英格索蘭離心式空壓機課件

1、孫孫 武武英格索蘭離心式空壓機系統(tǒng)英格索蘭離心式空壓機系統(tǒng) 美國英格索蘭公司，美國500家最大型企業(yè)之一，是世界上一家制造非電器產(chǎn)品的跨國公司，其總部設在美國的新澤西洲，成立至今已有一百多年歷史。自1871年開始生產(chǎn)蒸氣鑿巖機以來，公司的業(yè)務就邁向國際化，向世界上各發(fā)達和發(fā)展中國家提供各種先進的設備和產(chǎn)品，如鉆機及各種類型的空氣壓縮機及其輔助設備、透平驅動的壓縮機和其他礦山機械、路面工程機械，自動化裝配線，氣動工具等等。在世界上近20個國家設有40多個工廠，雇員約5萬6千多人，年銷售額約為90多億美元左右。 美國英格索蘭公司自1974年開始對中國大陸進行了直接銷售業(yè)務并于1979年在北京設立了

2、辦事處，到目前為止，在中國已有10多個技術轉讓項目和7個合資企業(yè)的合作，并繼續(xù)與各界保持更密切的業(yè)務聯(lián)系。并爭取創(chuàng)造更多, 更好的新產(chǎn)品，以滿足用戶的需要。 英格索蘭CENTAC離心式空壓機是一種可靠高效的離心式壓縮機，設計用來提供無油壓縮空氣或壓縮氮氣。每臺壓縮機均為整體組裝，安裝在一個鋼制底板上。并且配備有獨立工作的潤滑油系統(tǒng)和先進的控制面板。以下是一些其主要的突出特點和益處： 標準特點標準特點 帶來的益處帶來的益處 較小的堅固底板 不需要特制的地基 控制閥組裝在機組上 機組安裝 安裝好的中間冷卻器與后冷卻器 緊湊高效的設計 安裝在底板上的控制面板 在生產(chǎn)廠已接好聯(lián)線并經(jīng)過檢測 將電器聯(lián)接

3、部分減到最少 減少安裝時間和費用 六單元空壓站CENTAC離心式空氣壓縮機 型號：3CII90MX3EXT 額定流量：248 Nm3/min 進氣壓力：0.98 Bar(a) 排氣壓力：8.5 Bar(g) 相對濕度：72% 冷卻水溫度：標準溫度 冷卻水溫升：13.98攝氏度 總計水流量：2040 LPM（升/分鐘 ） CENTAC壓縮機是一種速度型離心式壓縮機。如圖2.1所示，空氣通過安裝在機組上的進氣調(diào)節(jié)閥進入壓縮機并流進第一級壓縮。在那里葉輪(1)將速度加給氣體，然后氣體進入靜止的擴壓器部分(2)，在那里將速度轉化成壓力。內(nèi)置于機組中的中間冷卻器(3)去掉壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量，從而提高

4、壓縮效率。然后氣體在流動的低速區(qū)通過不銹鋼水氣分離器(4) 除去冷凝水。當氣體被強制通過不銹鋼水氣分離器后，氣體所帶的水分降低了。這樣的過程在每一個接續(xù)的階段重復，直到壓縮機達到的了所要求的工作壓力。 CENTAC機組工作原理 CENTAC壓縮機是一種由電動機驅動的離心式空氣壓縮機。壓縮機與驅動機直接耦合在一起，并且整個機組，包括潤滑系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和附助部件，安裝在一個公共的底板上， 整個壓縮機組包括： 1、主電機直接驅動一個各級共用的大齒輪。 2、每一壓縮級包括一個工作葉輪，直接安裝在小齒輪軸上，外面是鑄鐵殼體。 3、轉子包括一個整體小齒輪，由大齒輪按其最佳速度驅動。 4、在每一壓縮級之后安

5、裝一個中間冷卻器。 5、每個冷卻器之后安裝有 一個水氣分離器及一套 水氣分離系統(tǒng)以分離冷 凝水份。 CENTAC機組基礎結構描述 轉子組轉子組件件 每級轉子組件包括一個高效率的高質量不銹鋼葉輪和一個可拆卸的推力盤，這些部件都安裝在一個斜齒小齒輪軸上。葉輪和推力環(huán)由于使用精密的三角圓弧聯(lián)接（桃形連接），從而就不需要鍵槽了。所有的轉動部件作為一個整體是動平衡的。 一、二、三級轉子組件軸向推力間隙一樣，為0.25-0.35mm 。 CENTAC機組轉子組件 軸承軸承 每個小齒輪的推力負載由液壓動力推力軸承吸收。推力軸承按照最大工況能力和最小功耗損失設計。有一些CENTAC型號的壓縮機的大齒輪軸承是滾

6、動軸承，另有一些是液壓動力設計。用來支撐軸徑向負載的平面止推軸承，是巴氏合金襯管軸承。按照最大穩(wěn)定性安裝固定。大齒輪軸承采用動液壓設計。 CENTAC機組推力軸承 密封密封 在壓縮機每級葉輪后面，有一個單級浮環(huán) 密封環(huán)安裝葉輪背面機體壓蓋上。每一套密封 由2個單片式全浮動非接觸式石墨環(huán)組成，該氣 封中間不通密封氣。在壓縮機每級靠葉輪端滑 動軸承前端有一個凹槽，里面裝有浮環(huán)密封， 密封中間通有密封氣，其作用是保證潤滑油不 泄露出齒輪箱，及潤滑油不會通過轉子軸向葉 輪端滲漏，從而保證壓縮機里面無油的壓縮空 氣。 CENTAC機組浮環(huán)（石墨）密封 擴壓器擴壓器 擴壓器位于中間冷卻器和葉輪之間。它把速

7、度動能轉化為壓力勢能。擴壓器按照以最小的物理尺寸，同時又具有最高 的效率，從而保證壓縮機有最緊湊的設計。 葉輪與擴壓器徑向間隙： 一級：0.50mm，二級：0.46mm，三級：0.38mm。 CENTAC機組擴壓器 中間冷卻器中間冷卻器 ： CENTAC壓縮機筒狀冷卻器位于各壓縮 級中間。冷卻器是筒形的，水走殼程，氣走 管程。管內(nèi)是有翅片，空氣通過管道，冷卻 水在管外同時反向流動。這樣的結構具有非 常高的熱交換效率。 冷卻器設計特點：冷卻器設計特點： 1、無鉛冷卻器設計與制造 2、直管設計 3、端固定柱狀管 4、方便清潔的大直徑管 5、按照TEMA標準結構制造的無泄漏黃銅端 頭 6、梅花形管芯

8、設計，最大程度提高換熱面積 CENTAC機組中間冷卻器 CENTAC機組冷卻器冷卻管束結構 水氣分離器水氣分離器 水氣分離器是不銹鋼網(wǎng)狀結構。其厚度按最小壓降時達到最大分離能力設計。分離器位于壓縮機中空氣速度相對較低的位置，從而允許有效的水氣分離。 壓縮機水氣分離器實際上是一個直徑為0.6m，厚度為0.3m的一個圓柱形（中間空心）的鋼絲網(wǎng)，材質為不銹鋼。在壓縮風與凝結水一起通過的時候，液體水擋住，通過疏水器將凝結水排除機體外，而壓縮風經(jīng)過脫水后進入下一級繼續(xù)做功。 振動探頭振動探頭 在每一級的平面軸承旁邊，按裝有非接觸 式的振動探頭。振動探頭測量每一個轉子組件 的徑向振動情況。每一個振動探頭聯(lián)

9、接有一個 振動傳感器。作為標準配置，每臺壓縮機都提 供實時振動保護。 CENTAC機組轉子密封氣與振動探頭 壓縮機的潤滑系統(tǒng)是完整而獨立的，并安裝在機組的底盤上。這一系統(tǒng)被設計用來為機組的齒輪和軸承工作提供清潔的潤滑油。參閱技術圖紙中的潤滑油路圖。 油從位于底盤上的油箱中流出，并流入泵中。油泵是一個超尺寸的容積泵，由一臺電機驅動。油泵的泵出油壓由一個位于油冷卻器下游的壓力釋放閥控制。油泵裝有入口過濾器以防外界雜質進入。如果主電機故障或者發(fā)生掉電事故，高位備用油箱將會在速度下降過程中繼續(xù)供油。潤滑油路如下： 1、潤滑油通過油泵到油冷卻器，在那里油被 冷卻到105華氏度（41攝氏度）到115華氏

10、度（46攝氏度）之間。 2、從冷卻器出來的油與油溫控制閥中的熱油 混合。 3、然后油流向油過濾器。油過濾器是10微米級的紙質過濾器。 4、油通過油過濾器到大齒輪，小齒輪軸承，最后再到油箱。通過調(diào)節(jié)油冷卻器后的油壓釋放閥，可以控制流入壓縮機內(nèi)的油壓的高低。 5、剩余的潤滑油通過壓縮機排到油箱。 壓縮機在停機時由輔助油泵供油，當壓縮機開起來后，潤滑油就由電機驅動的軸頭螺桿油泵供油，使?jié)櫥吞幱诜€(wěn)定狀態(tài)。 主油泵 潤滑油系統(tǒng)包括所有必須的儀表和安全裝置以保護壓縮機。這些裝置包括： 1 1、油壓傳感器指示油壓并監(jiān)測是否油壓過低。 2 2、油溫傳感器（RTD）會在非正常油溫時報警。同一裝置還可以用作一個

11、自鎖裝置，如果油溫低于最低值，機組將不能啟動。 3 3、以350C冷卻水設計的油冷卻器，加大熱交換面積。性能優(yōu)于其它廠家按270C冷卻水設計的油冷卻器。 4 4、壓縮機組帶一個濕型油箱加熱器，以保證有足夠的油溫來啟動壓縮機。 5 5、潤滑油油箱帶一個帶有堵頭的排放口。用戶可在聯(lián)接處安裝一個閥門以方便更換潤滑油。 6 6、配備油溫自動控制裝置，自動控制油溫，避免用戶因氣溫變化而頻繁調(diào)節(jié)冷卻水量，使機組能長期穩(wěn)定可靠的運行 。 六單元空壓站有5臺英格索蘭離心式壓縮機，以前壓縮機運行模式為開3備2（現(xiàn)為開4備2，增加1臺三星離心式空壓機）。投產(chǎn)初期壓縮機運行正常，壓縮機運行3年以后，設備出現(xiàn)了一系列

12、問題， 5臺英格索蘭離心式壓縮機工作一直不能實現(xiàn)長周期運行，每臺壓縮機運行時間間隔太短，最短周期時一臺壓縮機運行3個月左右時間后，壓縮機3級振動值就會達到報警值，必須停下來進行檢修，給生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定、連續(xù)化作業(yè)帶來很大風險。最嚴重的時候兩臺備用壓縮機，一臺在檢修，運行的3臺壓縮機中有1臺運行參數(shù)超標，必須停機檢修，相當于沒有備用壓縮機的狀態(tài)。 空壓站為全場提供壓縮用風，可謂六單元的關鍵機組，針對這種情況，機動部與單元主任提出了相應的改進措施，從根本上徹底的解決壓縮機問題，增加機組的運行周期，減小維修工作量，降低生產(chǎn)風險。 六單元空壓站有5臺英格索蘭離心式空壓機，運行情況一直不太穩(wěn)定，主要問題有

13、兩個，一個是葉輪結垢，動平衡破壞，二是冷卻器效果不好，排氣溫度高。現(xiàn)將主要原因分析如下： 1、空壓機葉輪結垢，三級轉子振動高 壓縮機振動高主要體現(xiàn)在三級轉子，80壓縮機振動檢修都是三級轉子造成的。通過拆卸檢修分析，三級葉輪上有很多黑色很硬的碳垢，三級機體溫度在160左右，長時間的積累使三級轉子動平衡破壞，造成振動高。經(jīng)分析，第一是空氣質量不好，壓縮機80m左右的地方是一個大型造紙廠堆碎木屑的地方，壓縮機吸入口離地面10m左右，因此造成吸入空氣質量差。下圖是結垢后的空壓機葉輪照片。 2、排氣溫度高 壓縮機在一、二級之間都安裝有冷卻器，壓縮氣體走管程，冷卻水走殼程，通過冷卻水與壓縮氣體間的溫差，實

14、現(xiàn)壓縮機一、二級排出氣體冷卻。冷卻器換熱效果并不好，各級排氣溫度高，造成參數(shù)報警。在這種情況下我們只能檢修壓縮機，拆卸冷卻器，并且對冷卻器酸洗，去除換熱通道面上的污垢，增加換熱效率，降低排氣溫度。清洗冷卻器后壓縮機排氣溫度可以半年左右，半年后又得清洗冷卻器。不利于機組的長周期運行。 1 1、解決空壓機振動高問題解決空壓機振動高問題 1.1 在1#、2#空壓機入口處添加煙囪，增加空壓機入口吸入高度，提高空氣質量。 1.2 更換一、二級疏水器，提高疏水效率。 2 2、解決空壓機排氣溫度高問題解決空壓機排氣溫度高問題 2.1 壓縮機排氣溫度高，主要是冷卻器換熱效果不好，為此給壓縮機進行了改造，更換了

15、一、二級冷卻器，新冷卻器如下： 1、壓縮機加煙囪的改造 目的是改善壓縮機入口的空氣質量，但是煙囪的高度不夠只有30m，對于空氣質量并沒有改善多少，壓縮機運行工況依舊不理想。 2、壓縮機更換一、二級4臺疏水器 目的是想壓縮空氣中水的含量降低，減少液體對轉子葉輪的沖擊，減小壓縮機各級振動值。從機器的運行情況來看，改造后對設備運行情況影響很小。 3、改造后的冷卻器，優(yōu)點很明顯 排氣溫度與其他機組相比明顯下降了，壓縮機一、二級排氣溫度降低了大概10左右。新冷卻器里面也設計有水氣分離裝置。水氣能夠及時分離，每級排凝處都有大量液態(tài)凝結水排出。 鑒于原空壓機換熱器換熱空間不足和疏水不及時等不適應海南現(xiàn)有氣候

16、的原因。5#空壓機采用湖南中達換熱裝備有限公司新研制的高效換熱器，將原有的循環(huán)水走殼程改為循環(huán)水走管程，原有的氣體走管程改為氣體走殼程，氣體在翅片間作紊流運動，確保冷卻器具有較好的換熱效果。換熱管與翅片的連接采用氣壓脹，保證在管束內(nèi)完全脹接貼合，無間隙。換熱面積大，系統(tǒng)阻力小。結構緊湊，占地面積小。換熱器結構如下圖： 新冷卻器具有以下幾個特點： 1、采用銅管鋁翅片； 2、翅片管與管板的連接采用 強度脹 ； 3、換熱器采用抽屜式結構， 安裝、維護方便，檢修費 用低。 所有改造項目的目的都是為了實現(xiàn)機組的長周期運行，如果一種改造方法沒有徹底的解決機組本身問題，可能收到的效果都不理想，上面將改造的效

17、果及利弊都做了詳細的說明，以此為基礎，進行了冷卻器的改造。 本次改造是以壓縮機各級溫度和振動為基礎，通過改造來降低各級排氣溫度，及減小壓縮機各級振動為目的。通過實踐證明，改造后的壓縮機運行狀況比以前要穩(wěn)定的多，平均運行周期10-12月，為裝置穩(wěn)定運行提供了保障。下面對冷卻器改造前與改造后的運行工況進行比較。 海南煉化5#空壓機在采用湖南中達換熱裝備有限公司新研制的高效換熱器后，在2012年7月28號開始運行，經(jīng)過運行一個月數(shù)據(jù)的采集，并進行對比，對比結果如下： 1、5#空壓機的一級振動值，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：mil）： 2、5#空壓機的二級振動值，以下是改裝空壓機和

18、未改裝空壓機的工況對比（單位：mil）： 3、5#空壓機的三級振動值，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：mil）： 4、5#空壓機的一級出口溫度，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：）： 5、5#空壓機的二級出口溫度，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：）： 6、5#空壓機的三級出口溫度，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：）： 7、5#空壓機的電流，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：A）： 8、5#空壓機改造前后疏水現(xiàn)場照片的對比 5#空壓機改造前疏水效果圖 5#空壓機改造后疏水效果圖 通過上述的情況對比，我們可以看到，改造以后

19、的空壓機的一級出口溫度平均下降了12oC，二級出口溫度平均下降了10 oC,同樣，三級的出口同比也下降了25 oC。在振動值方面，一級振動由0.34mil降到0.18mil，二級振動值由0.24mil上升到了0.33mil（可能是二級冷凝水較大，疏水不徹底，疏水還需要改進），三級振動由0.09mil降到了0.08mil，總體來說改造效果良好，原因是通過改造以后的空壓機換熱器換熱效果良好，很好的降低了經(jīng)過壓縮以后的氣體的溫度，同時氣水的有效分離降低了三級葉輪的振動值。 由于減少了水分，空壓機流道可以容納更多的空氣，為空壓機的加載提供了一個很好的條件，而相對較好的冷卻效果也可以讓空氣更加容易壓縮。

20、通過改造，5#空壓機的平均加載電流增加了5A。氣體流量平均值也增加了大約1000Nm3/h，經(jīng)過換算，原先的空壓機單位產(chǎn)氣量的耗能是93.3W/m（現(xiàn)運行三臺空壓機總加載電流165+168+165=498A，電壓6000V，產(chǎn)氣量空分18000+空壓14000=32000 Nm3/h），而改造后空壓機單位產(chǎn)氣量的耗能降低到91.45 W/m（現(xiàn)運行三臺空壓機總加載電流165+168+170=503A，電壓6000V，產(chǎn)氣量空分19000+空壓14000=33000 Nm3/h）。改造后經(jīng)濟效果明顯。對裝置的安、穩(wěn)、長周期運行有很好的保障作用。 綜上所述，空壓機改造以后不管是對減小振動或者是降低

21、溫度，增加空壓機的效率方面都是非常有效果的，也是對裝置的安、穩(wěn)、長周期運行提供一個很好的保障。 空壓機在啟動前，操作人員必須做到如下方面的檢查 日期：1、電氣方面的檢查：1低壓、高壓電電是否送上（ ）（ ）2輔助油泵是否啟動（ ）（ ）3輔助油泵啟動后的電機油壓表壓力是否正常（ ）（ ）2、儀表方面的檢查：1儀表氣源壓力是否檢查（9-12Kpa）（ ）（ ）2儀表控制盤顯示是否正常（ ）（ ）3進氣閥和放空閥儀表氣源壓力是否正常（ ）（ ）4檢查自潔式過濾器是否投運（ ）（ ）5進氣閥和放空閥是否手動進行調(diào)校，是否正常（ ）（ ）6儀表調(diào)校結束后，是否將控制模式設置在恒壓狀態(tài)（ ）（ ）7空壓

22、機聯(lián)鎖值是否檢查（ ）（ ）3、靜設備方面的檢查：4、動設備方面的檢查：1出口閥是否關閉（ ）（ ）2出口單向閥的螺栓是否已經(jīng)緊固（ ）（ ）3自潔式過濾器濾布是否完好清潔（ ）（ ）4入口緩沖短接是否緊固（ ）（ ）1檢查循環(huán)水是否投用（ ）（ ）2檢查一級，二級換熱器頂部排放閥是否保持微量常流水（ ）（ ）3檢查油位是否正常（ ）（ ）4是否手動對一級，二級，三級進行排凝（ ）（ ）5是否盤車（ ）（ ）6檢查自潔式過濾器濾筒是否完好（ ）（ ）7檢查空壓機壓力設定值是否正確（ ）（ ）8自動排凝器是否完好（三隆確認）（ ）（ ）9檢查潤滑油油溫是否正常（ ）（ ）10檢查空壓機地溝是否暢

23、通（ ）（ ）11檢修后的第一次試機可以將壓力設定為0.4Mpa/0.6Mpa/0.8Mpa試運（ ）（ ）12檢修后的第一次試機振動值是否正常（空載、0.4Mpa/0.6Mpa/0.8Mpa）（ ）（ ）13檢修后的第一次試機油壓、油溫是否正常（ ）（ ）14檢修后的第一次試機檢查油路有無泄漏（ ）（ ）15檢修后的第一次試機檢查氣封是否漏氣（ ）（ ）16檢修后的第一次試機正常后，空壓機的壓力設定是否恢復正常值（ ）（ ）17檢修后的第一次試機，空壓機運行是否平穩(wěn)，有無喘振（ ）（ ）檢查結果： 檢查人簽字： 運行部六單元空壓機正常啟動運行的檢查 操作人員必須做到如下方面的檢查 日期：1、

24、電氣方面的檢查：1電機油壓表壓力是否正常（ ）（ ）2電機聲音是否正常（ ）（ ）2、儀表方面的檢查：1儀表氣源壓力是否檢查（9-12Kpa）（ ）（ ）2儀表控制盤顯示是否正常（ ）（ ）3進氣閥和放空閥儀表氣源壓力是否正常（ ）（ ）4控制模式設置在恒壓狀態(tài)（ ）（ ）5空壓機聯(lián)鎖值是否檢查（ ）（ ）6自潔式過濾器是否已經(jīng)投用（ ）（ ）3、靜設備方面的檢查：4、動設備方面的檢查：1出口閥是否打開（ ）（ ）2出口單向閥的螺栓是否已經(jīng)緊固有無漏氣（ ）（ ）3自潔式過濾器濾布是否完好清潔（ ）（ ）1檢查循環(huán)水投用是否正常（ ）（ ）2檢查一級，二級換熱器頂部排放閥是否保持微量常流水（

25、）（ ）3檢查油溫是否正常（ ）（ ）4是否手動對一級，二級，三級進行排凝，排凝保持微開。 （ ）（ ）5檢查自潔式過濾器濾筒是否完好（ ）（ ）6檢查空壓機壓力設定值是否正確（ ）（ ）7自動排凝器是否完好（三隆確認）（ ）（ ）8檢查潤滑油油位是否正常（ ）（ ）9檢查空壓機地溝是否暢通（ ）（ ）10檢查油路有無泄漏（ ）（ ）11空壓機運行聲音是否平穩(wěn)，有無喘振（ ）（ ）檢查結果： 檢查人簽字： 運行部六單元現(xiàn)象現(xiàn)象可能原因可能原因處理措施處理措施不能啟動停車或聯(lián)鎖未復位根據(jù)盤上指示糾正停車或聯(lián)鎖條件啟動器沒電檢查啟動器電壓，保險絲控制盤和啟動器沒電檢查控制盤/啟動器的電壓，檢查控制盤變壓器接頭松動或腐蝕，電源電纜故障 檢查接頭，視情況清洗、擰緊或更換馬達啟動器故障或電路故障根據(jù)制造廠的說明處理故障預潤滑油泵不正常預潤滑油泵安全閥設定不正常調(diào)整安全閥到正常壓力泵未運轉檢查泵的啟動器及電壓馬達故障修理或更換