离心压缩机基础知识
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离心压缩机离心式压缩机是属于速度式透平压缩机的一种。
在早期,离心压缩机是用来压缩空气的,并且只适用于低、中压力和气量很大的场合。
但随着石油化工工业的迅速发展,离心压缩机被用来压缩和输送各种石油化工生产过程中的气体,其应用范围有了很大提高。
尤其近十儿年来,在离心压缩机设计、制造方面,不断采用新技术、新结构和新工艺,如采用高压浮环或干气密封结构, 较好地解决了高压下的轴端密封,采用多油楔径向轴承及可倾瓦止推轴承.减少了油膜振荡,圆筒形机壳的使用解决了高压气缸的强度和密封性;电蚀加工使小流量下窄流道叶轮的加工得到解决。
所有这些,都使离心压缩机的使用范围日益扩大,在石油化工生产中得到广泛的应用。
一、离心压缩机的主要构件图2— 1是BI120-6.35 / 0.95型离心压缩机剖面图。
该机的设计参数是:进口流量为125m3 / min,排气压力为6.23*105Pa; 工作转速达13900rpm,压缩机需用功率为660kw,用于输送空气或其他无腐蚀性工业气体。
由图上可看出.该机由一个带有六个叶轮的转子及与其相配合的固定元件所组成,其主要构件有:(1)叶轮是离心压缩机中唯一的作功部件。
由于叶轮对气体作功,增加了气体的能量,因此气体流出叶轮时的压力和速度都有明显增加。
(2)扩压器是离心压缩机中的转能装置。
气体从叶轮流出时速度很大,为了将速度能有效的转变为压力能,便在叶轮出口后设置流通截面逐渐扩大的扩压器。
(3)弯道是设置于扩压器后的气流通道。
其作用是将扩压后的气体由离心方向改变为向心方向,以便引入下一级叶轮去继续进行压缩。
(4)回流器它的作用是为了使气流以一定方向均匀地进入下一级叶轮入口。
在回流器中一般都装有导向叶片。
(5)吸气室其作用是将进气管(或中间冷却器出口沖的气体均匀地导入叶轮。
(6)蜗壳其主要作用是将从扩压器(或直接从叶轮)出来的气体收集起来,并引出压缩机。
在蜗壳收集气体的过程屮,由于蜗壳外径及通流截面的逐渐扩大,因此它也起着降速扩压的作用。
离心压缩机详细讲义
离心压缩机的未来展望
新材料的应用
未来离心压缩机将采用更先进的新型材料, 提高压缩机的性能和寿命。
智能化水平的提升
未来离心压缩机将更加智能化,实现更加精 准的控制和监测。
高效节能技术的发展
未来离心压缩机将采用更加高效节能的技术, 降低运行成本。
拓展应用领域
未来离心压缩机将拓展应用到更多领域,如 新能源、环保等新兴产业。
离心压缩机最初起源于19世纪末期, 主要用于工业气体压缩。
全球离心压缩机市场呈现出稳步增长 的趋势,市场需求不断扩大。
离心压缩机的现状
随着科技的不断进步,离心压缩机的 性能和效率得到了显著提升,广泛应 用于石油、化工、电力等领域。
离心压缩机的发展趋势
高效化
随着能源消耗的不断增加,离心压缩 机的高效化发展成为了重要趋势,通 过优化设计、采用新型材料等方式提 高压缩机的效率和可靠性。
率的比值。
压力比
表示压缩机出口压力与进口压力的比 值。
转速
表示压缩机转子的旋转速度。
03 离心压缩机的操作和维护
离心压缩机的操作规程
启动前检查
启动操作
在启动离心压缩机前,应检查润滑系统、 冷却系统、密封系统等是否正常,确保设 备处于良好的工作状态。
按照规定的启动步骤启动离心压缩机,注 意控制转速、流量和压力等参数,确保设 备平稳启动。
运行监控
停机操作
在离心压缩机运行过程中,应密切关注各 项参数如温度、压力、振动、声音等是否 正常,发现异常应及时处理。
按照规定的停机步骤停机,注意控制转速 降和停车时间,确保设备安全停机。
离心压缩机的维护保养
定期检查
定期对离心压缩机的各个系统和零部件进 行检查,如润滑系统、密封系统、轴承、
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利用高速旋转的叶 轮将气体加速,然 后通过扩压器将速 度转化为压力
离心压缩机的特点
高效
离心压缩机的效率通常比活塞式压缩机高
维护简单
由于采用了高速旋转的叶轮,磨损较小, 维护周期较长
稳定
由于是连续工作,流量和压力波动较小, 运行稳定
噪音低
离心压缩机的噪音通常比活塞式压缩机低
离心压缩机的应用场景
01
04
离心压缩机的维护和保养
离心压缩机的日常维护
每日检查
每天需要检查离心压缩机的各项参数,如压力、温度、流量等 是否正常。
巡检
定期对离心压缩机进行巡检,检查机器是否有异常声音或振动 。
清洁
保持离心压缩机的清洁,避免灰尘和杂物进入机器内部。
离心压缩机的定期保养
润滑
定期更换离心压缩机的润滑油 ,保证机器的正常润滑。
离心压缩机安全操作规程的监督与检查
监督
01
定期对离心压缩机的安全操作规程进行检查和评估,确保其有
效性。
检查
02
对离心压缩机的安全设施、电气设备、传动装置等进行定期检
查和维护,确保其正常运转。
培训
03
对操作人员进行定期培训,提高他们的安全意识和操作技能。
THANKS
清洗
定期清洗离心压缩机的冷却系统 ,保证散热效果。
检查
定期检查离心压缩机的易损件,如 轴承、密封等是否需要更换。
离心压缩机常见故障及排除方法
压力异常
当离心压缩机的压力异常时,需要检 查压力调节阀是否正常工作,管道是
否有堵塞情况。
声音异常
当离心压缩机发出异常声音时,需 要检查机器是否有松动或损坏的部
06
离心压缩机的安全操作规程
离心压缩机基础知识
定期保养
检查轴承与密封件
定期检查离心压缩机的轴承和 密封件,确保其完好无损,密 封性能良好。对于磨损严重的
部件要及时更换。
更换过滤器
定期更换离心压缩机的空气过滤 器和润滑油过滤器,以保持设备 正常的运行状态。
清洗冷却器
定期清洗离心压缩机的冷却器,以 保持良好的散热性能。
殊需求。
05
离心压缩机的维护与保养
日常维护
检查设备运行状态
观察离心压缩机的电流、压力、 温度等参数是否正常,以及设备 是否有异常声音或振动。
清洁与润滑
定期对离心压缩机进行清洁,特 别是对进气过滤器和冷却器要进 行定期清洗,以保持良好的散热 效果。同时对关键部位进行润滑 ,以减少机械磨损。
记录设备运行数据
保证其散热性能。
06
离心压缩机的发展趋势与展望
技术创新与升级
节能减排技术
采用高效节能设计,利用新能源和绿色技术,提高离心压缩机的能源利用效率和降低环境污染。
智能化控制技术
结合物联网、大数据和人工智能等技术,实现离心压缩机的远程监控、故障诊断和自主调控等功能,提高生产效率和降低 运营成本。
复合材料的应用
气体经过多级压缩后,最终从压 缩机出口排出。
离心压缩机的性能参数
流量
指压缩机每单位时间内排出的气体体积。
效率
指压缩机所做机械功与输入的电功率之比 。
压比
指压缩机出口压力与进口压力之比。
功率
指压缩机主轴输出的机械功率。
转速
指转子的旋转速度。
03
离心压缩机的系统组成
工艺系统
压缩机的主体
离心式压缩机基础知识
离心式压缩机
离心式压缩机
干气密封与传统的机械密封相类似,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。
培训教材
按活塞的压缩动作可分为: (1)单作用压缩机:气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。 (2)双作用压缩机:气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。 (3 )多缸单作用压缩机:利用活塞的一面进行压缩,而有多个气缸的压缩机。 (4)多缸双作用压缩机:利用活塞的两面进行压缩,而有多个气缸的压缩机。 按压缩机的排气终压力可分为: (1)低压压缩机:排气终了压力在3~10表压。 (2)中压压缩机:排气终了压力在10~100表压。 (3)高压压缩机:排气终了压力在100~1000表压。 (4)超高压压缩机:排气终了压力在1000表压以上。
离心式压缩机
润滑油系统 润滑油系统由油箱、主副油泵、过滤器、油冷器、油压调 节装置、油加热装置及安全装置组成。油泵将安装在基座 底部油箱中的油抽出,经油冷器,油滤器给3-K1及齿轮箱 的推力、径向轴承等提供润滑。油泵有两台,可互为备用。 设备停车后,油循环应保证工作15分钟。发生意外,油泵 不能正常启动时,高位油罐可提供轴承的润滑冷却作用; 油冷器和油滤器能在结垢和压差过大时通过切换阀切换处 理,而不影响机组运行。利用油流视镜,检查从止推和颈 向轴承流出的油流是否正常。润滑油路如图5:
离心式压缩机的基础知识
速旋转,在旋转离心力的作用下向叶轮出口流
动,并受到叶轮流道的扩压作用,在叶轮出口处 气体的压力和速度均得到提高。 三、离心式压缩机的原理 离心式压缩机的原理是气体进入离心式压 缩机的叶轮后,在叶轮叶片的作用下,一边跟着 叶轮作高度旋转,一边在旋转离心力的作用下向
多年的偶像跟我讲她并不觉得自己多厉害,相反还羡慕想我这一类的学生,顿
气体在压缩机中受离心力的作用,沿着垂直 压缩机轴的径向方向流动,称为离心式压缩机。 一、离心式压缩机的类型及结构特点 离心式压缩机主要有水平剖分型、筒型和多 轴型。
1、水平剖分的离心式压缩机有一水平中分 面将气缸分为上下两半,在中分面处用螺栓联 接。此种结构拆装方便,适用于中、低压力的场 合。 2、筒型的离心式压缩机有内、外两层气缸, 外气缸为一筒型,两端有端盖。内气缸为水平或
还要进行严格的动平衡试验,防止因不平衡引起
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的严重后果,另外对主轴上的元件如叶轮、平衡 盘等还要有防松措施,以免其运行时产生位移, 造成摩擦、撞击等故障。 叶轮又称轮,是压缩机转子上最主要的部 件,其作用是对气体作功,是气体同叶轮一起高
满足以下要求:
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(1)要有足够的刚度,以免在长期使用中 产生变形; (2)要有足够的强度,以承受气体介质的 压力; (3)要有可靠的密封性能,以免气体介质 泄漏。
2、转子部分 转子是压缩机的作功部件,通过旋转对气体 作功,使气体获得压力能和速度能。转子主要由 主轴、叶轮、平衡盘、推力盘和定距套等元件组 成。转子在制造时除要有足够的强度、刚度外,
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离心压缩机基础知识
级是压缩机作功的 最基本的单元, 最基本的单元,在级中 叶片带动气体转动, 叶片带动气体转动,把 功传递给介质, 功传递给介质,使介质 获得动能。 获得动能。通过由隔板 构成的扩压流道和扩压 槽,介质的一部分动能 转化为压力势能, 转化为压力势能,并被 导入下一级继续压缩。 导入下一级继续压缩。 中间级有叶轮、隔板、 中间级有叶轮、隔板、 级间密封等, 级间密封等,末级是由 叶轮、 叶轮、隔板和蜗壳组成
后,对气体作功。那么气体既随叶轮转动 ,又在叶轮槽中流动。反映出气体的压力 升高、温度升高,比容降低。 • 叶轮转动的速度即气体的圆周速度,在不 同的半径上有不同的数值,叶轮出口处的 圆周速度最大。气体在叶轮槽道内相对叶 轮的流动速度为相对速度。因叶片槽道截 面积从进口到出口逐渐增大,因此相对速 度逐渐减少。 气体的实际速度是圆周速度与相对速 度的合成,又称之为绝对速度。
• (2)排气压力:即指压缩机出口压力。 • (3)有效功率:有效功率是指在气体的
压缩过程中,叶轮对气体所作的功,绝大 部分转变为气体的能量,另有一部分能量 损失,该损失基本上包括流动损失、轮阻 损失和漏气损失三部分,我们将被压缩气 体的能量与叶轮对气体所作功的比值称为 有效功率。
• (4)轴功率:离心式压缩机的转子在为
压 缩 机
压缩机
• 什么是压缩机?
用来压缩气体借以提高气体压力的机械称 为压缩机。也有把压缩机称为“压气机” 和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa时 ,称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时 称为通风机。
压缩机的分类
• 按工作原理分类
1.容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进 行压缩,使该部分气体容积缩小、压力提高。其 特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 2.动力式压缩机 它首先使气体流动速度提高, 即增加气体分子的动能;然后使气流速度有序降 低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也 相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流 动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩 机。
离心压缩机知识ppt课件
1
培训要点
1、离心压缩机结构介绍
2、转子装配工艺 3、定子装配 4、变速机的装配与跑合 5、机组总装 6、机组试车 7、 压缩机主要检查内容
2
一、离心压缩机结构介绍 压缩机主要由定子(机壳、隔板、
级间密封、轴端密封、底座等) 、转 子(轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、 轴螺母、推力盘、半联轴器等)及支 撑轴承、推力轴承、联轴器等组成。
3
⑴定子
定子指压缩机的静子元器件。包括:机壳、隔板(扩压器、 弯道、回流器)和密封等部件。
①机壳
压缩机的机壳,根据压力和介质的需要,采用铸钢或铸铁 材料制成.目前绝大部分机壳已经采用碳钢型材焊接结构。机 壳在水平中分面处分成上、下两半。用螺栓将上、下半机壳 紧固在一起。
②隔板
隔板的作用是把压缩机每一级隔开,将各级叶轮分隔成连 续性流道,隔板相邻的面构成扩压器通道,来自叶轮的气体 通过扩压器把一部分动能转换为压力能。隔板的内侧是迥流 室。气体通过迥流室返回到下一级叶轮的入口。迥流室内侧 有一组导流叶片,可使气体均匀地进到下一级叶轮入口。
且将密封背面止口涂上红丹,下入隔板及机壳槽内, 进行配研,若有卡住或别劲现象,应进行修整,可 采动自如。 (2)密封与隔板及机壳中分面水平打表测量方法同隔 板与机壳打表相同,密封与隔板中分面间隙值.检 查并作记录 3、上隔板、密封与上机壳、隔板的固定 (1)按图样规定划隔板与机壳,密封与隔板固定环位 置线,采用钢板尺、划针、划线后用洋冲子冲钻孔 的基准窝
23
三、定子装配
(5) 试装隔板: 试装隔板要求: 1)注意机壳槽,隔板圆根的清根处理 2)隔板定位止口的宽,窄达到滑动配合为
止 3)隔板止口外圆接触应达到75%以上 4)隔板定位外圆应小于机壳相应槽的直径 5)隔板应在机壳内滑动自如
全方位攻略——全面解析离心压缩机(离心压缩机篇)
全方位攻略——全面解析离心压缩机(离心压缩机篇)全面解析离心压缩机一离心式压缩机的结构离心压缩机的的品种和型号很多,但就其最基本的组成而言,主要有定子和转子两部分组成。
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。
吸汽室用来将制冷剂蒸汽从进气管均匀地引入到叶轮中去的固定部件形状为渐缩形进口可调导流叶片是离心机的能量调节装置由若干扇形叶片组成,其根部带有转轴扩压器作用是使汽流减速,动能转化为压力能,进一步提高气体的压力,多采用无叶扩压器,即由两个平行壁面构成的等宽度环形空间,无叶扩压器后面与蜗室或弯道及回流器相连蜗壳(蜗室)是将扩压器出来的气体汇集起来,导出压缩机之外的装置通流截面沿气流方向逐渐扩大,也对汽流起到一定的减速扩压作用.弯道与回流器用于多级离心机中,弯道是一个弯曲形的环形空间,它使汽流由离心方向改为向心方向,回流器内装有导向叶片,使汽流能沿轴线方向进入下一级。
隔板:隔板是形成固定元件的气体通道,根据隔板在压缩机所处的位置,隔板可分为4种类型:进口隔板、中间隔板、段间隔板、排气隔板。
进气隔板和气缸形成进气室,将气体导流到第一级叶轮入口,对于采用可调和欲旋的压缩机,在进气隔板上还可装上可调叶片,以改变气流的方向。
中间的隔板用处有2个,一是形成扩压室,使气体流出后具有的动能减少,转变成压强的增高:二是形成弯到流向中心,流到下级叶轮入口。
段间隔板的作用是指在段间对排的2MCL、2BCL型压缩机中分隔两段排气口。
排气隔板除了与末级叶轮前隔板形成末级扩压式之外,还要形成排气室。
轴承:离心压缩机上的轴承分径向轴承和止推轴承两种。
径向轴承的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。
止推轴承的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。
离心压缩机基础知识
子产生过大的轴向窜动,在设计平衡盘时,不要将转 子上的轴向力完全平衡掉,而保持10kN左右的残留轴 向力,由轴向推力轴承承受,使转子得到轴向定位。
离心压缩机的轴承结构及润滑系统
径向轴承(支承轴承)
作用 承受转子的重力和由于振动等原因引起的附加径向载 荷,以保持转子的转动中心和气缸中心一致,并使其 在一定转速下正常运行。
➢ 压缩功
H pol
pd ps
vdp
m m
1
RTs
pd ps
m1
m
1
mR m 1
Td
Ts
➢ 多变压缩过程方程
pvm psvsm pd vd m const
m
pd ps
Td Ts
m1
离心压缩机的工作原理
级效率
pol
H pol
Htot
Cd 2
2
Cs2
压缩功 可用能头
离心压缩机的工作原理
离心压缩机的性能曲线及操作调节
➢ 性能曲线
一般情况,压缩机的 特性曲线由进口流 量、进气压力、进 气温度及工作转速 等四个独立变量决 定。
离心压缩机的性能曲线及操作调节
✓ 喘振工况:当压缩机进口流量减小到某一值(称为最小流 量)时,离心压缩机就产生强烈的振动及噪音,无法稳定 工作。出现喘振的根本原因是压缩机的流量过小,小于压 缩机的最小流量导致机内出现严重的气体旋转脱离;外因 是管网的压力高于压缩机所提供的排压,造成气体倒流, 并产生大幅度的气流脉动。
然后送往二段转化炉,使甲烷氧化得到氢气。 (3)氮氢合成气压缩机:一是把新鲜的氮氢合成气由2.6MPa压
缩到合成气压力;二是将从合成它反映出来的并经过冷却的 循环气增压到合成气压力。合成反应的压力视工艺而定,低 压流程为15MPa,中压流程为24MPa,高压流程为32MPa。 (4)氨压缩机:以氨作为制冷剂,经压缩机压缩到1.7MPa左右, 送往冷凝器中液化。 (5)二氧化碳压缩机:将合成氨车间脱硫工段来的常压CO2气, 加压到尿素合成压力(15MPa左右),然后送到尿素车间的 气提塔进行反应,生成尿素。
压缩机的基本知识
离心式压缩机一、离心式压缩机的发展概况离心式压缩机是透平式压缩机的一种,具有处理气量大,体积小,结构简单,运转平稳,维修方便以及气体不受污染等特点。
随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复活塞式压缩机。
二、离心压缩机的工作原理和基本结构1、工作原理一般说,提高气体压力的主要目标就是增加单位容积内气体分子的数量,也就是缩短气体分子与分子之间的距离。
为了达到这个目标,除了采用挤压元件来挤压气体的容积式压缩方法以外,还有一种用气体动力学的方法,即利用机器的作功元件(高速回转的叶轮)对气体作功,使气体在离心力场中压力得到提高,同时动能也大为增加,随后在扩流道中流动时这部分功能又转变为静压能,而使气体压力进一步提高,这就是离心式压缩机的工作原理或增压原理。
2、基础结构下面分别叙述压缩机流道中各组成部分(或称为通流元件)的作用。
吸气室:压缩机每段的第1级入口都设有吸气室,其作用是将气体从进气管均匀地导入叶轮的入口以减小气体进入时的流动损失。
叶轮:叶轮是离心压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械即通过此高速回转的叶轮叶片对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作动部件,故亦称工作轮。
叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也没有轮盖的半开式叶轮。
扩压器:气体从叶轮流出时,具有很高的速度,为了使这部分速度能尽可能地转化为压力能,在叶轮外缘的周围设置了流通截面逐渐扩大的流通空间,这就是扩压器。
扩压器是由前后隔板组成的环形通道。
其中不装叶片的称为无叶扩压器,装有叶片的称为叶片扩压器。
弯道:为了把从扩压器流出来的气体引导到下一级去进行再压缩,在扩压器外围设置了使气体由离心方向改变为向心方向的环形通道,称为弯道。
弯道是由隔板和气缸内壁组成的环形空间。
汽轮机--离心压缩机组基础知识
1、概述
在炼化企业中,加氢装置循环氢压缩机、催化富气压 缩机、乙烯三机组等均为装置核心转动设备,设备造价高, 制造周期长,这类设备运行情况的决定着装置能否安稳长 运行。
这类设备在炼化企业的选型有个共同特点就是选用 “汽轮机离心压缩机组”。
2、离心压缩机
压缩机方法大体可分为两类:一是通过容积的变化,二 是通过速度的变化。相应的压缩机可以分成两大类型:容 积式(间断流动或连续流动)和动力式(连续流动)。
C
8
各零部件、流道检查 及清理
洁净见本色,观察是否有腐蚀、冲刷、变形,根据检修规程标准,初 步确认是否更换。
B
9 级间密封检验
观察有无磨损变形,初步确定是否需要更换。
B
10 轴颈、轴瓦检验
观察有无磨损变形及表面缺陷,结合运行情况初步确定是否需要更换。B
2.3 检修管理
序 号
检修质量控制点
11 缸体密封面检查
次高压汽轮机 高压汽轮机
超高压汽轮机
低速汽轮机
按转速分
中速汽轮机
高速汽轮机
说明 蒸汽主要在喷嘴叶栅内膨胀 蒸汽在静叶栅与动叶栅内膨胀 通流部分只有一个级 通流部分有两个以上的级 蒸汽流动方向与轴平行 蒸汽流动方向与轴垂直 蒸汽流动方向沿圆周流动 排汽压力低于大气压力 排汽压力高于大气压力,中间有抽汽
催化装置富气压缩机的工艺介质为瓦斯气,工作压力不 高,且介质易含油气、油泥等,故主密封气不能直接采用介 质气,若对介质进行过滤除液处理则会造成过滤器芯清洗频 繁,这里就采用了惰性气体N2作为主密封气,出于安全考虑, 选用了双端面干气密封。
3.1 干气密封原理及选型
单端面干气密封
串联式干气密封
带中间进气的串联式干气密封
离心压缩机基本知识
在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等,使转 子受到一个指向低压端的合力,这个合力即称为轴向力。轴向力对于压缩 机的正常运行是有害的,容易引起止推轴承损坏,使转子向一端窜动,导 致运动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置,情况严重时,转子可 能与固定部件碰撞造成事故。平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向 力的零件。它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力,另一侧通向大气 或进气管,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余轴向力由止推轴承承受, 在平衡盘的外缘需安装气封,用来防止气体漏出,保持两侧的差压。轴向 力的平衡也可以通过叶轮的两面进气和叶轮反向安装来平衡。
五、离心压缩机的工作原理及结构
4、推力盘 由于平衡盘只平衡部分轴向力,其余轴向力通过推力盘传给止推轴承 上的止推块,构成力的平衡,推力盘与推力块的接触表面,应做得很光 滑,在两者的间隙内要充满合适的润滑油,在正常操作下推力块不致磨 损,在离心压缩机起动时,转子会向另一端窜动,为保证转子应有的正 常位置,转子需要两面止推定位,其原因是压缩机起动时,各级的气体 还未建立,平衡盘二侧的压差还不存在,只要气体流动,转子便会沿着 与正常轴向力相反的方向窜动,因此要求转子双面止推,以防止造成事 故。
离心压缩机基本构成:
整套离心压缩机组是由电气系统、机械系统、润滑系 统、冷却系统、控制系统等部分组成的一个有机整体。虽 然由于输送的介质、压力和输气量的不同,而且有许多种 规格、型式和结构,但组成的基本元件大致是相同的,主
要由转子、定子、和辅助设备等部件组成。
离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用,主要是比活塞式压 缩机有以下一些优点:
离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内完成的。
2.基本结构
离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,转子包括转轴,固定 在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。定子则有 气缸,定位于缸体上的各种件的作用介绍如下。
离心式压缩机基础知识
离心式压缩机基础知识第四节离心式压缩机组的开停车一、压缩机组运行前的准备与检查1、驱动机及齿轮变速器应进行单独试车和串联试车,并经验收合格达到完好备用状态。
装好驱动机、齿轮变速器和压缩机之间的联轴器,并复测转子之间的对中,使之完全符合要求。
2、机组油系统清洗调整已合格,油质化验合乎要求,储油量适中。
检查主油箱、油过滤器、油冷却器,油箱油位不足则应加油。
检查油温若低于24℃,则应使用加热器,使油温达到24℃以上。
(油温低了会怎样?)油冷却器和油过滤器也应充满油,放出空气,油冷却器与过滤器的切换位置应切换到需要投用的一侧。
检查主油泵和辅助油泵,确认工作正常,转向正确。
油温度计、压力表应当齐全,量程合格,工作正常。
用干燥的氮气充入蓄压器中,使蓄压器内气体压力保持在规定数值之内。
调整油路系统各处油压,达到设计要求。
检查油系统各种联锁装置运行正常,确保机组的安全。
3、压缩机各入口滤网应干净无损坏,入口过滤器滤件已换新,过滤器合格。
4、压缩机缸体及管道排液阀门已打开,排尽冷凝后关小,待充气后关闭。
5、压缩机各段中间冷却器引水建立冷却水循环,排尽空气并投入运行。
6、工艺管道系统应完好,盲板已全部拆除并已复位,不允许由于管路的膨胀收缩和振动以后重量影响到气缸本体。
7、将工艺气体管道上的阀门按起动要求调到一定的位置,一般压缩机的进出口阀门应关闭,防喘振用的回流阀或放空阀应全开,工艺系统的出口阀也应全闭。
各类阀门的开关应灵活准确,无卡涩。
8、确认压缩机管道及附属设备上的安全阀和防爆板已装备齐全,安全阀调校整定,符合要求,防爆板规格符合要求。
9、压缩机及其附属机械上的仪表装设齐全,量程、温度、压力及精确度等级均符合要求,重要仪表应有校验合格证明书。
检查电气线路和仪表空气系统是否完好。
仪表阀门应灵活准确,自动控制保安系统经检验合格,确保动作准确无误。
10、机组所有联锁已进行试验调整,各整定值皆已符合要求。
防喘振保护控制系统已调校试验合格,各放空阀、防喘回流阀应开关迅速,无卡涩。
离心压缩机的基础知识
离心压缩机的基础知识2007年12月18日 10:55第一节离心压缩机概述离心压缩机是产生压力的机械,是透平压缩机的一种。
透平是英译音“TURBINE”,即旋转的叶轮。
在全低压空分装置中,离心压缩机得到广泛应用,逐渐出现了离心压缩机取代活塞压缩机的趋势。
一、定义:离心压缩机:指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。
二、工作原理:是工作轮在旋转的过程中,由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动,使气体的压力得到提高,速度也得到提高。
随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。
通过它可以把气体的压力提高。
三、特点:离心压缩机是一种速度式压缩机,与其它压缩机相比较:优点:⑴排气量大,排气均匀,气流无脉冲。
⑵转速高。
⑶机内不需要润滑。
⑷密封效果好,泄露现象少。
⑸有平坦的性能曲线,操作范围较广。
⑹易于实现自动化和大型化。
⑺易损件少、维修量少、运转周期长。
缺点:⑴操作的适应性差,气体的性质对操作性能有较大影响。
在机组开车、停车、运行中,负荷变化大。
⑵气流速度大,流道内的零部件有较大的摩擦损失。
⑶有喘振现象,对机器的危害极大。
四、适用范围:大中流量、中低压力的场合。
五、分类:⑴按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮。
双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
⑵按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
⑶按级间冷却形式分类:机外冷却,每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
机内冷却,冷却器和机壳铸为一体。
⑷按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
第二节离心压缩机的工作原理分析一、常用名词解释:⑴级:每一级叶轮和与之相应配合的固定元件(如扩压器等)构成一个基本的单元,叫一个级。
如:杭氧2TYS100+2TYS76氧气透平压缩机高低压气缸共有八个叶轮,就叫八级。
⑵段:以中间冷却器隔开级的单元,叫段。
这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。
一段可以包括很多级。
离心式压缩机基础知识
离心压缩机的由来?离心压缩机最早的雏形可以追溯到18世纪,当时英国机械师约翰・西蒙斯(John Smeaton)设计了一种可以将空气压缩的机器,称为“风炮”(风车)。
这种机器采用叶轮来压缩气体,但由于叶轮材料和加工精度的限制,其效率并不高。
随着工'业革命的到来,人们对于更加高效的空气压缩方式提出了需求。
1835年,法国机械师吕克啊比亚(Lucien Anatole Prevost)设计了一种采用离心力压缩空气的机器,被称为“离心风机"(离心鼓风机)。
这种机器采用叶轮旋转产生离心力,将空气压缩到出口处。
离心风机的效率比风炮高得多,因此很快得到了广泛应用。
后来,离心风机被进一步改进和优化,成为了现代离心压缩机。
离心压缩机可以广泛应用于空气压缩、制冷、空调等领域,是工业生产中不可或缺的重要设备之一。
离心压缩机的工作原理?离心压缩机是一种将气体通过离心力来压缩的机械设备。
其主要工作原理如下:气体进入压缩机:气体通过进气口进入压缩机的中心区域。
叶轮旋转:压缩机中心区域有一个旋转的叶轮,其叶片通过高速旋转产生离心力,将气体向外推进。
气体压缩:在离心力的作用下,气体被压缩并转化为高压气体。
气体会沿着叶轮的螺旋状路径向外流动,压力和速度都会增加。
出口排放:经过压缩后的气体通过出口口排放出来,通常需要经过冷却和净化处理后再使用或排放。
需要注意的是,离心压缩机的效率受到其叶轮设计、旋转速度和气体流动性等因素的影响。
为了达到更高的效率和性能, 离心压缩机的设计需要进行精密的计算和优化。
离心压缩机的构成?离心压缩机通常由以下几个部分组成:进气口:气体通过进气口进入离心压缩机。
叶轮:是压缩机的核心部件,由叶片和轮毂组成。
叶轮通过高速旋转产生离心力,将气体压缩。
静压壳体:是离心压缩机的外壳,用来固定叶轮和导向气流。
静压壳体内部的形状和尺寸对气体的压缩过程有着重要的影响。
出气口:经过压缩后的气体通过出气口排出,通常需要通过冷却器和过滤器等设备进行处理。
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离心压缩机基础知识分类(1)按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮;双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
(2)按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
(3)按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
特点与应用? 优点由于是连续旋转式机械,可以大大地提高进入其中的工质量,提高功率。
所以,离心式压缩机的第一个特点是:功率大。
由于工质量可以提高,必然导致叶片转速的提高,所以第二个特点是高速性。
无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单;易损部件少,故障少、工作可靠、寿命长;机组单位功的重量、体积及安装面积小;机组的运行自动化程度高,调节范围广,且可连续无级调节;在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度;润滑油与介质基本上不接触,从而提高了冷凝器及蒸发器的传热性能;对大型压缩机,可由蒸气动力机或燃气动力机直接带动,能源使用经济合理;? 缺点单机容量不能太小,否则会使气流流道太窄,影响流动效率;因依靠速度能转化成压力能,速度又受到材料强度等因素的限制,故压缩机每级的压力比不大,在压力比较高时,需采用多级压缩;特别情况下,机器会发生喘振而不能正常工作;离心压缩机的工作原理分析? 常用名词解释(1)级:每一级叶轮和与之相应配合的固定元件(如扩压器等)构成一个基本的单元,叫一个级。
(2)段:以中间冷却器隔开级的单元,叫段。
这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。
一段可以包括很多级。
也可仅有一个级。
(4)进气状态:一般指进口处气体当时的温度、压力。
(7)表压(G):以当地大气为基准所计量的压强。
(8)绝压(A):以完全真空为基准所计量的压强。
(9)真空度:与当地大气负差值。
(10)压比:出口压力与进口压力的比值。
性能参数? 离心压缩机的主要性能参数是流量、排气压力、有效功率、效率、轴功率、转速、压缩比和温度。
(1)流量: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。
??? 体积流量是指单位时间内流经压缩机流道任一截面的气体体积,其单位为m?/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)排气压力:即指压缩机出口压力。
(3)有效功率:有效功率是指在气体的压缩过程中,叶轮对气体所作的功,绝大部分转变为气体的能量,另有一部分能量损失,该损失基本上包括流动损失、轮阻损失和漏气损失三部分,我们将被压缩气体的能量与叶轮对气体所作功的比值称为有效功率。
(4)轴功率:离心式压缩机的转子在为气体升压提供有用功率,以及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,这部分功率消耗约占总功率的2%~3%。
如果有齿轮传动,则传动功率消耗同样存在,约占总功率的2%~3%。
以上六个方面的功率消耗,都是在转子对气体作功的过程中产生的,它们的总和即为离心式压缩机的轴功率。
轴功率是选择驱动机功率的依据。
(6)转速:转速是指压缩机转子旋转的速度。
其单位是r/min。
(7)压缩比:出口压力与进口压力的比值。
离心压缩机基本结构? 整套离心压缩机组是由电气、机械、润滑、冷却、控制等部分组成的一个系统。
虽然由于输送的介质、压力和输气量的不同,而有许多种规格、型式和结构,但组成的基本元件大致是相同的,主要由转子、定子、和辅助设备等部件组成。
离心压缩机的转子? 转子是离心压缩机的关键部件,它高速旋转。
转子是由叶轮、主轴、平衡盘、推力盘等部件组成。
? 一、叶轮:叶轮也叫工作轮,是离心式压缩机的一个重要部件,气体在工作路轮中流动,其压力、流速都增加,同时气体的温度也升高。
叶轮是离心式压缩机对气体作功的唯一元件。
1、在结构上叶轮典型的有三种型式:(1)闭式叶轮:由轮盘、轮盖、叶片三部分组成。
(2)半开式式叶轮:无轮盖、只有轮盘、叶片。
(3)双面进气式叶轮:两套轮盖、两套叶片,共用一个轮盘。
2、叶轮的结构以叶片的弯曲形式来分(1)前弯叶片式叶轮:叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同。
叶片出口角>90°(2)后弯叶片式叶轮:叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反,叶片出口角<90°(3)径向叶片式叶轮:叶片出口方向与叶轮半径方向一致,叶片出口角=90°叶轮(工作轮)叶轮是一个最重要的部件,通过叶轮将能量传递给气体,使气体的速度及压力都得到提高。
? 二、主轴主轴的作用就是支撑安装其上的旋转零部件(叶轮、平衡盘等)及传递扭矩。
设计轴确定尺寸时,不仅考虑轴的强度问题,而且要仔细计算轴的临界转速。
所谓临界转速就是轴的转速等于轴的固有频率时的转速。
? 三、平衡盘,推力盘在多级离心压缩机中,由于每级叶轮两侧的气体作用力不一致,就会使转子受到一个指向低压端的合力,这个合力,我们称为轴向力。
轴向力对于压缩机的正常运转是不利的,它使转子向一端窜动,甚至使转子与机壳相碰,发生事故。
因此应设法平衡它,平衡盘就是利用它的两侧气体的压力差来平衡轴向力的零件。
热套在主轴上,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余的轴向力由止推轴承来承受。
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通过油膜作用在止推轴承上,同时还确定了转子与固定元件的位置。
平衡盘由于叶轮两侧的压力不相等,在转子上受到一个指向叶轮进口方向的轴向椎力。
为了减少止推轴承的载荷,往往在末级之后设置一个平衡盘。
因平衡盘左侧为高压,右侧与进气压力相通,因而形成一个相反的轴向推力,承担了大部分的轴向推力,减轻了止推轴承的负荷。
平衡鼓大型离心式压缩机和离心泵的轴向力是相当大的,相应需要的平衡力也很大。
在这种情况下,平衡盘自身的强度以及它跟轴的结合难以满足要求,因此在大型离心式压缩机和离心泵上通常使用有足够轴向厚度的平衡鼓结构。
平衡鼓和平衡盘平衡原理一致,结构相似,只是由于结构的原因,平衡鼓不能实现结构上自动调节。
在实际设计中也有采用“鼓+盘”的方式将两者的优势结合起来。
离心压缩机的定子? 定子是压缩机的固定元件,由扩压器、弯道、回流器、蜗壳及机壳组成。
1、扩压器:扩压器的功能主要是使从叶轮出来的具有较大动能的气流减速,把气体动能有效地转化为压力能。
?扩压器一般分为:无叶扩压器、叶片扩压器、直壁式扩压器。
2、弯道:其作用使气流转弯进入回流器,气流在转弯时略有加速。
3、回流器:其作用使气流按所须方向均匀的进入下一级。
4、蜗壳:其主要作用是把扩压器后面或叶轮后面的气体汇集起来,并把他们引出压机机,流向输送管道或气体冷却器,此外,在会聚气体过程中,大多数情况下,由于蜗壳外径逐渐增大和流通面积的逐渐增大,也起到了一定的降速扩压作用。
作用是把扩压器流出的气体汇集起来排出去。
由于外径和流通截面逐渐扩大,也起到使气流减速和扩压的作用。
5、轴承:支撑轴承:用于支撑转子使其高速旋转。
止推轴承:作用是承受剩余的轴向力。
支撑轴承(又称径向轴承)径向轴承为多油楔、压力润滑的可倾瓦块式轴承。
压力油径向进入,通过小孔润滑瓦块和支撑块,然后向侧向排出。
轴承由等距离分布在轴径圆周上的几个瓦块组成。
瓦块是钢制的,内表面衬有巴氏合金,背面有凹进去的支撑座,相应地在瓦座上有支撑块。
瓦面与轴径及瓦座均为同心圆,而瓦块支撑座的圆弧曲率大于瓦座支撑块的圆弧曲率这样瓦背与瓦座在轴向上为线接触,以利于瓦块摇摆灵活更好地与转轴间形成油楔,但瓦块在轴向上并不能摆动。
? 这种轴承有如下优点:进一步改善轴瓦中流体的动力学性能。
轴径圆周上受力均匀,因而运转平稳,以最大限度的吸收转子的径向振动。
轴承抗油膜振荡性能好。
止推轴承离心压缩机在正常工作时,由于出入口存在的压差形成一指向低压侧(入口侧)的轴向推力。
压缩机的平衡装置能平衡大部分的轴向力,残余轴向力则由止推轴承承担,其止推块称为主止推块。
另外在启动时由于气流的冲击作用,往往产生一个反方向的轴向推力,使转子向高压侧窜动;为此在主推块的对面增设副止推块。
这种型式的止推承称作双端面止推轴承。
止推轴承一般安装压机吸入侧。
隔板与级间密封隔板将压缩机的各级分隔开,并由相邻的面构成叶轮出口的扩压器、弯道和回流室。
来自叶轮的气体在扩压器通道内将一部分动能转化为压力能并通过弯道和回流室到达下一级叶轮入口,气体在弯道和回流器的流动,可以认为压力和速度不变,仅改变气体的流动方向。
隔板分为上、下两半,沿水平中心面分开。
在隔板外圆圆周方向装有齿形密封圈,与安装在叶轮轮颈上的耐磨环构成梳齿密封,从而防止气体在级间串通。
离心压缩机安全保护系统? 为了保证离心压缩机的安全稳定运行,必须设置一个完整的安全保护系统。
? 一、温度保护系统观察、控制压缩机各缸、各段间的气体温度、冷却系统温度、润滑系统油温、主电机定子温度以及各轴承温度,当达到一定的规定值就发出声光讯号报警和联锁停机。
? 二、压力保护系统? 观察、控制压缩机各缸、各段间的气体压力、冷却系统压力、润滑系统油压、当达到一定的规定值就发出声光讯号报警和联锁停机。
? 三、流量保护系统观察、控制压缩机冷却系统水流量,当达到一定的规定值就发出声光讯号报警。
? 四、机械保护系统? 1、轴向位移保护? 离心式压缩机产生轴向位移,首先是由于有轴向力的存在。
而轴向力的产生过程如下:在气体通过工作轮后,提高了压力,使工作轮前后承受着不同的气体压力。
如果所有叶轮同向安装,则总轴向力相当可观。
? 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:? (1)设置平衡盘(2)设置止推轴承? (3)采用双进气叶轮(4)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能发出声光讯号报警和联锁停机。
? 常见的轴向位移保护器的类型? (1)电磁式(2)电触式(3)电涡流式(4)液压式?? 2、机械振动保护? 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。
对操作人员来说,振动噪音和事故都会危害健康。
故此,压缩机必须设置机械振动保护系统,当振动达到一定规定值时,就能发出声光讯号报警和联锁停机。
?? 目前,大型机组普遍应用了在线的微机处理技术,可以通过测量的数据进行采集、存储、处理、绘图、分析和诊断。