空气压缩机培训课件.ppt
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1、压缩机基本概念n 压缩机:是一种用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机器。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。天然气管道输送城市煤气管道输送天然气加气站气体装瓶(氧、氮、CO2、乙炔、甲烷等)欠平衡钻井(空气、氮气)油田注气制冷、空调与热泵制冷、空调与热泵石油化工石油化工气体增压、输送(石油天然气工业)气体增压、输送(石油天然气工业)空气动力空气动力分类容积式容积式依赖往复运动部件或旋转部件在工作腔内周期性的运动,使吸入工作腔的等质量气体体积缩小而提高压力体积缩小而提高压力,其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔速速度度式式则借助于作高速旋转的转子,使气体获得很高速度,然后在扩容器中
2、急急剧剧降降速速增增压压,使使气气体体动动能能转转变变为为压压力力能能,与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的转子分类按排气压力高低分(MPa)风机压缩机通风机鼓风机低压中压高压超高压0.0150.2(0.3)1.010100分类按压缩机级数分(段)按压缩机级数分(段)单级,两级,多级单级,两级,多级 按气缸中心线与地面相对位置划分按气缸中心线与地面相对位置划分 立式立式气缸中心线与地面垂直气缸中心线与地面垂直 卧式卧式气缸中心线与地面平行气缸中心线与地面平行 ,对称平衡式,对动式,对称平衡式,对动式,H H型,型,M M型型 角度式角度式气缸中心线与地面呈一定角
3、度,如气缸中心线与地面呈一定角度,如V V型、型、W W型、型、L L型型 分类按排气量大小分(容积流量m3/min)微型(100)按气缸作用型式分 单作用单作用 双作用双作用 级差式级差式按动力机与压缩机连接型式分 整体式整体式 分体式分体式ZTY压缩机二冲程发动机工作原理压缩冲程动力冲程扫气过程吸气、压缩冲程n当发动机活塞向气缸头端运动,活塞头部封住气缸吸吸气气口口并继续向上死点运行时,活塞后部腔体形成瞬时负负压压,混合阀靠压压差差打开吸入新鲜空气(或混合燃料气)直至上死点,这个过程叫吸气冲程。当活塞头部封闭排排气气口口并继续向上死点运动时,关闭在气缸内的空气(或混合燃料气)被活塞压缩直至
4、上死点,这个过程叫压缩冲程。作功冲程n在发动机活塞接近上上死死点点时,燃气喷射阀就向气缸内喷入天然气,封在动力活塞头部内的混合气体在接接近近压缩冲程终终点点前,由火花塞点点燃燃,混合气体燃燃烧烧膨膨胀胀作功,迫使活塞向曲轴端运动,这就是作功冲程。扫气、排气过程n当发动机活塞向下死点运动至排排气气口口打开时,燃烧后的废气就由排气口排出,这个过程称为排气冲程;活塞继续运动至进进气气口口打开时,吸入活塞后部扫气室的空气被压缩到一定的压力,在此压力下,新鲜的空气(或混合燃料气)由进气口进入发动机工作腔内,并吹扫残留在发动机工作腔内的废气,有助于废气的排出,这个过程就是扫气冲程,稍后,活塞又向缸头运动,
5、又开始下一循环的吸气、压缩冲程。两冲程发动机的优点两冲程发动机的优点两冲程发动机的优点两冲程发动机的优点?每转一圈做功一次每转一圈做功一次?设计简单,运动部件少设计简单,运动部件少?活塞无活塞无“侧向负荷侧向负荷”?曲轴箱油无污染曲轴箱油无污染Air IntakeFuelInjectionExhaust活塞式压缩机剖面动态图活塞式压缩机剖面动态图q压缩机级的理论循环理论循环假设条件:1、被压缩气体全部排出气缸(无余隙容积)2、进排气无阻力、无气流脉动、无热交换3、气缸无泄漏4、气体过程指数为定值循环过程进气压缩排气外外止点止点内止点内止点PV1234行程Sn41吸气过程n12压缩过程n23排气
6、过程理论循环P-V图活塞式压缩机热力学原理q压缩机级的实际循环实际循环与理论循环的区别:1、存在气体膨胀过程(余隙容积的影响)2、进气过程线低于名义进气过程线(压力损失的影响)排气过程线高于名义排气过程线3、压缩、膨胀过程指数变化(热交换的影响)循环过程膨胀进气压缩排气实际循环进气量图DV1余隙容积膨胀造成的新鲜气体减少量DV2压力损失、气流脉动等原因造成的容积损失Vh 实际循环进气量图压缩过程吸气过程排气过程余气膨胀过程余气膨胀容积余隙容积吸气容积实际循环进气量图压缩过程吸气过程排气过程余气膨胀过程最低吸气压力最高吸气压力最高吸排压力最低排气压力压缩机生产应具备的必要的工艺n除机组撬装设备外
7、应设有原料气进气阀、排气止回阀、排气阀,机组加载、卸载旁通阀、原料气放空阀、安全阀,机组分离器排污阀。n工艺区设有原料气过滤分离器,不能让气田水等进入压缩缸。n燃料气、启动气应是净化后的天然气,温度2。燃料气H2S含量不应超过含量不应超过2.3g/Nm3,工艺区一级工艺区一级调压后不超过调压后不超过0.51.0MPa,且设有燃料气过滤、计量装置。缸头直接启动气压力为1.82.5MPa。-压缩缸直径,用压缩缸直径,用压缩缸直径,用压缩缸直径,用123123123123表示表示表示表示 机机组额定功率。单位:机机组额定功率。单位:机机组额定功率。单位:机机组额定功率。单位:kWkWkWkW。天然气
8、压缩机编号说明天然气压缩机编号说明机组型式。用机组型式。用机组型式。用机组型式。用Z Z Z Z表示整体式;表示整体式;表示整体式;表示整体式;D DD D表示动力机为电动机的分体式;表示动力机为电动机的分体式;表示动力机为电动机的分体式;表示动力机为电动机的分体式;F F F F表示动力机为发动机的分体式。表示动力机为发动机的分体式。表示动力机为发动机的分体式。表示动力机为发动机的分体式。压缩介质。用压缩介质。用压缩介质。用压缩介质。用T T T T表示天然气。表示天然气。表示天然气。表示天然气。压缩机。用压缩机。用压缩机。用压缩机。用Y Y Y Y表示。表示。表示。表示。压压压压力力力力等
9、等等等级级级级。用用用用H HH H表表表表示示示示高高高高压压压压;MH MH MH MH 表表表表示示示示中中中中高高高高压压压压;MMMM表示中压;表示中压;表示中压;表示中压;MLMLMLML表示中低压表示中低压表示中低压表示中低压L L L L表示低压;表示低压;表示低压;表示低压;例如:例如:例如:例如:ZTY265H7ZTY265H7ZTY265H7ZTY265H71 1 1 1/2 2 2 24444,表示:,表示:,表示:,表示:功率功率功率功率265KW265KW265KW265KW,一级缸缸径为,一级缸缸径为,一级缸缸径为,一级缸缸径为190.5190.5190.5190
10、.5(7 7 7 71 1 1 1/2 2 2 2),二级缸缸径为),二级缸缸径为),二级缸缸径为),二级缸缸径为101.6101.6101.6101.6(4444)的高压整体式天然气压缩机。)的高压整体式天然气压缩机。)的高压整体式天然气压缩机。)的高压整体式天然气压缩机。气田常用压缩机整体式燃气发动机压缩机整体式燃气发动机压缩机分体式压缩机分体式压缩机车载式压缩机车载式压缩机DPC360DPC360机组机组ZTY265机组ZTY630机组 机机组组的的发发动动机机和和压压缩缩机机共共用用一一个个机机身身、一一根根曲曲轴轴,呈呈180180对对称称平平衡衡布布置置。发发动动机机的的动动力力通
11、通过过十十字字头头和和曲曲轴轴连连杆杆机机构构传传递递给给压压缩缩机机做做功功。曲曲轴轴两两端端分分别别安安装装皮皮带带轮轮和和飞飞轮轮,皮皮带带轮轮用用于于驱驱动动水水泵泵和和空空冷冷器器风风扇扇,飞飞轮轮主主要要用用于于储储能能,以以稳稳定定机机组组转转速速和和减减小小振振动动。在在飞飞轮轮内内侧侧的的曲曲轴轴轴轴颈颈上上装装有有一一传传动动园园柱柱斜斜齿齿轮轮,用用以以驱驱动动卧卧轴轴,通通过过卧卧轴轴上上的的齿齿轮轮驱驱动动调调速速器器、注注油油器器、永永磁磁交交流流发发电电机机,通通过过卧卧轴轴上上的的凸凸轮轮驱驱动动启启动动气气分分配配阀阀、柱柱塞塞泵泵。发发动动机机和和压压缩缩机
12、机及及配配套套的的燃燃料料供供给给系系统统、冷冷却却系系统统、润润滑滑系系统统、点点火火系系统统等等安安装装在在机机座座上上,构构成成一一台台整整体体式式撬撬装装机机组组。该该系系列列机机组组适适用用于于含含H2SH2S气气田田,含含盐盐水水、油油水水气气质质的的天天然然气气的的集集输输,尤尤其其对对缺缺电电的的边边远远地地区区更更显显示示其其经经济济方方便便之之优优越越性性。完完全全能能满足生产工艺的工况。如高压气举满足生产工艺的工况。如高压气举15MPa15MPa,中压集输,中压集输8MPa8MPa,低压采气,低压采气2.0MPa2.0MPa的要求。的要求。整体式燃气发动机压缩机结构特点及
13、应用 动力部分动力部分动力缸组件动力活塞机身部分机身部分机身组件曲轴连杆机构中体组件压缩部分压缩部分压缩缸总成余隙缸机座机座整体式燃气压缩机结构主机主机动力部分 动力缸是发动机的核心部分,它需要承受高高热热应应力力,同时又要组织好最佳工作过程,所以其结构合理性显得十分重要。燃气机组动力缸采用高高级级耐耐蚀蚀铸铸铁铁制成,缸体和缸盖均为双双层层结结构构,动力缸壁镀铬耐磨动力缸壁镀铬耐磨。缸体夹层由一横壁分隔成前后两半部,前半部夹层与缸盖夹层相连通,并通入冷却水,冷却水由缸体下部两侧进水法兰入夹套,再由缸盖上侧法兰口出。缸体后半部夹层与动力活塞筒体构成扫气室,由动力活塞杆填料将扫气室与曲轴箱隔开。
14、气缸内壁中部沿内径周边布满进、排气孔口,上部孔口为进气口,直接与扫气室相通,下部孔口为排气口,直通排气法兰,并通过排气管与消音器连通。进进、排排气气孔孔口口的的位位置置、布布置置形形式式及及角角度度直直接接影影响响动动力力缸缸的的扫扫气气效效果果及及工工作作效效率率,所以设计和制造动力缸及为重要。此外缸体顶侧及两侧各设有一个润滑小孔,由注油器柱塞油泵压力注油润滑气缸与活塞环。ZTY265压缩机机身机身是连接动力与压缩两大部分的基础件。动力缸侧的中机身是连接动力与压缩两大部分的基础件。动力缸侧的中体与曲轴箱是一个整体,压缩缸侧的中体与曲轴箱是分开体与曲轴箱是一个整体,压缩缸侧的中体与曲轴箱是分开
15、的。的。机机身身部部分分由由机机机机身身身身(包包括括曲曲轴轴箱箱、发发动动机机十十字字头头滑滑道道与与中中体体)、曲曲曲曲轴轴轴轴连连连连杆杆杆杆机机机机构构构构组组件件、压压压压缩缩缩缩机机机机十十十十字字字字头头头头滑滑滑滑道道道道与与与与中中中中体体体体构构成成。机机身身部部分分两两端端分分别别安安装装动动力力缸缸和和压压缩缩缸缸,呈呈180180对对称称布布置置,使使得得机机组组的的振振动动减少到最低点。减少到最低点。机身及中体 440/470机身曲轴与飞轮曲轴组曲轴组包括曲轴、飞轮、皮带轮、传动园柱齿轮和滚动轴承等 曲轴两端主轴承主轴承为双列园锥滚子轴承,其内圈与主轴颈是过盈配合,
16、轴承只承受径向负荷,其两内圈之间有一隔圈,可以通过改变隔圈的厚度来调整轴向游隙。皮带轮皮带轮的传动是三角皮带,其轮缘上有数道皮带槽,皮带的松紧程度可以通过压轮来调整。Crankshaftoriginallyinthreepieces.三缸曲轴三缸曲轴Flywheel installation-Ringfeder飞轮飞轮飞轮主要用于储能,以稳定机组转速和减小振动飞轮主要用于储能,以稳定机组转速和减小振动飞轮主要用于储能,以稳定机组转速和减小振动飞轮主要用于储能,以稳定机组转速和减小振动动力压缩连杆属开式结构的连杆,即连杆大头是剖分式的,装配时再以连杆螺栓紧固。大头被垂直于杆身切成两半,内孔装一付
17、铜背浇铸轴承合金的轴瓦,连杆盖内的瓦有油孔及油槽,盖与瓦用销子定位以防窜动,连杆盖下铡装有两根油匙,油匙为空心的,孔一直通到连杆瓦内径所开的油孔和油槽,从而实现对连杆大头的润滑。连杆盖与连杆体以销子定位,并用优质合金钢制成的连杆螺栓连接。连杆小头为整体式,内孔装锡青铜衬套,衬套是采用温差法压入连杆小头的。衬套内孔也开有油孔及油槽,其润滑油来源于中体滑道和十字头。连杆杆身截面呈工字型,这样既保证连杆具有足够的强度,同时又减轻了连杆重量,使惯性力降低 动力运动组件Crosshead to GuideClearance.009”-.013”LE.077”-.086”Non-LE.067”-.076.
18、142”-.151”.142”-.151”.152”-.161”.115”-.141”动力端动力端十字头与滑道十字头与滑道 十字头是连接活塞杆与连杆的零件,它具有导向和动力传递的作用,连杆力、活塞力、侧向力在此交汇。压缩缸中体内设有十字头滑道,两侧开有孔口,以便装拆十字头、填料及活塞等,为直接观察到十字头工作情况,孔口有用有机玻璃盖板盖住。中体上部设一凸台,是安装连接压缩缸进气分离器的地方,从而可使机级布置得紧凑。在上部还设有填料漏气引出接孔。中体与机身连接后,其滑道的一部分伸入机身内,滑道上部开有油槽和油孔接收机身内飞溅并集中起来的润滑油,用以润滑十字头销和滑道 压缩缸中体压缩缸中体压缩缸中
19、体压缩缸中体压缩部分n压缩缸压缩缸燃气压缩机组的压缩缸种类很多,一般为双双作作用用结结构构,每只气缸大多都配置有可调余余隙隙缸缸。夹层内通冷却水冷却气缸壁,控制润滑油温不致过高结炭。气缸体两端侧面各设置有一至两个吸气阀和一至两个排气阀,两端吸气阀气道同时与缸体的吸气口法兰相通,并连接进气缓冲气;两端的排气阀同时与缸体的排气口法兰相通,并与排气缓冲器相连。气缸体通过缸座与中体连接,缸座内同样设有填料室安装填料,用以密封活塞杆。气缸体顶侧及两侧中央设润滑油孔,通注油器润滑缸壁。缸体盖端下部设气缸支承座支承于基础上。气缸均采用优质抗硫铸铁制成。压缩缸结构示意图n压缩活塞为盘状铸铁活塞,活塞体上装有活
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