透平機(jī)械工作原理及安裝方法

透平機(jī)械工作原理及安裝方法為什么叫透平透平是英文TURBINE的音譯，來(lái)源于拉丁文turbo一詞，意為旋轉(zhuǎn)的物體。透平機(jī)是將流體工質(zhì)中蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的機(jī)器。不僅是壓縮機(jī)，汽輪機(jī)、渦輪機(jī)、煙氣輪機(jī)、膨脹機(jī)都可以叫透平

。汽輪機(jī)概述汽輪機(jī)1.概述汽輪機(jī)是使用電站鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽去沖動(dòng)汽輪機(jī)葉片，并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)汽輪機(jī)和汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種動(dòng)力機(jī)械。它是發(fā)電設(shè)備中的一種原動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)本體主要由靜子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。靜子包括汽缸、隔板、靜葉柵、進(jìn)排汽部分、端汽封以及軸承、軸承座等。轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪、動(dòng)葉片(或直接裝有動(dòng)葉片的鼓形轉(zhuǎn)子，整鍛轉(zhuǎn)子)和聯(lián)軸器等。在汽輪機(jī)中，一對(duì)靜葉柵和其后的動(dòng)葉柵，以及有關(guān)的結(jié)構(gòu)部分，組成將蒸汽熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械功的基本單元，稱之為汽輪機(jī)的級(jí)。由級(jí)的多少分為單級(jí)和多級(jí)汽輪機(jī)。為了保證安全和有效工作，汽輪機(jī)還配置有調(diào)節(jié)安全系統(tǒng)、油系統(tǒng)及各種輔助設(shè)備。透平壓縮機(jī)簡(jiǎn)介離心式壓縮機(jī)又稱透平壓縮機(jī)，其作用原理與離心鼓風(fēng)機(jī)完全相同。離心壓縮機(jī)所以能達(dá)到更高的出口壓力，除級(jí)數(shù)較多（通常10級(jí)以上）和較大的葉輪直徑外，主要還在于其采用高轉(zhuǎn)數(shù)（一般都在5000rpm以上）。透平式壓縮機(jī)的前景隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，隨著熱力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代控制等學(xué)科的新成就和一些新技術(shù)的運(yùn)用，透平式壓縮機(jī)研究成果日新月異。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的采用，透平式工業(yè)壓縮機(jī)的熱力性能和可靠性提高很快，盡管尚有一些問(wèn)題亟待解決，還有許多課題需要進(jìn)一步研究，至今確已達(dá)到比較完善的程度。為了掌握并不斷完善這種機(jī)械，需要大量懂得有關(guān)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，掌握透平式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)計(jì)與研究方法的工程技術(shù)人員從事設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、操作運(yùn)行和管理。

透平式壓縮機(jī)的用途三、透平式壓縮機(jī)是一種高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，可以滿足工業(yè)上對(duì)氣體壓縮的各種需求，應(yīng)用范圍很廣，而且在許多領(lǐng)域中是其他類型壓縮機(jī)所無(wú)法替代的。作為一種工業(yè)裝備，它廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣管線、冶煉、制冷和礦山通風(fēng)等諸多重要部門(mén)；作為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的基本組成元件，在航空、水、陸交通運(yùn)輸和發(fā)電等領(lǐng)域隨處可見(jiàn)；作為增壓器，已成為當(dāng)代內(nèi)燃機(jī)不可缺少的組成部件。在諸如大型化肥、大型乙烯等工藝裝置中，它所需投資可觀，耗能比重大，其性能的高低直接影響裝置經(jīng)濟(jì)效益，安全運(yùn)行與整個(gè)裝置的可靠性緊密相關(guān)，因而成為備受關(guān)注的心臟設(shè)備。透平機(jī)和往復(fù)壓縮機(jī)相比二、透平機(jī)是一種離心式的壓縮機(jī)，屬于內(nèi)置式壓縮機(jī)，較為先進(jìn)，在國(guó)內(nèi)近十幾年的生產(chǎn)試用后，被各公司普通使用。與老式的往復(fù)壓縮機(jī)相比，起到同樣的氣體循環(huán)增壓作用，但它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

⑴電機(jī)、壓縮機(jī)被密封在一個(gè)高壓筒體內(nèi)，所以無(wú)高壓外泄漏。電機(jī)、壓縮機(jī)等只承受進(jìn)口壓差所產(chǎn)生的作用力。

⑵機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)噪聲，無(wú)高壓動(dòng)密封，維修費(fèi)少。

⑶氣體由多級(jí)葉輪壓縮，氣體連續(xù)而無(wú)脈沖，使合成爐溫易于穩(wěn)定。

⑷單級(jí)生產(chǎn)能力大，基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，可安裝在露天或接近合成塔處，節(jié)省高壓管線，投資費(fèi)用少。

⑸氣體不易受油污染，延長(zhǎng)觸媒的壽命。

⑹止推軸承只是在開(kāi)、停車(chē)或工況異常時(shí)用，正常運(yùn)行中由浮動(dòng)平衡盤(pán)來(lái)平衡電機(jī)與壓縮機(jī)的所有軸向力。什么是煙氣輪機(jī)？煙氣輪機(jī)也稱煙氣膨脹機(jī)。是催化裂化裝置上再生煙氣的能量回收裝置。使具有一定壓力的高溫?zé)煔庠跓煔廨啓C(jī)內(nèi)膨脹作功，用以驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。有單級(jí)與雙級(jí)之分，單級(jí)機(jī)熱效率0.76-0.78，雙級(jí)機(jī)可達(dá)0.80-0.82。什么是[渦]輪機(jī)？渦輪機(jī)是利用流體沖擊葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，按流體的不同而分為汽輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)。廣泛用做發(fā)電、航空、航海等的動(dòng)力機(jī)。什么是汽輪機(jī)？汽輪機(jī)是使用工廠鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽去沖動(dòng)汽輪機(jī)葉片，并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)汽輪機(jī)和汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種動(dòng)力機(jī)械。它是壓縮機(jī)和發(fā)電設(shè)備中的一種原動(dòng)機(jī)。離心壓縮機(jī)壓力、轉(zhuǎn)速：離心壓縮機(jī)的壓力有（150~350）×105Pa的，海上油田注氣用的離心壓縮機(jī)壓力有高達(dá)700×105Pa的。作為高爐鼓風(fēng)用的離心式鼓風(fēng)機(jī)的流量有大至7000m3/min，功率大的有52900KW的，轉(zhuǎn)速一般在10000r/min以上。離心式壓縮機(jī)及發(fā)展應(yīng)用：離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)(即透平式壓縮機(jī))。在離心式壓縮機(jī)中，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用，使氣體壓力得到提高。隨著氣體動(dòng)力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高，又由于高壓密封，小流量窄葉輪的加工，多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功，解決了離心壓縮機(jī)向高壓力，寬流量范圍發(fā)展的一系列問(wèn)題，使離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，以致在很多場(chǎng)合可取代往復(fù)壓縮機(jī)，而大大地?cái)U(kuò)大了應(yīng)用范圍。工業(yè)用高壓離心壓縮機(jī)如何提高出口壓力？為獲得更高的出口壓力，葉輪的轉(zhuǎn)速必須更高。由于壓縮比高，氣體體積縮小很多，溫度升高顯著，故壓縮機(jī)都分成幾段，每段包括若干級(jí)，葉輪直徑逐段縮小，葉輪寬度逐級(jí)略有縮小，還在段與段之間設(shè)中問(wèn)冷卻器。透平壓縮機(jī)的主要部件大的方面透平壓縮機(jī)由：汽輪機(jī)、增速機(jī)、離心壓縮機(jī)、供油站、冷卻器、抽氣器、表冷器、危機(jī)保安器、調(diào)速器等等部件構(gòu)成。大的方面透平壓縮機(jī)由：汽輪機(jī)、增速機(jī)、離心壓縮機(jī)、供油站、冷卻器、抽氣器、表冷器、危機(jī)保安器、調(diào)速器等等部件構(gòu)成。安裝及基礎(chǔ)基礎(chǔ)是對(duì)設(shè)備整體的可靠性影響最大的因素之一。在所有的正?；虿徽５臈l件下基礎(chǔ)必須保持調(diào)準(zhǔn)度。這包括基礎(chǔ)受到土壤和/或上部結(jié)構(gòu)的支撐方式，在荷載作用下所有柱子相等的撓度，土壤的沉陷和土壤的共振，熱形變，管道系統(tǒng)的力，在膨脹節(jié)中的真空拉力或壓力等。應(yīng)將基礎(chǔ)做得盡可能的重，同時(shí)應(yīng)消除共振，以此使基礎(chǔ)的振動(dòng)降低到最小。在板和墊層四周的空氣間隙用瑪諦脂密封膠充填，用這個(gè)方法將透平機(jī)與外部的振動(dòng)隔離開(kāi)來(lái)。若將透平機(jī)設(shè)備裝在鋼結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)上，也和在土壤中建基礎(chǔ)一樣，在設(shè)計(jì)中必須采用預(yù)防措施。要以同樣的方式加支撐，以便調(diào)準(zhǔn)度不受到干擾。結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛性，以防發(fā)生沉陷或反跳。若增加一個(gè)堅(jiān)固的混凝土墊層將使振動(dòng)降至最低。重要的一個(gè)問(wèn)題是在設(shè)備的運(yùn)行速度范圍以內(nèi)基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)的部件都不會(huì)發(fā)生共振。振動(dòng)的傳播可以是從設(shè)備傳到周?chē)?，也可以反過(guò)來(lái)，從四周傳向設(shè)備。如果在傳輸頻率上發(fā)生了共振，情況就可能會(huì)發(fā)生惡化。管道系統(tǒng)、樓梯和導(dǎo)管也可以傳輸振動(dòng)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)母綦x措施來(lái)防止共振。每次訂貨時(shí)應(yīng)提供一份已檢定合格的總平面布置圖。在這些圖紙里應(yīng)包括如下內(nèi)容：放置的錨固螺栓的尺寸，每個(gè)組件的重量、和確定基礎(chǔ)尺寸和厚度所需要的一般信息。在確定基礎(chǔ)厚度時(shí)應(yīng)使用一個(gè)總的安全系數(shù)?；A(chǔ)的長(zhǎng)度和寬度至少應(yīng)超過(guò)錨固螺栓6"（6英寸）。必須為錨固螺栓精確地定位，還應(yīng)為它們提供套筒（參見(jiàn)圖1和3）。套筒孔的直徑應(yīng)大致為螺栓直徑的兩倍，但應(yīng)為螺栓四周提供不小于1/2"的間隙?；A(chǔ)模板要求：在澆注基礎(chǔ)時(shí)，需要仔細(xì)地制造模板，它們可保持螺栓和套筒到位。通常需要制作木質(zhì)的模板，將它固定到基礎(chǔ)的模殼上。在將錨固螺栓固定到有支撐的模殼上以后，熟練的技工應(yīng)能將錨固螺栓以1/8"的公差設(shè)置到模板里，并在模板上鉆孔。錨固螺栓的兩端都有螺紋，并有足夠的長(zhǎng)度，可以伸出到螺栓直徑的1.5到2倍的地方，這里提到的螺栓是指在基礎(chǔ)底座底部的固定孔頂部以上的那些螺栓。每個(gè)螺栓的下端通過(guò)一塊錨固板，用一個(gè)螺母固定，并進(jìn)行焊接（圖1）。錨固板可以是標(biāo)準(zhǔn)的鑄鐵、墊圈，也可以是扁鋼板。它們的直徑或側(cè)面尺寸大約是套筒直徑的兩倍到兩倍半。澆注混凝土注意：1．模板必須有足夠大的剛性，以防在澆注混凝土?xí)r螺栓發(fā)生變形。2．在已澆入了混凝土以后，和在混凝土硬化以前，應(yīng)再次檢查錨固螺栓的位置。3．在基礎(chǔ)表面的頂部應(yīng)預(yù)留11/2"的間隙，以備在底座或模板邊緣下面灌漿之用。找平應(yīng)在模板或底座下面、沿著側(cè)面和端部放置經(jīng)過(guò)機(jī)加工的平行的支撐板或節(jié)流板，以便使荷載均勻地分布。在將模板和底座放置到位以前定要將它們找平，這一點(diǎn)很重要。應(yīng)使用光學(xué)方法進(jìn)行找平，也可用帶有地面標(biāo)定的度盤(pán)的、精度很高的水準(zhǔn)儀來(lái)找平。要得到一個(gè)在交叉方向和長(zhǎng)度方向都十分精確的條件。只能使用不銹鋼的填隙片來(lái)調(diào)節(jié)模板和基底的高度，以便與透平機(jī)調(diào)準(zhǔn)度（參見(jiàn)圖1和2）。必須留有裕度，必須提出對(duì)因?yàn)橄鄬?duì)于從動(dòng)設(shè)備的熱膨脹而造成透平機(jī)水平中心線的上升的修正量（參見(jiàn)第4節(jié)-調(diào)準(zhǔn)度）。

注意：在透平機(jī)基腳下或?yàn)檎矍宓闹翁峁┑奶钕镀疾皇怯迷谧畛醯陌惭b調(diào)準(zhǔn)度，而是在“熱運(yùn)行”檢查以后用于最終調(diào)準(zhǔn)度。在進(jìn)行傳動(dòng)裝置和從動(dòng)裝置之間的齒輪傳動(dòng)裝置的安裝中。安裝程序中就包括必須將傳動(dòng)裝置和從動(dòng)裝置與齒輪傳動(dòng)裝置調(diào)準(zhǔn)，以便使錯(cuò)誤降至最小。若將一臺(tái)以上設(shè)備固定在一塊固定的底座上，并以此方式安裝時(shí)，可以使用楔塊或定位螺栓進(jìn)行最初的調(diào)準(zhǔn)度的調(diào)節(jié)。灌漿只能將錨固螺栓用作壓具。灌漿可抵抗來(lái)自側(cè)面的推力、端部的推力，同時(shí)可以補(bǔ)償基礎(chǔ)與底座之間不平整。這樣也可以防止透平機(jī)和從動(dòng)裝置或設(shè)備發(fā)生位移。因此，絕對(duì)重要的一個(gè)問(wèn)題就是，可能與水泥砂漿接觸的基礎(chǔ)的頂部和底座或模板的金屬表面必須保持非常清潔。必須除去所有松散的污物和碎石，應(yīng)將錨固螺栓套筒清潔干凈。油或油脂對(duì)灌漿的膠合都是有害的，必須除去。用鑿毛的方法把基礎(chǔ)的表面弄得粗糙不平，再用大量的清潔水反復(fù)沖洗它，以便在灌入水泥砂漿時(shí)混凝土是潮濕的?？梢詮膫?cè)面放入水泥砂漿，并通過(guò)底座頂部的貫通孔進(jìn)入。灌漿注意事項(xiàng)1．只能使用“高強(qiáng)度”，“不收縮”，“不膨脹”的水泥砂漿。2．必須為箱形底座里的每個(gè)凹槽排氣，應(yīng)將所有的空氣都排出去。用剛性的鐵絲或適當(dāng)?shù)臈U件不斷地?fù)v動(dòng)和攪拌會(huì)有助于將穴內(nèi)的空氣排出去，同時(shí)也應(yīng)確保水泥砂漿已被徹底攪動(dòng)了，并且已與結(jié)構(gòu)物的內(nèi)表面完全接觸了。進(jìn)行表面整理時(shí)將檢修孔抹平。3．在不可避免地會(huì)與水泥砂漿接觸的底座的金屬部件上面應(yīng)涂一薄層潤(rùn)滑脂，這樣以后清潔時(shí)要方便一些。4．在擰緊錨固螺栓以前應(yīng)讓水泥砂漿凝固。在擰緊螺栓之后，要檢查調(diào)準(zhǔn)度，應(yīng)確認(rèn)它沒(méi)有變化。5．要待調(diào)準(zhǔn)度的調(diào)節(jié)和灌漿都完成以后才能將管道系統(tǒng)與透平機(jī)相連。提升起吊在起吊重型設(shè)備以前，必須確認(rèn)在經(jīng)檢定合格的圖紙上列出的重量的確在起重機(jī)和起吊設(shè)備、繩索等的工作能力范圍以內(nèi)。應(yīng)平順地起吊，避免造成扭曲和沖擊損壞。應(yīng)調(diào)節(jié)繩纜或鏈條的長(zhǎng)度，讓重物筆直地起吊。使用木塊墊板等，防止電纜或鏈條損壞管道工程和透平機(jī)的部件。有資質(zhì)專業(yè)人員統(tǒng)一指揮、操作。

輸入和廢氣排出管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)時(shí)應(yīng)讓它具有內(nèi)在的柔性，以便對(duì)付熱膨脹，要求在有熱膨脹時(shí)在法蘭處不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。應(yīng)該在輸入和廢氣排出管道上直接安裝一個(gè)適當(dāng)?shù)闹危ㄕ{(diào)節(jié)負(fù)載），具體安裝位置應(yīng)在接近透平機(jī)的立式蒸汽上升管下面，和水平管道走向的上方，然后，在熱的時(shí)候可以對(duì)法蘭的調(diào)準(zhǔn)度進(jìn)行最好的調(diào)節(jié)。由于凈重不能放在透平機(jī)的法蘭上，因此這將確保大多數(shù)力都是由膨脹和應(yīng)力組合而成。透平機(jī)的安裝應(yīng)該由對(duì)通常使用的透平機(jī)設(shè)備的安裝和調(diào)準(zhǔn)的正確程序非常熟悉的技術(shù)熟練的機(jī)械工人來(lái)承擔(dān)安裝和調(diào)準(zhǔn)工作?；A(chǔ)的建筑施工、灌漿、螺栓的固定、和對(duì)設(shè)備的調(diào)準(zhǔn)度的調(diào)節(jié)等這些工作都必須正確地執(zhí)行。在實(shí)施灌漿之前，不論透平機(jī)和從動(dòng)裝置是分別安裝的、還是安裝在同一塊底座上的，在安裝時(shí)都應(yīng)將它們與基礎(chǔ)底板調(diào)平，有正確的調(diào)準(zhǔn)度。在設(shè)備底腳下放置填隙片、為“熱檢查”做調(diào)節(jié)用。透平機(jī)的熱膨脹必須考慮熱膨脹和熱縮。透平機(jī)可以在水平中心線處上升，外殼和軸會(huì)發(fā)生軸向膨脹。應(yīng)按照聯(lián)軸節(jié)制造廠的建議設(shè)置透平機(jī)和從動(dòng)設(shè)備之間的軸向間隙，并且應(yīng)