《柴油加氢培训包》课件——10柴油加氢设备——加氢循环氢压缩机

循环氢压缩机的主要部件及作用
两端头盖式
一端头盖式
一端大头盖、一端小头盖
❖ 图1 循环氢压缩机外壳3种头盖形式
循环氢压缩机的主要部件及作用
❖ 头盖与壳体的密封结构主要是传统的螺栓加O型圈的连接 方式（如图3-2所示）和剪切环结构（如图3-3所示）。采 用螺栓加O型圈连接的头盖而不使用金属垫片密封主要因为 金属垫片的密封预紧力较难控制。剪切环结构是美国D-R公 司专利。剪切环通常由4段组成，装入壳体上的槽内，压力 侧通过头盖的作用力和保持环的反作用力组成的力矩被反力 矩平衡，两者互相垂直，分段的剪切环均匀受力不会弯曲， 同时剪切环不会因弹性变形而使头盖沿轴向运动。剪切环还 具有拆装方便、减少螺栓连接中对紧固扭矩的控制要求。
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
❖ 图2 筒形压缩机结构简图
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
❖ 多轴式离心压缩机是指一个齿轮箱中由一个大齿轮驱动几 个小齿轮轴，每个轴的一端或两端安装一级叶轮。这种压缩 机轴向进气、径向排气，通过管道将各级叶轮连接在一起。 通过不同齿数的齿轮，使从动轴获得不同的转速，从而使不 同级的叶轮均能在最佳状态下运行，中间冷却器设在机体下 面，每级压缩后的气体经过一次冷却经过一次冷却后进入下 一级，机组效率较高。这种结构的压缩机结构简单、体积小 ，仅适用与中低压的空气、蒸汽或者惰性气体的介质。
循环氢压缩机的主要部件及作用
❖ (3) 头盖 ❖ 外壳两端应与头盖连接，连接要考虑操作压力下 的气密性、装入和抽出转子的方便性以及在抽出内 壳时尽可能减少拆卸辅助管线等因素。如图1所示 为目前循环氢压缩机头盖的3的使用是两端头盖式。
循环氢压缩机的主要部件及作用
图 2 O型圈密封
图 3 剪切环结构
循环氢压缩机的主要部件及作用
2. 循环氢压缩机转子 循环氢压缩机转子包括叶轮、轴、推力盘、轴套平衡活
塞及半连轴节等。转子是压缩机的核心部件，压缩机的性能主 要取决于转子上叶轮的形式、数量和转速，压缩机操作的平稳 和可靠则取决于转子动力学的计算及参数的合理选择。
循环氢压缩机的主要部件及作用
(1) 外壳
❖ 循环氢压缩机的外壳通常为整体锻件或者钢板卷焊件，或 者部分锻件和卷焊件结合使用。而对于加氢裂化循环氢压缩 机的设计压力都在10MPa以上，其外壳一般都是使用锻钢 。根据工艺的要求外壳上上除进出口外还可以加上抽出口或 补入口，所有开口必须焊接在外壳上。目前大多数制造企业 按照叶轮标准化的结构尺寸，确定外壳的尺寸，并相应标准 化、形成系列。
循环氢压缩机的主要部件及作用
❖ (2) 内壳 ❖ 循环氢压缩机内壳一般为轴向剖分，转子在内壳抽 出后可以整体吊装，内壳仅承受内外壳体的压差。内 壳和转子也可以完全在外部整体装配、调整。内壳的 两部分通常整体锻造也可以分段锻造，各段间的垂直 剖分面上用螺栓进行紧固。所有静止原件（如回流器 、弯道及扩压器等）全部安装在内壳上。 ❖ 内壳与外壳内表面间采用O形密封，也有采用类似 活塞环的金属密封圈。
循环氢压缩机的主要部件及作用
❖ （1）叶轮 ❖ 叶轮是离心式压缩机中唯一的作功部件。气体进入叶轮后 ，在叶片的推动下跟着叶轮旋转，由于叶轮对气流作功，增 加了气流的能量，因此气体流出叶轮时的压力和速度均有所 增加。 ❖ 循环氢压缩机采用的是闭式叶轮，流量系数一般在 0.01~0.05左右，属于低比转速叶轮。对于大型循环氢压 缩机叶轮通常采用焊接或铸造方式，目前国内（沈鼓）一般 采用焊接方式。叶轮的直径、流量系数、叶片形状三者的组 合可以达到理想的性能和效率。
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第十部分 加氢循环氢压缩机
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
❖ 一、离心式压缩机的类型 ❖ 离心式压缩机可分为水平剖分型离心压缩机（如MCL 型）、垂直剖分型离心压缩机（如BCL型）及多轴型离心压 缩机等。 ❖ 水平剖分型离心压缩机是指汽缸被剖分为上下两部分，通 常被称为上下机壳，上下机壳用螺栓连接，便于检修（如图 3-1 所示为水平剖分的压缩机简图）。该结构的压缩机一般 适用于中低压（低于5.0MPa）环境下。
循环氢压缩机的主要部件及作用
❖ 循环氢压缩机的结构应按照API617的规定条款进行设 计、制造。循环氢压缩机主要部件有壳体和转子。
1. 循环氢压缩机壳体 ❖ 按照API617的规定，当压缩介质中氢分压大于 1.38MPa时，其壳体应采用垂直剖分结构，即筒形设计。 对于加氢循环氢压缩机设计规定要采用双壳体筒形结构。循 环氢压缩机的壳体是由外壳、内壳及头盖组成。壳体具有承 受介质压力，保证密封性能，对轴承、轴封及转子等支撑和 定位，提供平滑的气体通道等作用。
循环氢压缩机的主要部件及作用
❖ 叶轮还应进行三维的有限元应力和应变分析，并计算和分 析在最大圆周速度下叶轮应力和变形。为保证叶轮的气动通 道及详细尺寸和性能，所有叶轮均在数控机床上进行加工， 叶轮形状均按计算机优化设计的结果精密制造成型，制造过 程中对叶轮材料进行严格的检查，每次焊接后要进行磁粉探 伤检查，每次热处理后也要进行磁粉探伤，在最终安装在转 子上以前、经过动平衡及超速试验后还要进行磁粉探伤。
循环氢压缩机的主要部件及作用
叶轮在轴上的安装，通常为热压配合和键或径向销的组 合。为保证叶轮在任何速度下不至于松动，通常在叶轮背部 的过赢量为0.0025D、入口处为0.002D（安装处直径） ，这是考虑到叶轮孔的冷却速度不同以及和轴肩处固紧不产 生间隙，如图4所示。
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
❖ 图1 水平剖分离心式压缩机示意图
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
❖ 垂直剖分型离心压缩机也就是筒形压缩机，上下剖分的隔 板（用螺栓连成一个整体）和转子装在筒形汽缸内（如图32 所示为筒形压缩机简图），汽缸两侧端盖用螺栓紧固。隔 板与转子组装后，用专用工具送入筒形缸体内。检修时需要 打开端盖，抽出转子与隔板，以便进一步分解检修。由于筒 形汽缸的内压能力好、密封性及刚性好，对温度和压力所引 起的变形比较均匀，因此适用于压力较高或易泄漏的循环氢 压缩机。