化工總控工項(xiàng)目3任務(wù)13壓縮機(jī)操作課件

1、項(xiàng)目3 化工單元操作任務(wù)13 壓縮機(jī)操作化工總控工技能鑒定培訓(xùn)教程高級(jí)工目 錄CONTENTS0102030405任務(wù)描述考核標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)實(shí)施考核要求相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目拓展思考練習(xí)06071任務(wù)13.1 往復(fù)式壓縮機(jī)操作2任務(wù)13.2 氧化碳?jí)嚎s機(jī)仿真操作往復(fù)式壓縮機(jī)如圖13-1所示。圖13-1 往復(fù)式壓縮機(jī)任務(wù)13.1 往復(fù)式壓縮機(jī)操作1. 能夠熟練操作往復(fù)式壓縮機(jī)。2. 熟悉各種氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，能夠正確選用與維護(hù)。3. 能夠判斷壓縮機(jī)的常見(jiàn)故障并進(jìn)行正確排除。往復(fù)式壓縮機(jī)操作項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表13-1。表13-1 往復(fù)式壓縮機(jī)操作項(xiàng)目考核表考核內(nèi)容考核要點(diǎn)配分扣分扣分原因得分檢查準(zhǔn)備檢查機(jī)身

2、、汽缸、油位、空濾5 檢查氣路閥門、儀表5 盤車檢查正常5 啟動(dòng)空載啟動(dòng)5 觀察油壓變化正常5 傾聽(tīng)機(jī)器聲音正常5 運(yùn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)12 min5 關(guān)閉放空閥，打開送氣閥送氣10 查看軸承溫度、電流大小、排氣溫度和壓力，記錄運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)10 停車減負(fù)荷至不排氣10 開冷卻器放空閥5 關(guān)閉電源，關(guān)閉排氣閥，關(guān)冷卻水5 職業(yè)素質(zhì)操作安全規(guī)范5 團(tuán)隊(duì)配合合理有序5 現(xiàn)場(chǎng)管理文明安全5 實(shí)訓(xùn)報(bào)告書寫認(rèn)真規(guī)范5 數(shù)據(jù)真實(shí)可靠5 考評(píng)員簽字 考核日期 合計(jì)得分任務(wù)13.2 二氧化碳?jí)嚎s機(jī)仿真操作1.能正確標(biāo)識(shí)設(shè)備、閥門、各類測(cè)量?jī)x表的位號(hào)及作用。2.能正確分析常見(jiàn)事故產(chǎn)生的原因，學(xué)會(huì)常見(jiàn)事故的判斷及處理方法。3.

3、認(rèn)知工藝報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成，學(xué)會(huì)其操作方法。4.認(rèn)知工藝報(bào)警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成，學(xué)會(huì)其操作方法。1、 工藝流程 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖如圖13-2所示，仿DCS流程如圖13-3、圖13-5所示，仿現(xiàn)場(chǎng)圖如圖13-4、圖13-6所示。圖13-2 二氧化碳?jí)嚎s機(jī)單元帶控制點(diǎn)工藝流程圖13-3 二氧化碳?jí)嚎s機(jī)DCS界面圖13-4 二氧化碳?jí)嚎s機(jī)現(xiàn)場(chǎng)界面圖13-5 壓縮機(jī)透平油系統(tǒng)DCS界面圖13-6 壓縮機(jī)透平油系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)界面（1）CO2流程說(shuō)明 將合成氨裝置的原料氣CO2經(jīng)本單元壓縮后送往尿素合成工段，采用的是以汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的四級(jí)離心壓縮機(jī)。其機(jī)組主要由壓縮機(jī)主機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)和防喘振

4、裝置組成。（2）蒸汽流程說(shuō)明 主蒸汽壓力5.882 MPa，溫度450 ，流量82 t/h，進(jìn)入透平做功，其中一大部分在透平中部被抽出，抽汽壓力2.598 MPa，溫度350 ，流量54.4 t/h，送至中壓蒸汽管網(wǎng)；另一部分通過(guò)中壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)入透平后汽缸繼續(xù)做功，做完功后的蒸汽進(jìn)入蒸汽冷凝系統(tǒng)。2、設(shè)備一覽E119：CO一段冷卻器；E120：CO二段冷卻器；E121：CO三段冷卻器； V111：CO原料分離器；V119：CO一段分離器；V120：CO二段分離器；V121：CO三段分離器；DSTK101：CO壓縮機(jī)組透平。1、工藝報(bào)警及聯(lián)鎖說(shuō)明為了保證工藝、設(shè)備的正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生，在設(shè)備重

5、點(diǎn)部位安裝檢測(cè)裝置并在輔助控制盤上設(shè)有報(bào)警燈進(jìn)行提示，以提前進(jìn)行處理將事故消除。 工藝聯(lián)鎖是設(shè)備處于不正常運(yùn)行時(shí)的自保系統(tǒng)，本單元設(shè)計(jì)了兩個(gè)聯(lián)鎖自保措施。（1）壓縮機(jī)振動(dòng)超高聯(lián)鎖（發(fā)生喘振） 動(dòng)作：20 s后（主要是為了方便培訓(xùn)人員處理）自動(dòng)進(jìn)行以下操作：關(guān)閉透平速關(guān)閥HS8001、調(diào)速閥HIC8205、中壓蒸汽調(diào)壓閥PIC8224；全開防喘振閥HIC8162、段間放空閥HIC8101。（2）油壓低聯(lián)鎖 動(dòng)作：關(guān)閉透平速關(guān)閥HS8001、調(diào)速閥HIC8205、中壓蒸汽調(diào)壓閥PIC8224；全開防喘閥HIC8162、段間放空閥HIC8101。 處理：在輔助控制盤上按RESET按鈕，按冷態(tài)開車中暖

6、管暖機(jī)起重新開車。 處理：找到造成油壓低的原因并處理后，在輔助控制盤上按RESET按鈕，按冷態(tài)開車中油系統(tǒng)開車起重新開車。2、工藝報(bào)警及聯(lián)鎖觸發(fā)值壓縮機(jī)工藝報(bào)警及聯(lián)鎖觸發(fā)值見(jiàn)表13-2。表13-2 壓縮機(jī)工藝報(bào)警及聯(lián)鎖觸發(fā)值位號(hào)檢測(cè)點(diǎn)觸發(fā)值PSXL8101V111壓力0.09 MPaPSXH8223蒸汽透平背壓2.75 MPaLSXH8165V119液壓85%LSXH8168V120液壓85%LSXH8171V121液壓85%LAXH8102V111液壓85%SSXH8335壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速7200 r/minPSXL8372控制油油壓0.85 MPaPSXL8359潤(rùn)滑油油壓0.2 MPaPAXH

7、8136CO四段出口壓力16.5 MPaPAXH8134CO四段出口壓力14.5 MPaSXH8001壓縮機(jī)軸位移0.3 mmSXH8002壓縮機(jī)徑向振動(dòng)0.03 mm振動(dòng)聯(lián)鎖 XI80010.05 mm或GI80010.5 mm（20 s后觸發(fā)）油壓聯(lián)鎖 PI83610.6 MPa輔油泵自啟動(dòng)聯(lián)鎖 PI83610.8 MPa 氣體輸送和壓縮是化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的操作，常常需要某些機(jī)械給予氣體一定的外加能量，克服氣體在管路中的流動(dòng)阻力或產(chǎn)生一定的高壓和真空度，滿足多種化工過(guò)程對(duì)氣體壓力、流量的要求，如壓縮氣體用于制冷和氣體分離，用于合成或聚合反應(yīng)，用于煉油的加氫精制等。另外在自動(dòng)化控制中，各種氣動(dòng)

8、調(diào)節(jié)器也需要一定壓力的空氣作為動(dòng)力氣源。一、氣體壓縮基本知識(shí)1、氣體輸送和壓縮 氣體具有可壓縮性，在壓送過(guò)程中。氣體壓力會(huì)發(fā)生變化，其體積和溫度也將隨著變化。氣體壓縮的程度用壓縮比表示，壓縮比是指壓縮機(jī)出口壓力和進(jìn)口壓力的比值。正常壓縮比越大，代表著本級(jí)壓縮機(jī)的額定功率越大。 氣體輸送和壓縮是化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的操作，常常需要某些機(jī)械給予氣體一定的外加能量，克服氣體在管路中的流動(dòng)阻力或產(chǎn)生一定的高壓和真空度，滿足多種化工過(guò)程對(duì)氣體壓力、流量的要求，如壓縮氣體用于制冷和氣體分離，用于合成或聚合反應(yīng)，用于煉油的加氫精制等。另外在自動(dòng)化控制中，各種氣動(dòng)調(diào)節(jié)器也需要一定壓力的空氣作為動(dòng)力氣源。2、多級(jí)壓縮

9、 氣體具有可壓縮性，在壓送過(guò)程中。氣體壓力會(huì)發(fā)生變化，其體積和溫度也將隨著變化。氣體壓縮的程度用壓縮比表示，壓縮比是指壓縮機(jī)出口壓力和進(jìn)口壓力的比值。正常壓縮比越大，代表著本級(jí)壓縮機(jī)的額定功率越大。通風(fēng)機(jī)：出口表壓強(qiáng)不大于15 kpa，壓縮比為11.15，用于換氣通風(fēng)。鼓風(fēng)機(jī)：出口表壓強(qiáng)為15300 kpa，壓縮比小于4，用于送氣。壓縮機(jī)：出口表壓強(qiáng)大于300 kpa，壓縮比大于4，造成高壓。真空泵：在容器或設(shè)備內(nèi)造成真空（將其中氣體抽出），出口壓強(qiáng)為大氣壓或略高于大氣壓強(qiáng)，用于減壓操作。二、氣體輸送機(jī)械的類型及應(yīng)用 氣體輸送機(jī)械一般以其出口表壓強(qiáng)或壓縮比（指出口與進(jìn)口壓強(qiáng)之比）的大小分類如下

10、。1、離心式通風(fēng)機(jī) 離心式通風(fēng)機(jī)的工作原理和離心泵相同，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多，圖13-7是離心式通風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)圖，它由蝸殼形機(jī)殼和葉輪組成，葉輪上葉片較多但較短，葉片可采用平直葉片、后彎葉片或前彎葉片，葉輪由電機(jī)直接帶動(dòng)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，蝸売的氣體流道一般為矩形截面。圖13-7 離心式通風(fēng)機(jī) 離心通風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有：（1）風(fēng)量 是指單位時(shí)間通過(guò)進(jìn)風(fēng)口的體積流量，用Q表示，單位為m3/s。（2）風(fēng)壓 是指單位體積氣體所獲得的機(jī)械能量，用表示，其單位為J/m3（N/m2或Pa），與壓強(qiáng)單位相同，故稱風(fēng)壓，通常均由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。在風(fēng)機(jī)得進(jìn)出口界面間列柏努利方程，整理簡(jiǎn)化后可得：式中稱為靜風(fēng)壓，Pa；稱為動(dòng)風(fēng)壓，P

11、a，即單位體積氣體 在出口截面上的動(dòng)能；稱為全風(fēng)壓，Pa，即靜風(fēng)壓與動(dòng)風(fēng)壓之和。（3）軸功率與效率 離心通風(fēng)機(jī)的軸功率為： 式中，離心通風(fēng)機(jī)的軸功率，kW；離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3 /s；全壓效率。2、往復(fù)式壓縮機(jī) 往復(fù)式壓縮機(jī)的構(gòu)造與工作原理與往復(fù)泵相似，是依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將氣體吸入和壓出。主要部件有氣缸、活塞、吸氣閥和排氣閥。 往復(fù)式壓縮機(jī)工作時(shí)，活塞往復(fù)一次，完成了一個(gè)實(shí)際的工作循環(huán)，每個(gè)工作循環(huán)主要由吸氣、壓縮、排氣、氣體膨脹四個(gè)過(guò)程組成。為了移除壓縮過(guò)程所放出的熱量，降低氣體溫度，保證吸氣量，必須附設(shè)冷卻裝置。往復(fù)式壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)見(jiàn)表13-3。性能參數(shù)定義排氣量Vmin/（m

12、3/min）又稱生產(chǎn)能力，單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體體積換算為吸入狀態(tài)的量排氣溫度/經(jīng)過(guò)壓縮后的氣體溫度功率P/kW單位時(shí)間內(nèi)消耗的功（壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)明的功率數(shù)值，為其最大功率）壓縮比壓縮機(jī)出口壓力與進(jìn)口壓力之比 往復(fù)式壓縮機(jī)排氣量可以采用節(jié)流進(jìn)氣調(diào)節(jié)、旁路回流調(diào)節(jié)、頂開吸氣閥調(diào)節(jié)、補(bǔ)充余隙調(diào)節(jié)等方法調(diào)節(jié)，或通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。3、離心式壓縮機(jī)（透平壓縮機(jī)） 其工作原理及基本結(jié)構(gòu)與離心式鼓風(fēng)機(jī)相似，但葉輪級(jí)數(shù)更多，葉輪轉(zhuǎn)速常在5000r/min以上，結(jié)構(gòu)更為精密，產(chǎn)生的風(fēng)壓較高，一般可達(dá)幾十兆帕，如圖13-8所示。由于壓縮比大，氣體體積變化很大，溫升也高，一般分成幾段，每段由若干級(jí)構(gòu)成，在段

13、間要設(shè)置中間冷卻器。 離心式壓縮機(jī)具有流量大（每小時(shí)可達(dá)幾十萬(wàn)立方米）而均勻、體積小、重量輕、易損件少、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、容易調(diào)節(jié)、維修方便、效率較高等優(yōu)點(diǎn)，在大型化工生產(chǎn)中目前多采用離心式壓縮機(jī)。圖13-8 離心式壓縮機(jī)4、離心式鼓風(fēng)機(jī) 其工作原理與離心式通風(fēng)機(jī)相同，結(jié)構(gòu)與離心泵相似，外殼也為蝸完形，只是外殼直徑和寬度都較大、葉輪的葉片數(shù)目較多、轉(zhuǎn)速較高。單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的出口表壓強(qiáng)一般小于30 kPa，當(dāng)要求風(fēng)壓較高時(shí)，均采用多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，因各級(jí)壓縮比不大，各級(jí)葉輪直徑大致相同。如圖13-9所示。圖13-9 離心式鼓風(fēng)機(jī)5、旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī) 其型式很多，羅茨鼓風(fēng)機(jī)是最常用的一種，工作原理和齒輪泵相似，

14、如圖13-10所示。機(jī)殼中有兩個(gè)腰形轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙均很小，以保證轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)并盡量減少氣體的串漏。兩轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，不斷改變兩側(cè)操作容積，氣體由一側(cè)吸入，另一側(cè)排出。圖13-10 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨出口壓強(qiáng)增加，流量大體不變（略有減?。?，其風(fēng)量范圍為2500 m3/min，出口壓強(qiáng)不超過(guò)80 kPa（表壓）。風(fēng)機(jī)出口應(yīng)安裝安全閥或氣體穩(wěn)定罐。流量用旁路調(diào)節(jié)。操作溫度不超過(guò)85 ，以防止因熱膨脹而卡住轉(zhuǎn)子。三、真空泵1、往復(fù)式真空泵 在化工生產(chǎn)中有些過(guò)程在低于大氣壓強(qiáng)情況下進(jìn)行，需要從設(shè)備或管路系統(tǒng)中抽出氣體以造成真空，完成這類任

15、務(wù)的裝置有很多型式，統(tǒng)稱為真空泵。 往復(fù)式真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復(fù)式壓縮機(jī)基本相同，如圖13-11所示。只是其吸入閥、排出閥要求更加輕巧，啟閉更靈敏。 與壓縮機(jī)不同之處是，在真空泵氣缸壁的兩端設(shè)置平衡氣道，以降低余隙影響。圖13-11 往復(fù)式真空泵2、水環(huán)真空泵水環(huán)真空泵屬濕式真空泵，吸氣時(shí)允許夾帶少量液體，真空度一般可達(dá)83kPa。若將吸入口通大氣，排出口與設(shè)備或系統(tǒng)相連時(shí)，可產(chǎn)生低于100 kPa（表壓）的壓縮氣體，故又可作鼓風(fēng)機(jī)使用。圖13-12 水環(huán)式真空泵3、噴射真空泵這類真空泵當(dāng)用水作為工作流體時(shí)，稱為水噴射泵；用水蒸氣作工作流體時(shí)，稱為蒸汽噴射泵，單級(jí)蒸汽噴射泵可以達(dá)到約15

16、 kPa（絕壓），若要達(dá)到更高的真空度，可以采用多級(jí)蒸汽噴射泵。圖13-13 噴射真空泵一、任務(wù)13.1操作1、檢查準(zhǔn)備 檢查機(jī)身和汽缸、油位、空氣濾清器是否正常、檢查氣路的閥門、儀表是否靈敏可靠，盤車檢查有無(wú)摩擦和磕碰。2、啟動(dòng) 空載啟動(dòng)，注意機(jī)器的轉(zhuǎn)向，避免發(fā)生反轉(zhuǎn)，注意觀察油壓的變化及傾聽(tīng)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)聲。3、運(yùn)行 機(jī)器空載運(yùn)轉(zhuǎn)12 min后，若無(wú)異常，即可帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。逐漸關(guān)閉放空閥進(jìn)行升壓，同時(shí)打開送氣閥門向外送氣。 經(jīng)常查看軸承溫度、主機(jī)轉(zhuǎn)速和電流大小、排氣溫度和壓力，記錄機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。4、停車 停車順序和開車順序相反。先減負(fù)荷直至不排氣，打開冷卻器放空閥、然后切斷電源

17、，將排氣閥門全閉，機(jī)器冷卻后，關(guān)閉冷卻水。二、任務(wù)13.2操作1、正常工況操作參數(shù)2、冷態(tài)開車3、正常停車4、事故處理1、下列說(shuō)法正確的是( )。A.離心通風(fēng)機(jī)的終壓小于1500 mmH2O柱B.離心鼓風(fēng)機(jī)的終壓為1500 mmH2O柱3 kgf/cm2，壓縮比大于4C.離心壓縮機(jī)終壓為3 kgf/cm2(表壓)以上，壓縮比大于4D.離心鼓風(fēng)機(jī)的終壓為3 kgf/cm2，壓縮比大于42、當(dāng)離心壓縮機(jī)的操作流量小于規(guī)定的最小流量時(shí)，即可能發(fā)生（ ）現(xiàn)象。A.喘振B.汽蝕C.氣塞D.氣縛3、對(duì)于屬于易燃易爆性質(zhì)的壓縮氣體，在啟動(dòng)往復(fù)式壓縮機(jī)前，應(yīng)該采用（ ）將缸內(nèi)、管路和附屬容器內(nèi)的空氣或其他非工作介質(zhì)置換干凈，并達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，以杜絕爆炸和設(shè)備事故的發(fā)生。A.氮?dú)?B.氧氣C.水蒸汽 D.過(guò)熱蒸汽4、透平式壓縮機(jī)屬于（ ）壓縮