往复式压缩机简介.ppt
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1、往往 复复 式式 压压 缩缩 机机 简简 介介主要内容:1结构简介结构简介2主要参数主要参数3机组介绍机组介绍4联锁逻辑联锁逻辑5操作维护操作维护6故障处理故障处理一、主要结构1、分类 活塞式压缩机:适用于中小气量,大多采用电机拖动,一般活塞式压缩机:适用于中小气量,大多采用电机拖动,一般不调速;气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置,功率不调速;气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置,功率损失较大;压力应用广泛,尤其适用于高压和超高压;性能曲损失较大;压力应用广泛,尤其适用于高压和超高压;性能曲线陡峭,气量基本不随压力的变化而变化;排气不均匀,气流线陡峭,气量基本不随压力的变化而变化;排
2、气不均匀,气流有脉动;绝热效率高,机组结构复杂,外形尺寸和质量大,易有脉动;绝热效率高,机组结构复杂,外形尺寸和质量大,易损件多维修量大的缺点损件多维修量大的缺点 。v离心式压缩机:适用于大中气量,要求介质为干净适用于大中气量,要求介质为干净气体,高转速时多采用气轮机或燃气轮机拖动,气气体,高转速时多采用气轮机或燃气轮机拖动,气体调节常通过调速实现;功率损失小;压力应用广体调节常通过调速实现;功率损失小;压力应用广泛,尤其适用于高中低压;性能曲线平坦,操作范泛,尤其适用于高中低压;性能曲线平坦,操作范围较宽;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,围较宽;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,质
3、量轻,易损件少维修量小。质量轻,易损件少维修量小。v轴流式压缩机:适用于大气量,要求介质为干净气适用于大气量,要求介质为干净气体,高转速时多采用气轮机或燃气轮机拖动,气体体,高转速时多采用气轮机或燃气轮机拖动,气体调节常通过调速实现,也可采用可调导叶或静叶;调节常通过调速实现,也可采用可调导叶或静叶;功率损失小;适用于低压,性能曲线陡峭,操作范功率损失小;适用于低压,性能曲线陡峭,操作范围窄;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,围窄;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,质量轻,易损件少维修量小。质量轻,易损件少维修量小。v螺杆式压缩机:适用于中小气量,大多采用电机拖适用于中小气量,大多采用
4、电机拖动,一般不调速;气体调节常通过调速和滑阀实现,动,一般不调速;气体调节常通过调速和滑阀实现,功率损失较小;适用于中低压;性能曲线陡峭,气功率损失较小;适用于中低压;性能曲线陡峭,气量基本不随压力的变化而变化;排气均匀,气流脉量基本不随压力的变化而变化;排气均匀,气流脉动很小;机组结构简单,外形尺寸和质量小,易损动很小;机组结构简单,外形尺寸和质量小,易损件少维修量小;无往复式压缩机的气阀和活塞环,件少维修量小;无往复式压缩机的气阀和活塞环,也无离心机的喘振。也无离心机的喘振。活塞式压缩机分类方式:活塞式压缩机分类方式:v按排气压力分(Mpa):v按排气量分(m3/min):类型超高压高压
5、中压低压排气压力MPa10010-1001-100.3-1类型大型中型小型微型排气量(m3/min)6010-601-101v按压缩级数分:单级、双级、多级v按气缸容积的利用方式分:单作用、双作用、级差式v按气缸在空间的布置分:立式-Z、卧式-P、对称平衡型H、M、D、对置式-DZ、角式度-L、W、V、X型v按冷却方式分:风冷式、水冷式v按安装方式分:固定式、移动式结构:结构:V VV V型型 W-WW-W型型 L-LL-L型型 S S扇型扇型 Z Z直立型直立型 P P卧式卧式 D D对动型对动型 DZDZ对置型对置型特征:特征:WW无油润滑无油润滑 WJWJ无基础无基础 D D低噪声罩低噪
6、声罩 Y-Y-移动式移动式 3 工作原理v 压缩机工作时,电动机通过联轴器带动曲轴旋转,再通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成十字头的往复直线运动。十字头带动活塞杆,使活塞在气缸内作往复运动。曲轴旋转一周,活塞在气缸内往复一次,压缩机完成一次工作循环。一个工作循环有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。电机带动曲轴不断旋转,工作循环不断重复,从而不断吸人并压缩排出气体。压缩机的受力v如果活塞一个面作为工作面完成工作循环而轴侧通大气的称为单作用气缸。如果活塞两面均为工作面,气缸盖侧与轴侧均为工作容积,这样的气缸称为双作用气缸。活塞式压缩机属于容积式压缩机,其作用原理可归纳为:由于活塞在缸内的往复运动与
7、气阀的开闭相配合,使气缸工作容积作周期性变化,依次实现气体的膨胀一吸气一压缩一排气四个过程,从而将低压气体升压后源源不断输出。v每一个气缸称为一列,压力分一次升高为一级,分两次升高为两级。v工艺参数有进出口温度、压力、排气量、活塞力、轴功率。v与活塞式压缩机有关的主要结构参数有:活塞平均速度Cm;压缩机主轴转速n;活塞行程S;气缸直径;各级压缩比。4基本结构 1基本组成v活塞式压缩机的结构型式虽然繁多,但其主要组成部分基本相同。它包括两大部分:主机和辅机。主机包括机身、中体、传动部件、气缸组件、气阀、密封组件以及驱动机。辅机包括润滑系统、冷却系统以及气路系统等。v传动机构:传动机构是将电动机传
8、来的动力传给活塞,并将电动机的旋转运动变为往复运动,主要零部件有曲轴、连杆、十字头等。v工作部件:工作部件是形成工作腔以吸、排气体,给气体传递能量的部件,包括气缸组件、吸排气阀组件、活塞组件及填料组件v机体:机体是一个支持部件,由它来支撑曲轴、十字头和气缸,使压缩机成为一个整体,机身下方兼作油箱。v润滑系统:机器中相对运动的零部件及其传动机构都需要润滑,如曲轴的主轴颈与轴承、曲柄销与连杆大头瓦、十字头销与连杆小头瓦、十字头滑板与十字头滑道之间等部位。润滑用油一般用轴头齿轮泵或单独的齿轮泵由机体油箱通过一定的油路送往各润滑部位。v冷却系统:活塞式压缩机的冷却系统由冷却气体的中间冷却器和后冷却器、
9、气缸和填料的冷却水套、油冷却器及其它附件组成。v气量调节系统:压缩机中气体流量通过一段排气的近路阀门调节,压力的变化是生产过程中气量供求关系的反应。所以压缩机中有各种调节机构。当压力超过允许值时各级安全阀跳开排放,确保安全。5主要零部件活塞式压缩机的零部件很多,现对气缸、活塞、气阀、填料、曲轴、连杆和十字头等部件分别作简要介绍。(1)气缸v气缸是活塞式压缩机零部件中最复杂的一个。它承受气体压力;活塞在缸中作往复运动;气缸上要安装气阀和密封填料并对气缸进行冷却。(2)活塞v 常见的有筒形活塞、盘(鼓)形活塞和级差活塞。中间活塞环主要起密封暂用,还兼有布油润滑作用。(3)填料函v气缸与活塞杆之间的
10、间隙用填料密封。高压压缩机一般采用三、六瓣密封圈,如图所示。三瓣密封圈必须位于靠近气缸一侧,绝不能将三、六瓣封圈位置倒置,否则会失去密封作用。高压气体沿径向间隙将密封环均匀压紧在活塞杆上,起密封作用的是六瓣密封环。v(4).曲轴v曲轴是压缩机中传递动力的重要零件,承受很大的交变载荷和磨损,所以对其疲劳强度和耐磨性要求较高。压缩机中的曲轴有两种:曲柄轴和曲拐轴,曲轴主要包括主轴颈、曲柄、曲拐销。(曲柄轴仅一端有曲柄,另一端为开式,采用悬臂式支撑)。曲拐轴简称曲轴。曲轴运转中需要润滑。轴颈与曲柄连接处是最严重的应力集中点,最容易发生疲劳断裂。此处的圆角过渡半径选择十分重要(图中A点)。(5).连杆
11、v连杆是连接曲轴和十字头的部件,包括连杆体、大头和小头三部分。连杆大头与曲拐销配合,连杆小头与十字头销相配合,连杆螺栓是连杆组件中最重要的零件。它承受活塞力的作用和数倍于此预紧力作用。(6).十字头v十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成。(7).活塞杆v活塞杆的作用是连接活塞和十字头,传递作用于活塞上的力并带动活塞运动。与活塞的连接方式通常有螺纹连接、凸肩和卡箍连接、锥面连接,活塞杆和十字头连接方式有螺纹、法兰连接等。由于活塞杆承受交变载荷,应尽可能减少应力集中影响,连接螺纹采用细牙螺纹。v 气阀是压缩机中的重要部件,并且是易损件。压缩机气阀是自动阀,其启闭由阀片两边的压力差与弹簧力实现。这
12、种气阀结构简单,且能适应压缩机改变工况的要求。分为4个部分:阀座、阀片、弹簧、升程限制器(8).气阀 9 活塞式压缩机润滑系统v为了减少磨损,降低摩擦功耗;带走摩擦热,冷却摩擦面,防止温度过高和运动件卡阻;提高活塞环、填料的密封能力,活塞式压缩机要求在所有作相对运动的表面上注入润滑油。v活塞式压缩机的润滑系统分为两部分:一为机身传动件的润滑系统,润滑曲轴、连杆、十字头等运动部件上的摩擦副;另一为气缸内活塞组件和填料函润滑系统;每一注油点均采用单柱塞高压油泵。v气缸和填料函润滑系统:v它们由专门的注油器供给压力油。应用较普遍的是单柱塞滴油式注油器。该注油器实质上一组往复柱塞泵。每一注油点由单独的
13、油管供油。注入的油量必须适当,量过少会导致发热量大,密封不好,油量过多,会导致结焦后加快磨损;气体带油影响气阀启闭。主要参数 活塞式压缩机的主要工艺参数有进出口温度、压力、排气量、活塞力、轴功率等v额定排气压力 即压缩机铭牌上标注的排气压力。往复式压缩机排气压力的高低不取决于机器本身,而是由压缩机排气系统的压力决定。压缩机可以在排气压力内的任何压力下工作。如果强度和排气温度允许,可以在超出排气压力的状况下工作。(但我们不允许超压)v排气温度 考虑到积炭和安全运行的需要,需要对往复式压缩机的排气温度有所限制。CO2气体建议不超过160。v容积系数 活塞工作时气缸为安全起见,防止金属的热膨胀,各气
14、缸都保留余隙容积,一般为气缸容积的0.09-0.14左右。v活塞力 往复式压缩机运行中,活塞受到的力有:气体力、惯性力、摩擦力等。由于活塞在止点处所受到的气体力最大,因此将此时的的气体力称为活塞力。并按公称活塞力的大小来制定往复式压缩机的系列。v功率 往复式压缩机的绝热功率为各级绝热功率的总和,然后确定轴功率,选择驱动机的功率。压缩机的主要部件介绍 v1 机身部件(曲轴箱)v 机身采用卧式箱形结构,机身材料为HT250。由机身本体、前、后轴承盖、轴瓦、上盖、撑挡部件等组成一体。两侧与滑道接筒相连,上盖装有呼吸器。在机身的一端装有盘车机构、观察油位的液位计。润滑油的进出油口也设置在该端盖后方。v
15、主轴承采用滑动轴承。上、下轴瓦装在轴承盖与机身轴承座中,轴承盖与轴承座用螺栓连接固定。轴承盖上设有测量轴承温度的热电阻。轴瓦钢背与轴承座接触面积应大于70;轴瓦装上后要求轴瓦被瓦座和瓦盖紧紧箍住,不得有任何松动。然后再测量轴瓦内径,要求在180mm 内。v2 曲轴部件v本机的曲轴为整体式,坯料用45钢锻制。轴的外伸端(驱动端)装有驱动电机的或者通过刚性联轴节与电机直联。曲轴上钻有通油孔,能使压力润滑油能通达各个磨擦部位。主轴的五副主轴瓦上设有进油孔通过稀油站的油泵供油进行润滑,润滑油顺着过油孔直到曲轴箱。v3 连杆部件 v连杆部件由连杆本体、连杆大头盖、连杆螺栓、连杆大头瓦、连杆小头瓦等组成。
16、连杆本体及连杆大头盖均用45锻钢制成。连杆本体内钻有贯穿连杆本体的油孔。从曲轴送来的压力润滑油一部份用于润滑十字头滑履和连杆的大、小头瓦,另一部份用于冷却活塞杆。大头瓦为簿壁瓦,装配方法和要求与主轴承基本相同。连杆螺母的拧紧力矩为T=760-880Nm,或螺栓的伸长量为0.160.18mm。v连杆小头孔内有一铜制衬套,衬套与连杆体为过盈配合,压入后不允许有松动现象。安装时内孔最好先修刮一下,使其与十字头销有一定的间隙,该间隙保持在0.030.09mm之间较为适宜。如经长期运转磨损或产生异常响声时,应及时更换。v4 十字头部件v 十字头部件为整体式结构,由十字头体、十字头销、防松齿块等组成。十字
17、头用铸钢制造,滑履外圆铸有巴氏合金层。在十字头销、十字头磨擦表面上均设有油孔和油槽,以通油润滑滑道工作面。v十字头与活塞杆采用螺纹连接。在调整好止点间隙后,应拧紧活塞杆螺母,活塞杆螺母上制有一圈轮齿,活塞杆螺母拧紧后应用防松齿块压住防松。十字头两侧的圆孔内压有铜衬,铜衬与十字头为过盈配合。十字头销用20Cr钢制造,表面经渗碳淬火处理,有很好的耐磨性。v5 气缸部件v本机气缸为双作用式,采用上进下排的结构形式。轴侧有填料箱,与气缸做成一体。缸气阀布置在缸体的径向。气缸体材料为HT300,内镶干式缸套。缸套采用MTCrMoNi-450合金铸铁制成,内表面经珩磨加工,形成活塞运动的镜面。气缸轴侧与中
18、间接筒配接,气缸采用软化水冷却。v6中体部件v中体部件包括滑道和中间接筒二个部份。滑道和中间接筒铸成一体,材料为HT300。中间接筒采用双隔室结构,与机身相连,支撑着十字头作往复运动。与滑道之间设有刮油密封装置。滑道两侧都开有较大的窗孔,以便安装、检修时装拆十字头、填料、刮油箱等用。滑道的窗口装有有机玻璃盖板,压缩机在起动和运行时可观察十字头的供油情况;v7 活塞部件 v 本机活塞为整体结构,活塞体除4M12机的一段用铸铝制成,其余为铸钢活塞体。活塞的两端装有支撑环,中间装活塞环。支撑环与活塞环都用碳纤维填充聚四氟乙烯(CRPTFE)、低压段有采用合金铸铁制成。活塞杆用42CrMoE制成,具有
19、良好的耐腐蚀性。活塞杆工作表面经喷涂碳化钨处理,具有良好的耐磨性。活塞杆与十字头用螺纹相连,并以螺母锁紧,用齿块防松。旋转活塞杆,调节螺纹拧入十字头的长度,可调节压缩机的内、外止点间隙。止点间隙可用压铅法检查。活塞部件在装入或取出气缸时,必须使用本机随机所带的专用工具中的活塞杆保护套(使用活塞杆保护套时应先检查保护套本身是否良好),以防止活塞杆螺纹将填料和刮油圈等PTFE元件划伤,使填料及油封工作可靠性受到影响,甚至失效。v活塞环装配时应注意环与环之间开口须互相错开。导向环为开口式,要掌握导向环的磨损情况,可测量活塞体前端盖与气缸底部间隙,如该间隙已接近0.3 mm,或活塞杆下沉1.4mm,则
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