水環(huán)式壓縮機培訓

化工設備知識培訓

——水環(huán)式壓縮機〔泵〕

水環(huán)式壓縮機工作原理：水式壓縮機工作原理如原理圖：在泵體中裝有適量的水或其他液體作為工作液。當葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉且到達一定的轉速時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上局部內外表恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內外表剛好與葉片頂端接觸〔實際上葉片在水環(huán)內有一定的插入深度〕。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的假設干個小腔。每個小腔的容積隨葉輪的轉動周期性的擴大和縮小。在氣缸兩側的端蓋上相應的設有吸、排氣口。如果以葉輪的上部0°為起點，那么葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔那么與吸氣口隔絕；當葉輪繼續(xù)旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。葉輪旋轉一周，就能在每一個小腔內實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣和可能存在的膨脹過程。氣體排出會帶出一局部液體，所及必須在吸氣口補充一定量的新液體。

綜上所述，液環(huán)式壓縮機是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變容式壓縮機，通過其葉輪上的葉片將離心力傳遞給液體，使液體像活塞一樣工作到達輸送氣體的目的，它具有以下優(yōu)點：①氣體和液體可以混合輸送。也只有這樣液環(huán)式壓縮機，當吸入氣體中同事攜帶局部液體時對壓縮機的正常運行不會有任何不良影響。②氣體進出口管線配置簡單，便于操作管理。③由于液體的充分冷卻，氣體進出口溫升小，排氣溫度很低，因此不需要增設氣體冷卻系統(tǒng)。④氣缸不需要潤滑，因此可作為特殊用途的無油潤滑壓縮機。⑤設備結構簡單，整機僅有一個旋轉部件，金屬與金屬之間無接觸，整個設備構造相當簡單，加之是旋轉型，因而結構緊湊，零部件少，安裝占用空間少，維修方便。⑥壓縮采用旋轉連續(xù)抽氣，出口壓力及流量不會產生脈動。⑦轉動件與固定件之間的密封可直接由工作液液封來完成。液環(huán)式壓縮機缺點：①效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。②真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸汽壓的限制。用水作工作液，極限壓強只能到達2000~4000Pa。串聯(lián)大氣噴射器可達270~670Pa。液環(huán)式壓縮機〔水環(huán)泵〕都屬于低壓的壓縮機，其壓力范圍為1~2×105Pa〔g〕。水環(huán)式壓縮機最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門。在工業(yè)生產的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，液環(huán)式壓縮機〔泵〕得到廣泛的應用。由于真空應用方面技術的飛躍開展，液環(huán)式壓縮機在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于液環(huán)式壓縮機中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此、液環(huán)式壓縮機〔泵〕應用日益增多。水環(huán)式真空泵和水環(huán)式壓縮機的區(qū)別：如果泵入口接待抽容器就叫水環(huán)真空泵/如果泵出口接容器就叫水環(huán)壓縮機。兩者的工作原理是一樣的，都是通過安裝在泵體內的偏心葉輪旋轉帶開工作液〔水〕形成旋轉水環(huán)，來抽吸或壓縮氣體介質，兩者處理的介質只能是氣體。工作液〔1〕工作液通常為常溫清水，如水質容易結垢，應經過軟化后再使用?！?〕工作液除了形成液環(huán)的作用外，還起著帶走氣體壓縮熱及密封的作用?！?〕運行時，液環(huán)式壓縮機內部的局部工作液會隨氣體排出，需連續(xù)向液環(huán)壓縮機內供工作液?！?〕使用不同的工作液時，必須注意過流部件要采用相應的材質?！?〕當工作液為常溫清水時，要盡可能采用較低溫度的工作水?！?〕工作液中不能含有固體顆粒，如混有贓物或顆粒，應在供液管路上裝過濾器，以防止液環(huán)真空壓縮機內部件磨損或葉輪被卡死。閥片的工作原理泵由泵體、前后端蓋、葉輪、軸等零件組成。進氣管和排氣管通過安裝在端蓋上的園盤之上的吸氣孔及排氣孔與泵腔相連，葉輪用鍵固定于軸上，偏心地安裝在泵體中。泵兩端的總間隙由泵體和園盤之間的墊來調整，葉輪與前、后園盤之間的間隙由軸套推動葉輪來調整，兩端間隙保證均勻。而以上泵，軸與葉輪為過盈配合，此間隙由前端定位時確定。無軸套，其余結構與相同。葉輪兩端面與前、后園盤的間隙決定了氣體在泵腔內由進氣口至排氣口流動中損失的大小及其極限壓力。填料安裝在兩端蓋內，密封水經由端蓋中的小孔進入填料中，冷卻填料及加強密封效果。葉輪形成水環(huán)所需的補充水由供水管供給〔脫鹽水〕，供水管也可與汽水別離器連在一起循環(huán)供水。如果密封形式采用機械密封時，機械密封安裝在填料空腔，無需填料，填料壓蓋換成機械密封壓蓋，其余結構相同。軸承由圓螺母固定在軸上。在端蓋上安裝有園盤，園盤上設有吸、排氣孔和橡皮球閥。橡皮球閥的作用是當葉輪葉片間的氣體壓力到達排氣壓力時，在排氣口以前就將氣體排出，防止了因氣體壓力過大而消耗的功率，降低了功率消耗。水環(huán)式壓縮機〔泵〕和電機的安裝水環(huán)式真空泵和壓縮機在安裝前，用手轉動聯(lián)軸器，保證泵內沒有卡住和其它損壞現(xiàn)象。整套設備運抵安裝地點時，如果包裝已損壞或受潮，以及泵已經出廠八個月以上時，應在安裝前全部拆開檢查。如果真空泵或壓縮機正常，將泵和電動機安裝在泵座上時，應校正電動機軸與泵軸的同心度，因為如果電動機軸與泵軸之間有極小的傾斜也會引起軸承發(fā)熱和零件的嚴重磨損。校正方法如下：將直尺平行放在聯(lián)軸器上，在整個圓周的任何位置直尺應與聯(lián)軸器圓周完全密合，沒有間隙，且聯(lián)軸器的軸向間隙相等時，那么到達了所要求的同心度。電動機與泵軸，即使有極小的傾斜，也會引起軸承發(fā)熱和零件過早磨損等嚴重后果，如果安裝正確，用后即能輕松地轉動泵軸。在泵的進氣口應安裝過濾裝置，以防異物進入泵腔內管路的布置與安裝1〕管路安裝時，特別是進氣管路，先去除管路焊渣、鐵銹和贓物。2〕對于新啟用的管路，應裝上20~30目/英寸濾網(wǎng)。濾網(wǎng)裝夾在管路的兩法蘭之間，濾網(wǎng)外圓周要留有一定的裝夾余量。以免被吸入液環(huán)真空壓縮機內，使用一段時間以后，確認管路無異物方可取下。3〕新啟用的管路濾網(wǎng)網(wǎng)眼容易有雜物堵塞，會影響氣體的吸入，應及時拆卸清洗。4〕一般初次運行一個星期，要停機清洗濾網(wǎng)，再運行三個星期，做第二次清洗，直至系統(tǒng)清潔，才可以撤除濾網(wǎng)。供水管路在接上液環(huán)真空壓縮機之前要通水清洗，確保水管無雜物才接上使用。1.水環(huán)真空泵2.進氣閥門3.導氣彎管4.排氣閥門5.汽水別離器6.閥門7.供水管真空泵或壓縮機與汽水別離器的工作過程如下：氣體由管路經閥門進入真空泵或壓縮機，然后經導氣彎管排入汽水別離器中，經汽水別離器排氣管排出。當作為壓縮機使用時，壓縮機排出的汽水混合物在汽水別離器中別離后，氣體經閥門輸送到需要壓縮的氣體的系統(tǒng)，而水那么留在汽水別離器內，汽水別離器內的水位通過自動溢水開關進行調整，當水位高于所要求水位時，溢水開關翻開，水從溢水管溢出；當水位低于要求水位時，溢水開關關閉，汽水別離器中水位上升，到達所要求水位。真空泵或壓縮機內的工作液是由汽水別離器供給〔也可用自來水〕的，供水量的大小，由供水管上的閥門來調整。氣體抽吸和壓送系統(tǒng)的區(qū)別僅在于汽水別離器的內部構造有所不同。抽吸氣體時，吸氣口壓力低于大氣壓，而排氣口壓力等于大氣壓，汽水別離器只有溢水管；壓送氣體時，吸氣口為常壓〔也可為真空狀態(tài)〕，排氣口壓力高于一個大氣壓，為保證輸送氣體壓力，汽水別離器的水位通過溢水開關來控制。開式供液方式是靠人工調節(jié)氣液別離器底部的閘閥來調節(jié)氣液別離器液封液位的，在液環(huán)真空泵剛啟動時或排除壓力變化時，都會引起氣液別離器的液位變化，如果氣液別離器液位排空了，氣體會從氣液別離器底部排出，如果氣體有毒或易燃易爆，氣體會從氣液別離器底部的排液閘閥漏出，會引起重大平安事故。做好啟動前的準備工作〔操作規(guī)程〕啟動及停車1.啟動：長期停車的泵在開動以前，必須用手轉動數(shù)周，保證泵內沒有卡住或其它損壞現(xiàn)象；確認電機轉向和各潤滑點情況正常；加好工作液和循環(huán)水，投用自動補液，排盡進出口管道殘液。啟動按以下順序進行〔參見上圖〕：〔1〕關閉進氣管路上的閥門，全開回流閥和出口閥；〔2〕啟動電動機〔電機的轉向必須正確〕；〔3〕翻開供水管路上的閥門，向泵內供水至符合規(guī)定要求為止。〔4〕當泵到達極限真空或最大壓力時，緩慢翻開進氣管路上閥門，慢慢關小回流閥直至完全關閉，期間注意泵出口壓力的穩(wěn)定，泵開始正常工作。〔5〕調整填料壓蓋，當水成滴往外滴為最正確?！?〕通過閥門來調整泵的供水量，保證泵在要求的技術條件下運轉，使功率消耗最小，到達性能指標，滿足工作要求?！?〕調整供給汽水別離器的水量，以便用最小的耗水量，保證泵所要求的技術標準?！?〕當泵在極限壓力下工作時，泵內可能由于物理作用那么發(fā)生爆炸聲時，但功率消耗并不增大，可將進氣管路上的閥門翻開，使之進入少量氣體，爆炸聲隨即消失。如果爆炸聲并不消失，且功率消耗增大，那么說明泵已發(fā)生故障，應停車檢查。2.停車：停車按以下順序進時：〔1〕關閉進氣管上的閥門，全開回流閥〔做壓縮機用時關閉排氣管上的閥門〕〔2〕關閉供水閥門，停止向泵內供水?！?〕關閉電動機?！?〕關閉補充水閥門?！?〕如果停車時間超過一天，必須將泵及汽水別離器內的水排空，以銹蝕。注意：冬季時，每次長期停車都必須排空工作液，以防凍裂設備。維護1.經常檢查軸承的工作和潤滑狀況2.軸承在正常工作狀部下比周圍溫度高15℃~20℃，最高不允許超過55℃~60℃，軸承每年應裝油3-4次，并至少清洗一次，更換潤滑油。3.如是填料密封，應定期壓緊填料，如果填料因磨損而不能保證密封性能時，應更換填料。填料不能壓得過緊，正常狀態(tài)下的填料，允許水成滴滴出，從而保證冷卻和密封效果。如果采用機械密封，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，應檢查機械密封的動、靜環(huán)是否損壞，或是密封圈已老化，否那么應更換機械密封。泵的拆卸及裝配1.拆卸：泵的拆卸分為局部拆卸檢查和完全拆卸修理及更換零件，在拆卸前應將泵腔內的水放出，并撤除進氣管和排氣管。在拆卸過程中，應將所有的墊謹慎取下，如發(fā)生損壞應在裝配時更換同樣厚度的新墊。泵應從后端〔無聯(lián)軸器一端〕開始拆卸〔局部泵從前端拆卸〕，其順序如下：〔1〕取下連通管〔局部泵無聯(lián)通管〕。〔2〕取下后軸承壓蓋。〔3〕用勾手扳手將園螺母松開，取下軸承架及軸承?！?〕松開填料壓蓋螺母，取下填料壓蓋?！?〕松開泵體和端蓋的聯(lián)接螺栓和泵底腳處的螺栓?！?〕在泵體下加一支撐，然后從軸上取下端蓋?！?〕取下泵體。泵的局部拆卸至此為止，此時泵的工作局部及各個另件可進行檢查及清洗。完全拆卸，應按以下順序繼續(xù)進行：〔8〕松開另一端泵底腳處的螺栓，從底座上取下泵頭?！?〕取下聯(lián)軸器?！?0〕從軸上取下聯(lián)軸器的鍵?！?1〕取下前軸承壓蓋?！?2〕松開軸承鎖緊螺母，取下軸承架和軸承?！?3〕取下填料壓蓋?！?4〕將軸和葉輪一同從端蓋中取出。〔15〕從軸上取下軸套?！?6〕從軸下取下葉輪。拆卸完畢，應將配合面和螺紋仔細擦凈并涂上機油。故障原因解決方法抽氣量不夠1、介質有腐蝕或帶入物料磨蝕，使內部機件間隙過大2、填料處漏氣3、供液量不足或液溫過高4、管道系統(tǒng)漏氣5、內部結垢嚴重6、修理后，軸向間隙不符合要求7、柔性閥板破損1、調整間隙2、壓緊或更換填料3、增加供水量4、擰緊法蘭螺栓，更換墊片或補焊裂紋等，保證密封性5、定期檢查，清除水垢，更換零部件6、重新調整軸向間隙7、更換閥板故障原因解決方法真空度降低1、法蘭連接處漏氣2、管道有裂紋3、填料漏氣4、葉輪與側蓋間隙過大5、水環(huán)發(fā)熱6、水量不足7、零件摩擦發(fā)熱，造成水環(huán)溫度升高1、擰緊法蘭螺栓或更換墊片2、焊補或更換3、壓緊產更換新填料4、更換墊片調整間隙5、降低供水溫度6、增加供水量7、調整或重新安裝故障原因解決方法振動或有響聲1、地腳螺栓松動2、泵內有異物3、葉片斷裂4、汽蝕5、氣體沖刷或噴射6、吸排氣管壁太薄7、機械對中不良1、擰緊地腳螺栓2、停泵檢查取出異物3、更換葉輪4、打開吸入管道閥門5、將排氣口引出室外6、更換管壁較厚的氣管7、重新校對聯(lián)軸器故障原因解決方法軸承發(fā)熱1、潤滑不良，油脂過多或不足2、填料壓的過緊3、沒有填料密封水或不足4、軸承、軸或軸承架配合過緊，使?jié)L球與內外圈間隙過小，發(fā)生摩擦5、軸承銹蝕、磨蝕1、檢查并改善潤滑情況2、適當松開填料壓蓋3、供給填料密封水或增加水量4、調整軸承與軸或軸承架的配合5、更換軸承故障原因解決方法啟動困難、電機跳閘或超電流1、長期停機后，泵內生銹2、填料壓的過緊3、葉輪與泵體發(fā)生偏磨4、啟動時液環(huán)真空泵內液位過高5、排出壓力增高6、配電屏電流保護調整不當1、用手或特制的工具轉動葉輪數(shù)周2、擰松填料壓蓋3、重新安裝并調整4、按規(guī)定液位啟動5、檢查排氣管路及閥門口徑是否過小2BW6303-0PD5-0S740機組轉速