转动惯量较小，运动件与静止件保持一定的间隙，因而转速较高。一般离心式压缩机的转速为5000-20000r/min。 （3）结构紧凑机组重量和占地面积比同一流量的往复式压缩机小得多。 （4）运行可靠离心式压缩机运转平稳一般可
3、连续一至三年不需停机检修，亦可不用备机。排气均匀稳定，故运转可靠，维修简单，操作费用低。,优、缺点简介,5供气均匀有利稳定生产；气体不必与油相接触，正常情况下气体不带油，有利于化学反应。 6由于离心式压缩机多采用蒸汽轮机驱动，有利于合理使用工厂余热，降低能源消耗。 缺点 （1）单级压力比不高。 （2）由于转速高和要求一定的通道截面，故不能适应太小的流量。 （3）效率较低，由于离心式压缩机中的气流速度较大等原因，造成能量损失较大，故效率比往复式压缩机稍低一些。 （4）由于转速高、功率大，一旦发生故障其破坏性较大。,离心式压缩机的技术参数,离心式压缩机的主要参数是流量、压缩比、有效功率、轴功率、转
4、速、效率。1）流量 指单位时间内流经压缩机流道任一截面的气体量，通常以体积流量和质量流量两种方法来表示。体积流量是指单位内流经压缩机流道任一截面的气体体积，其单位为m3/s。因气体的体积随温度和压力的变化而变化，当流量以体积流量表示时，须注明温度和压力。质量流量是指单位时间内流经压缩机流道任一截面的气体质量，其单位为kg/s。2）压缩比 指压缩机的排出压力和吸入压力之比，有时也称压比。计算压比时排出压力和吸入压力都要用绝对压力。3）转速 指压缩机转子旋转的速度，其单位是r/min。,4）有效功率 在气体的压缩过程中，叶轮对气体所作的功，绝大部分转变气体的能量，另有一部分能量损失，该损失基本上包
5、括流动损失、轮阻损失和漏气损失三部份， 我们将压缩气体的能量与叶轮对气体所作的功的比值称为有效功率。5）轴功率 离心式压缩机的转子在气体升压过程中产生的流动损失功率、轮阻损失功率和漏气损失功率外，其本身也产生机械损失，即轴承的摩擦损失，这部分功率消耗占总功率的2%3%。如果有齿轮传动、则传动功率消耗同样存在，约占功率的2%3%。以上功率消消耗都是在转子对气体作功过程中产生的，它们的总和即为离心式压缩机的轴功率，轴功率是选则驱动机功率的依据。,6）效率 指压缩机输出气体的有效功率与轴功率的比值， 主要 用来说明传递给气体的机械能的利用程度。,离心式压缩机工作原理,离心式压缩机用于压缩气体的主要部
6、件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。,更通俗地说，气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。显然，叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因，而
7、叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的，圆周速度越大，叶轮对气体所作的功就越大。,压缩机的型号和含义3 B CL 52 8 | | | | |_缸内装有8级叶轮 | | | | | | | |_叶轮名义直径520mm | | | | | | _无叶扩压器 | | | |_垂直剖分结构 | |_ 3个进气出气口,离心式压缩机的结构,按结构大致可分为，水平剖分型、筒型、等温型三种。,水平剖分型 气缸被剖分为上、下两部分，一般用于空压机，排气压力限在45MPa。不适合用于高压和含氢多且分子量小的气体压缩。,筒形 也就是垂直剖分型，筒形气缸里装入上、下剖分的隔板和转子
8、，气缸二侧端盖用螺栓紧固。由于气缸是圆筒形的，抗内压能力强，对温度和压力所引起的变形也较均匀。主要用于汽油改质、脱硫等石油精制装置的循环机和其他石油化工用的循环机，使用压力可达45MPa。,等温型 这种压缩机就为了能在较小的动力下对气体进行高效的压缩，把各级叶轮压缩的气体，通过级间冷却器冷却后再导入下一级的一种压缩机。,在离心式压缩机的术语中，常用的有“级”、“段”和“缸”。所谓压缩机的“级”，是由一个叶轮及与其相配合的固定元件所构成。压缩机的“段”，是以中间冷却器作为分段的标志。如图离心式压缩机中，气流在第三级后被引出进行冷却，所以它是两段压缩机，一至三级是第一段，后面的四至五级为第二段。,
9、而压缩机的“缸”，是将一个机壳称为一个缸，多机壳的压缩机就称为多缸压缩机。压缩机分成多缸的原因是，当设计一台离心式压缩机时，有时由于所要求的压缩比较大，需用叶轮数目较多，如果都安装在同一根轴上，则会使轴的第一临界转速变得很低，结果使工作转速与第二临界转速过于接近，而这是不允许的。另外，为了使机器设计得更为合理，压缩机各级需采用一种以上转速时。亦需分缸。一般压缩机每缸可以有一至十个叶轮。多缸压缩机各缸的转速可以相同，也可以不同。,一台离心式压缩机总是由一级或几级所组成。从级的类型来看，一般可分为中间级和末级两类。中间级是由叶轮、扩压器、弯道、回流器所组成。在离心式压缩机的段中，除了段的最后一级外
10、，其余的级均为中间级。末级是由叶轮、扩压器和蜗壳所组成（有的末级只有叶轮和蜗壳而无扩压器）。,离心式压缩机结构,定子部分,1、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。,水平剖分型 这种气缸壳体是在中心线处剖分为上、下两部份，用锥销定位和螺栓联接。接合面的密封采用涂密封胶或专配密封剂，拧紧联接螺栓。此类结构的气缸进、出气管口一般布置在气缸壳体的下半部（简称缸体），检修时揭去气缸壳体上半部（简称缸盖），便可拆装和检修内件。缸体上装有两个导柱，作为装卸缸盖时引导用，以免
11、缸盖隔板同转子相碰。,垂直剖分型 （又称筒型），气缸壳体是个整体圆筒，两端或一端设有端盖封头，用高压螺栓与筒体紧固，或用剪力环定位。端盖封头与圆筒机壳密封，常采用“O”形环和背环密封，绕型垫密封或其它型式的密封。“O”形环的材料可根据介质性质、温度和压力的不同，选用硅橡胶或氟塑料等材料做成。圆筒式壳体的轴承架有与端盖封头铸成一体的，也有的用螺钉将轴承架与端盖封头联接固,2、隔板：隔板安装在气缸壳体内，与气缸壳体或内机壳组成压缩机的气道，即形成扩压器、弯道及回流器等。隔板一般采用铸铁件，经时效热处理后加工而成。隔板均为水平剖分，以便拆卸装配。,扩压器 扩压器的种类一般可分为无叶扩压器、叶片扩压器
12、和直叶壁形扩压器。由二个隔板平行壁构成的等宽度环形通道。这种扩压器结构最简单，造价最低，工作范围大，一般离心式压缩机都采用这种结构型式的扩压器,弯道及回流器 为了把扩压后的气体引导到下一级叶轮去继续进行增压，需要在扩压器之后设置弯道和回流器。弯道是连接扩压器与回流器的一个圆弧形通道，弯道内一般不设置叶片，气流在弯道内转180。以后进入回流器。回流器气道中装有反向导叶流片，叶片中心线和叶轮叶片一样，也是圆弧形的，或一段圆弧和出口处一段直线相结合。叶片形状有等厚度和变厚度两种，叶片一般为1218片。,3、气封：密封段与段，级与级之间的静密封。防止机器内部通流部分各空腔之间泄漏的密封称内部密封。内部
13、密封如轮盖、定距套和平衡盘上的密封，一般做成迷宫型,防止或减少气体由机器向外部泄漏或由外部向机器内部泄漏（在机器内部气体压力低于外部气压时）的密封，称外部密封或称轴端密封对于外部密封来说，如果压缩的气体有毒或易燃易爆，如氨气、甲烷、丙烷、石油气、氢气等，不允许漏至机外，必须采用液体密封、机械接触式密封、抽气密封或充气密封等；当压缩的气体无毒，如空气、氮气等，允许少量气体泄漏，也可以采用迷宫型密封。化工厂的压缩机中，常采用的密封有迷宫型、浮环油膜密封、机械接触式密封和干气密封四种。,浮环密封浮环密封主要是高压油在浮环与轴套之间形成油膜而产生节流降压阻止机内与机外的气体相通。由于是油膜起主要作用，
14、所以又称为油膜密封。,机械密封,干气密封工作原理：静压力和动压力平衡。当转子旋转起来后，流体被吸入密封沟槽底部，由于离心力的作用，气体进入密封中心处压力升高，螺旋槽底部最高，它沿径向形成环形密封墙，该密封墙对气流产生阻力，气体被压缩，压力增高，产生的压力使静环从动环表面被推开，这样，密封面间始终保持一层极薄的气膜，使动环和静环之间存在间隙，密封始终工作在非接触状态，起密封作用。,干气密封组成：（带弹簧）静环和（带螺旋沟槽）动环组成。,3：轴承 离心压缩机上的轴承分径向轴承和止推轴承两种。,径向轴承： 这种轴承有数个活动瓦块，瓦块可绕其支点摆动，以保证运转时处于最佳位置，不会产生油膜振荡，运转平
15、稳可靠。 作用是承受转子重量和其他附加径向力，保持转子转动中心和气缸中心一致，并且在一定转速下正常旋转。,五油锲倾斜块式径向轴承,1瓦块 2.上轴承套3.螺栓4.圆柱销5.下轴承套,6定位螺钉 7.进油节流圈,止推轴承 压缩机的止推轴承采用可倾瓦式轴承。轴承体水平剖分为上、下两半，有两组止推元件置于旋转推力盘两侧。推力瓦块能绕其支点倾斜，使推力瓦块能够承受轴上变化的轴向推力 作用是承受转子的轴向力，限制转子的轴向转动，保持转子在气缸中的轴向位置。其可分为米契尔轴承和金斯伯雷轴承。,金斯伯雷止推轴承,1.底环2.上水准块,3.下水准块4.止推瓦块,转子部分 1、轴：压缩机的关键部件，他是主要起到
16、装配叶轮、平衡盘、推力盘的作用，是转子部分的中心部位,主轴分类： 刚性轴 挠性轴临界转速转子的转速与转子的固有频率相等或相近，系统将发生共振而出现剧烈的振动现象。发生共振现象时的转速称为轴的临界转速。,转轴的临界转速往往不止一个。nnc1 刚性轴 nnc1 挠性轴,2、叶轮叶轮又称工作轮，是压缩机的最主要的部件。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，气体的压强、速度和温度都得到提高。按结构型式叶轮分为开式、半开式、闭式三种，在大多数情况下，后二种叶轮在压缩机中得到广泛的应用。,叶轮组成及种类：按叶轮结
17、构型式 闭式叶轮：性能好、效率高；由于轮盖的影响，叶轮圆周速度受到限制。 半开式叶轮：效率较低，强度较高。 双面进气叶轮：适用于大流量，且轴向力平衡好。,3、平衡盘平衡盘又名卸荷盘，压缩机的平衡盘一般装载汽缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另一侧受常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差。4、推力盘推力盘主要承受推力轴承的轴向力，由光洁度很高的不锈钢板材经线切割制造而成。其两侧分别为推力轴承的正副止推块。推力盘有的设置在压缩机的高压端，有的设置在机组的压缩机的两段之间,离心式压缩机操作时关键控制参数,振动 离心压缩机是高速运转的设备，运行中产生振动是不可避
18、免的。但是振动值超出规定范围时的危害很大。对设备来说，引起机组静动件之间摩擦、磨损、疲劳断裂和紧固件的松脱，间接和直接发生事故,位移的产生：,首先是由于有轴向力的存在，其次从,机组设计、制造、安装方面为了平衡压缩机的轴向力，通常采,取了：设置平衡盘、设置止推轴承、采用双进气叶轮、叶轮背,靠背安装。,但是在运行中由于平衡盘等密封件的磨损、间隙的,增大、轴向力的增加、推力轴承的负荷加大，或润滑油量的不,足，,油温的变化等原因，,使推力瓦块很快磨损，,转子发生窜动，,静动件发生摩擦、碰撞、损坏机器。为此压缩机必须设置轴向,位移保护系统，监视转子的轴向位置的变化，,当转子的轴向位,移达到一定规定值时就
19、能发出声光讯号报警和联锁停机。,（二）振动的产生：,离心压缩机是高速运转的设备，运行,中产生振动是不可避免的。,但是振动值超出规定范围时的危害,很大。对设备来说，引起机组静动件之间摩擦、磨损、疲劳断,裂和紧固件的松脱，间接和直接发生事故,位移 首先是由于有轴向力的存在，其次从机组设计、制造、安装方面为了平衡压缩机的轴向力，通常采取了：设置平衡盘、设置止推轴承、采用双进气叶轮、叶轮背靠背安装。但是在运行中由于平衡盘等密封件的磨损、间隙的增大、轴向力的增加、推力轴承的负荷加大，或润滑油量的不足，油温的变化等原因，使推力瓦块很快磨损，转子发生窜动，静动件发生摩擦、碰撞、损坏机器。为此压缩机必须设置轴
20、向位移保护系统，监视转子的轴向位置的变化，当转子的轴向位移达到一定规定值时就能发出声光讯号报警和联锁停机。,离心式压缩机性能曲线及喘振现象1、离心压缩机的特性曲线在一定的转速和进口条件下表示压力比与流量，效率与流量的关系曲线称压缩机的特性曲线（或性能曲线）。曲线上某一点即为压缩机的某一运行工作状态，所以该特性曲线也即压缩机的变工况性能曲线。这种曲线表达了压缩机的工作特性，使用非常方便。由于设计时只能确定一个工况点的流量、压力比和效率。非设计工况下压缩机内的流动更为复杂，损失有所增加，尚不能准确的计算出非设计流量下的压力比和效率，故压缩机的特性曲线只有通过实验得出。,喘振现象离心压缩机的性能曲线
21、不能达到流量为零的点。当流量减小到某一值（称为最小流量Qmin）时，离心压缩机就不能稳定工作，发生强烈震动及噪音，这种不稳定工况称为“喘振工况”，Qmin称为“喘振流量”。压缩机性能曲线的左端只能到Qmin，流量不能再减了。原因：入口流量低、出口压力高调节手段：通过调节出口反飞动量来调节入口流量；降低出口压力；改变机组转速。,防止喘振的措施由于喘振的危害性很大，压缩机在运行中应严格防止发生喘振，防止喘振的措施有以下几条，供参考。 （1）压缩机应备有标明喘振界限的性能曲线。为安全考虑应在喘振线的流量大出5-10的位置上加一条防喘振警戒线，以提醒操作者的注意。最好设置测量与显示系统，用屏幕显示工况点的位置，严加注意工况点接近喘振线。,（2）在压缩机入口安装流量、温度监侧仪表，出口安装压力监侧仪表，该监侧系统与报警、调节和停机联锁，一旦进入喘振能自动报警、调节和停机。 （3）通过降低压缩机转速使流量减少而不至于发生喘振。,（4）在压缩机出入口设置返飞动线，此方法使压缩机出口流量部分返回入口，增加压缩机入口流量，机组消耗功率但不发生喘振。 （5）操作者应了解压缩机的性能曲线，熟悉各监测系统和控制调节系统的管理和操作，尽量使压缩机不进入喘振状态。,油温油压轴瓦温度过滤器压差等,Thank You !,
