壓縮機培訓(xùn)教材課件

培訓(xùn)教材－壓縮機類－

培訓(xùn)教材-壓縮機第一節(jié)壓縮機的概述1.1壓縮機的應(yīng)用與分類:壓縮機按著能量傳遞與轉(zhuǎn)換的方式不同,常用的壓縮可分為兩大類:

壓縮機容積式壓縮機速度式壓縮機往復(fù)式壓縮機-活塞式回轉(zhuǎn)式壓縮機滑片式螺桿式透平式壓縮機噴射式壓縮機離心式軸流式培訓(xùn)教材-壓縮機1.2容積式壓縮機

容積式壓縮機的工作原理是依靠氣缸的工作容積周期性地變化來壓縮氣體,以達到提高氣體壓力的目的.按其運動特點不同,又可分為以下兩種：1.2.1往復(fù)式壓縮機往復(fù)式壓縮機即為活塞式壓縮機,它是依靠氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運動來壓縮氣體的,根據(jù)所需壓力的高低、可作成單級和多級的、目前需要高壓的場合,多采用這種壓縮機。圖4-1-1為風(fēng)冷單作用活塞壓縮機結(jié)構(gòu)圖。培訓(xùn)教材-壓縮機1.3.1離心式壓縮機離心式壓縮機因單級壓縮比小,故一般是多級的。工作時氣體被吸人,逐級沿葉輪上的流道流動,在提高了氣流能量頭后,進入擴壓器,進一步將速度能量頭轉(zhuǎn)換成所需的壓力能量頭,最后由排出口排出。這種壓縮機轉(zhuǎn)速高、氣量大、送氣平穩(wěn)、不污染氣,因此,在大型生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。圖4-1-3為離心式壓縮機結(jié)構(gòu)圖。1.3.2軸流式壓縮機軸流式壓縮機是由動、靜葉片、轉(zhuǎn)鼓和機殼組成,靠轉(zhuǎn)動的葉片對氣流作功。在機內(nèi),氣流流動方向與主軸的軸線平行,氣流流動路程短,故阻力損失較小,效率較離心式高。不同類型的壓縮機根據(jù)自身特點有不同的適用范圍，見圖4-1-4。因在油田實際生產(chǎn)中，往復(fù)式壓縮機和螺桿式壓縮機得到非常廣泛的應(yīng)用，所以本章重點介紹往復(fù)式壓縮機和螺桿式壓縮機。培訓(xùn)教材-壓縮機第二節(jié)往復(fù)式壓縮機2.1往復(fù)式壓縮機的基本構(gòu)成往復(fù)式壓縮機主要由傳動機構(gòu)、工作部件及機體組成。此外還有潤滑、冷卻、調(diào)節(jié)等輔助系統(tǒng)傳動機構(gòu)是曲柄連桿機構(gòu),由電機帶動曲軸旋轉(zhuǎn),連桿大頭裝在曲軸的曲柄銷上,其小頭與十字頭相連。因此,曲柄通過連桿帶動十字頭在滑道內(nèi)作往復(fù)運動,再由十字頭帶動活塞組件〈包括活塞及活塞桿等〉在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動。工作部件包括氣缸、氣閥組件、活塞組件及填料組件。氣缸的內(nèi)表面與活塞工作端面所形成的培訓(xùn)教材-壓縮機空間是實現(xiàn)氣體壓縮的工作腔。氣閥裝在氣缸上,控制氣體作單向流動,即吸氣閥只從進氣管向工作腔吸氣,排氣閥只能從工作腔向排氣管排氣。氣閥的啟閉動作主要由缸內(nèi)外壓力差及氣閥彈簧控制?；钊跉飧變?nèi)作往復(fù)運動時,工作腔的容積作周期性變化,它與吸排氣閥的啟閉動作相配合,實現(xiàn)有膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個過程的工作循環(huán),從而不斷吸入低壓氣體、排出壓縮后的高壓氣體。2.2.1往復(fù)式壓縮機的優(yōu)點:1、適用壓力范圍廣.這種機器依靠工作容積變化的原理工作,因而不論其流量大小,都能達到很高的工作壓力.目前工業(yè)上超高壓壓縮機的工作壓力已可達350Mpa。2、熱力效率較高,功率消耗較其它型式壓縮機低。3、對介質(zhì)及排氣量的適應(yīng)性強?？捎糜谳^大的排氣量范圍,且排氣量受排氣壓力變化的影響較小.另處當(dāng)介質(zhì)密度改變時,壓縮機的容積排量和排氣壓力的變化也較小。2.2.2往復(fù)式壓縮機的主要缺點：培訓(xùn)教材-壓縮機1、氣體帶油污.若對氣體量要求較高時,壓縮后氣體的凈化任務(wù)繁重。2、因受往復(fù)運動慣性力的限制,轉(zhuǎn)速不能過高,故所能達到的最大排量較小。3、由于氣體壓縮過程間斷進行,排氣不連續(xù),氣體壓力有波動,故在排出口一般設(shè)有穩(wěn)壓裝置。4、易損件較多,維修工作量大,一般需要有備機。2.3往復(fù)式壓縮機中的作用力在壓縮機工作時，通過機身傳到基礎(chǔ)上的力和力矩有往復(fù)質(zhì)量慣性力，不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力和反轉(zhuǎn)矩。這些力和力矩的大小和方向都周期性變化，從而引起基礎(chǔ)的振動。過大的振動會使壓縮機連接松弛，基礎(chǔ)不均勻下沉，影響附近精密設(shè)備的操作。同時，這種振動要消耗能量。單純用加大加重基礎(chǔ)的辦法來減少振動，將消耗大量人力、物力，這是不合算的。因此最好是在結(jié)構(gòu)上將慣性力及其力矩平衡掉一部分，以減少振動。培訓(xùn)教材-壓縮機

2、小型:1m3/min〈V〈10m3/min3、中型:10m3/min〈V〈100m3/min4、大型:V〉100m3/min2.4.2按排氣壓力P可分為:

1、低壓壓縮機:0.2Mpa〈P〈1Mpa2、中壓壓縮機:1Mpa〈P〈10Mpa3、高壓壓縮機:10Mpa〈P〈100Mpa4、超高壓壓縮機:P〉100Mpa2.4.3按氣缸的排列方式可分為:

1、立式:氣缸中心線垂直于地面2、臥式:氣缸中心線平行于地面3、對置式:氣缸對稱布置但非對動4、對稱平衡式:屬對置式的一種特例培訓(xùn)教材-壓縮機接管進入汽缸內(nèi)，借助于活塞環(huán)的運動分布于工作表面上，注油器產(chǎn)生的油壓必須大于注油點處的氣體壓力。傳動機構(gòu)的循環(huán)潤滑系統(tǒng)：傳動機構(gòu)的潤滑是指主軸承、曲軸銷、十字頭銷和導(dǎo)軌等運動機構(gòu)磨擦表面處的潤滑；輸送路線：油泵-油過濾器-冷卻器-主軸承/十字頭導(dǎo)軌-曲軸銷/十字頭-油箱；W12-1油田使用的往復(fù)式活塞壓縮機介紹W12-1天然氣壓縮機為往復(fù)式活塞壓縮機，分為一級（P-C-201A/B）和二級（P-C-203A/B），每級共兩臺壓縮機，一用一備。由900HP，6300V/50HZ/3，轉(zhuǎn)速為985rpm的馬達帶動曲軸轉(zhuǎn)動，從而帶動連桿及活塞作往復(fù)運動，壓縮機為單缸雙作用壓縮機，有四個進氣閥和四個排氣閥。在活塞缸后部還有容量調(diào)節(jié)閥，根據(jù)實際生產(chǎn)氣量大小來調(diào)節(jié)壓縮機的排量。氣閥是壓縮機中重要而又容易損壞的部件之一，W12-1天然氣壓縮機的氣閥結(jié)構(gòu)為環(huán)狀閥。如圖4-2-1，它由閥座1、升高限制器2、閥片3及彈簧4等用螺栓5緊固在一起，這是一個吸氣閥。閥座和升高限制器上，都有環(huán)狀形通道供氣體通過，閥片為幾個同心環(huán)。的油量。經(jīng)過冷卻的滑油經(jīng)過濾器過濾后，分為兩路：一路到滑油柱塞泵--滑油分配器—注入點（共3個分別為汽缸上注入點、汽缸下注入點和氣封注入點）--廢油排到開排罐/火炬；一路到主軸承/十字頭導(dǎo)軌--曲軸銷/十字頭—平衡塊—曲軸箱。輔助油泵：由單獨的馬達帶動，在壓縮機啟動前為主軸承、十字頭導(dǎo)軌、曲軸銷等部位潤滑。手動油泵：主要為在維修后對滑油系統(tǒng)手動供油或在曲軸箱加油時，手動油泵進行觀察油位。日常維修保養(yǎng)中注意事項：機組運行6個月，更換曲軸箱滑油；大修/新機運行48小時更換滑油；巡檢時注意滑油油位及柱塞泵、分配器是否動作；滑油冷卻器必須每個月更換一次防腐鋅塊。壓縮機氣量調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)容量閥；如果氣量太少，調(diào)節(jié)容量閥還達不到，可以取掉一組進氣閥，使壓縮機由單缸雙作用變?yōu)閱胃讍巫饔?。第三?jié)螺桿式壓縮機3.1工作原理：培訓(xùn)教材-壓縮機螺桿式壓縮機是-種按容積變化原理而工作的雙軸回轉(zhuǎn)式壓縮機。氣體被吸人工作室后,工作室關(guān)閉并縮小,被壓縮的氣體在其內(nèi)經(jīng)受一種多變壓縮過程。雙螺軒壓縮機有一對互相嚙合、旋向一左一右的陰陽轉(zhuǎn)子,其中陽轉(zhuǎn)子的齒當(dāng)作活塞,陰轉(zhuǎn)子的齒槽(齒槽與機體內(nèi)圓柱面、端壁面共同構(gòu)成工作容積稱基元容積)視作氣缸,就如同活塞式壓縮機的工作過程。圖4-3-1就是螺桿壓縮機螺桿副結(jié)構(gòu)圖。螺桿式壓縮機的工作過程如下:齒間基元容積隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而逐漸擴大,并和吸入孔口連通,氣體通過吸人孔口進入齒間基元容積,進行氣體的吸入過程。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一定角度以后，齒間基元容積越過吸人孔口位置,與吸人孔口斷開,吸人過程結(jié)束。此時,主動轉(zhuǎn)子的齒間基元容積和從動轉(zhuǎn)子的齒間基元容積彼此孤立。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)過一角度以培訓(xùn)教材-壓縮機后,兩個孤立的齒間基元容積相互溝通,形成一對齒間基元容積。此后,隨著齒的互相擠入,基元容積開始縮小,實現(xiàn)氣體的壓縮過程,直到一對齒間基元容積與排出孔口相連通的瞬間為止。在基元容積和排出孔口相連通后,進行排出過程,壓縮后具有一定壓力的氣體,從基元容積排至管道。排出過程一直延續(xù)到兩個齒完全嚙合,基元容積值約等于零時為止.隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn),上述工作過程循環(huán)進行.3.2螺桿壓縮機的分類：根據(jù)壓縮機是有油或無油壓縮,分為干式螺桿壓縮機和噴油螺桿壓縮機。油田生產(chǎn)中常用的是噴油螺桿壓縮機。3.3螺桿壓縮機的優(yōu)點：無不平衡的質(zhì)量力，這點使得機器能平穩(wěn)地、無振動地運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)高的工作轉(zhuǎn)速，通常，螺桿壓縮機不需要特別的基礎(chǔ)，所以對于這種機型，即使功率較大的機器，也可用于移動裝置中。培訓(xùn)教材-壓縮機轉(zhuǎn)速高，高轉(zhuǎn)速可使同樣生產(chǎn)能力的機器結(jié)構(gòu)容積小和重量輕。一臺螺桿壓縮機的重量，約為一臺可比功率的活塞式壓縮機重量的1/7或1/13。無磨損，干式壓縮機的轉(zhuǎn)子是以非接觸方式運轉(zhuǎn)的，從而保證了無磨損，長壽命，以及在整個使用期間功率保持恒定不變，機器壽命受軸承的耐久性限制。結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)可靠，螺桿壓縮機零部件少，沒有易出故障的氣閥或密封件。故維護工作少，對侵蝕性氣體和污垢不敏感。調(diào)節(jié)性能良好，螺桿壓縮機可在多方面順應(yīng)工況的要求，作為調(diào)節(jié)措施有：變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、吸氣節(jié)流調(diào)節(jié)、用電力驅(qū)動時的停機-運轉(zhuǎn)控制、旁通調(diào)節(jié)以及特別用于制冷壓縮機的滑閥調(diào)節(jié)。絕對無油壓縮，與大多數(shù)其壓縮機型比較，干式壓縮機具有絕對無油壓縮的優(yōu)點，因此可用于輸送不能受油侵蝕的氣體。螺桿壓縮機具有基本上連續(xù)的輸送量和功耗小等優(yōu)點，與透平壓縮機比較，則螺桿壓縮機具有硬性曲線和喘振界限的優(yōu)點。3.4螺桿壓縮機的缺點：培訓(xùn)教材-壓縮機效率低，螺桿壓縮機發(fā)展到今天，雖有許多改進，但由于其內(nèi)部密封性不好和高的氣流速度，螺桿壓縮機的等溫效率，比同等功率的活塞壓縮機低。轉(zhuǎn)子制造復(fù)雜，軸承要求高，基于高的轉(zhuǎn)速和很小的間隙，螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子必須高精度加工，為此所需的工具和機床價格十分昂貴。3.5.1噴油螺桿壓縮機噴油的作用和原理：為改善壓縮過程的熱交換，降低氣體的排出溫度,以提高單級壓力比,在螺桿式壓縮機工作腔內(nèi)噴入具有一定壓力的液體。液體與壓縮氣體直接接觸,并吸收壓縮過程產(chǎn)生的熱量,使壓縮過程接近等溫。這種向工作腔噴入液體冷卻的螺桿式壓縮機,稱為噴液螺桿式壓縮機。其氣體的冷卻方式稱為內(nèi)冷卻或直接冷卻;無油螺桿式壓縮機氣體的冷卻方式稱外冷卻或間接冷卻。向工作腔噴入的液體通常是油,因此我們把這種向工作腔噴油的螺桿式壓縮機稱為噴油螺軒式壓縮機.培訓(xùn)教材-壓縮機提高容積效率和絕熱效率.由于直接冷卻使壓縮過程接近等溫,減少了壓縮功;較低的圓周速度,使氣體的動能損失大大降低;油膜減少了氣體通過間隙的泄漏;冷卻完善,使吸氣管、轉(zhuǎn)子與機體溫度低,減少了氣體在吸人過程中被加熱的程度。噪聲低.噴油式壓縮機的轉(zhuǎn)速低(在同樣排氣量時),油膜層的吸著作用及油分離有消聲作用,使其噪聲比無油式壓縮機低得多。主機結(jié)構(gòu)簡化.噴油使螺桿式壓縮機取消了同步齒輪,改由主動轉(zhuǎn)子直接帶動從動轉(zhuǎn)子;以滾動軸承代替滑動軸承;用油密封代替石墨環(huán)密封;機體不需夾層的冷卻水套,轉(zhuǎn)子中心不需要冷卻油孔,從而使機體與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)非常簡單,更便于制造。3.5.3噴油螺桿壓縮機的潤滑：噴油螺桿壓縮機的潤滑油路主要由油箱、油氣分離器（一般有一級和二級分離）、油濾器、油冷卻器溫度調(diào)節(jié)閥及一些控制平衡閥組成。培訓(xùn)教材-壓縮機一般利用滑油的壓差進行循環(huán)的（也有用油泵進行循環(huán)的），滑油冷卻有風(fēng)冷和水冷兩種。在滑油冷卻器入口管線上，設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥，機組正常運轉(zhuǎn)時，油溫調(diào)節(jié)閥處在半開狀態(tài)；為了防止油溫過高是油發(fā)生氧化，油溫調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，全部油量都經(jīng)過油冷卻器，以適當(dāng)降低油溫；壓縮機在啟動或冬季運轉(zhuǎn)時，油