離心式壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識

1、離心式壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識 (2007/04/25 22:54)（引用地址：未提供） 目錄： 設(shè)備 瀏覽字體：大中小離心式壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識 第一節(jié) 概述 一、離心式壓縮機(jī)的應(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。早期，由于這種壓縮機(jī)只適于低，中壓力、大流量的場合，而不為人們所注意。但近來，由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，各種大型化工廠，煉油廠的建立，離心式壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器，而占有極其重要的地位。隨著氣體動力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高，又由于

2、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)的壓力有（150350）105Pa的，海上油田注氣用的離心壓縮機(jī)壓力有高達(dá)700105Pa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。 有些化工基礎(chǔ)原料，如丙烯，乙烯，丁二烯，苯等，可加工成塑料，纖維，橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中，離心式壓縮機(jī)也占有重要地位，是關(guān)

3、鍵設(shè)備之一。除此之外，其他如石油精煉，制冷等行業(yè)中，離心式壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。 離心式壓縮機(jī)之所以能獲得這樣廣泛的應(yīng)用，主要是比活塞式壓縮機(jī)有以下一些優(yōu)點(diǎn)。 1、離心式壓縮機(jī)的氣量大，結(jié)構(gòu)筒單緊湊，重量輕，機(jī)組尺寸小，占地面積小。 2、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，操作可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，摩擦件少，因之備件需用量少，維護(hù)費(fèi)用及人員少。 3、在化工流程中，離心式壓縮機(jī)對化工介質(zhì)可以做到絕對無油的壓縮過程。 4、離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)器，它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動。對一般大型化工廠，常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動工業(yè)汽輪機(jī)作動力，為熱能綜合利用提供了可能。但是，離心式壓縮機(jī)也還存在一些缺點(diǎn)。 1、離心式壓縮機(jī)目

4、前還不適用于氣量太小及壓比過高的場合。 2、離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調(diào)節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟(jì)性較差。 3、目前離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。 我國在五十年代已能制造離心式壓縮機(jī)，從七十年代初開始又以石油化工廠，大型化肥廠為主，引進(jìn)了一系列高性能的中、高壓力的離心式壓縮機(jī)，取得了豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，并在對引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收的基礎(chǔ)上大大增強(qiáng)了自己的研究、設(shè)計(jì)和制造能力。 二、離心壓縮機(jī)的種類 離心壓縮機(jī)的種類繁多，根據(jù)其性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可按如下幾方面進(jìn)行分類。 分類名稱說明 按排氣壓力分低壓壓縮機(jī)排氣壓力在310Kg/cm2 中壓壓縮機(jī)排氣壓力在10100Kg/cm2 高壓壓縮機(jī)排

5、氣壓力在1001000Kg/cm2 超高壓壓縮機(jī)排氣壓力1000Kg/cm2 按功率分微型壓縮機(jī)軸功率小于10KW 小型壓縮機(jī)軸功率處于10100KW 中型壓縮機(jī)軸功率處于1001000KW 大型壓縮機(jī)軸功率處于1000KW以上 按吸入氣體的流量分小流量壓縮機(jī)流量小于100Nm3/min 中流量壓縮機(jī)流量處于1001000Nm3/min 大流量壓縮機(jī)流量大于1000Nm3/min 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分水平剖分型 垂直剖分型 第二節(jié) 離心壓縮機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu) 一、工作原理 汽輪機(jī)（或電動機(jī)）帶動壓縮機(jī)主軸葉輪轉(zhuǎn)動，在離心力作用下，氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶，前面的氣體

6、從工作輪中間的進(jìn)汽部份進(jìn)入葉輪，由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體能連續(xù)不斷地被甩出去，從而保持了氣壓機(jī)中氣體的連續(xù)流動。氣體因離心作用增加了壓力，還可以很大的速度離開工作輪，氣體經(jīng)擴(kuò)壓器逐漸降低了速度，動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進(jìn)一步增加了壓力。如果一個(gè)工作葉輪得到的壓力還不夠，可通過使多級葉輪串聯(lián)起來工作的辦法來達(dá)到對出口壓力的要求。級間的串聯(lián)通過彎通，回流器來實(shí)現(xiàn)。 這就是離心式壓縮機(jī)的工作原理。 二、基本結(jié)構(gòu) 離心式壓縮機(jī)由轉(zhuǎn)子及定子兩大部分組成，結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸，固定在軸上的葉輪、軸套、平衡盤、推力盤及聯(lián)軸節(jié)等零部件。定子則有氣缸，定位于缸體上的各種隔板以及軸承等零部件。在轉(zhuǎn)子與定子之

7、間需要密封氣體之處還設(shè)有密封元件。各個(gè)部件的作用介紹如下。 1、葉輪 葉輪是離心式壓縮機(jī)中最重要的一個(gè)部件，驅(qū)動機(jī)的機(jī)械功即通過此高速回轉(zhuǎn)的葉輪對氣體作功而使氣體獲得能量，它是壓縮機(jī)中唯一的作功部件，亦稱工作輪。葉輪一般是由輪蓋、輪盤和葉片組成的閉式葉輪，也有沒有輪蓋的半開式葉輪。 2、主軸 主軸是起支持旋轉(zhuǎn)零件及傳遞扭矩作用的。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式。有階梯軸及光軸兩種，光軸有形狀簡單，加工方便的特點(diǎn)。 3、平衡盤 在多級離心式壓縮機(jī)中因每級葉輪兩側(cè)的氣體作用力大小不等，使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)指向低壓端的合力，這個(gè)合力即稱為軸向力。軸向力對于壓縮機(jī)的正常運(yùn)行是有害的，容易引起止推軸承損壞，使轉(zhuǎn)子向一端竄動，

8、導(dǎo)致動件偏移與固定元件之間失去正確的相對位置，情況嚴(yán)重時(shí)，轉(zhuǎn)子可能與固定部件碰撞造成事故。平衡盤是利用它兩邊氣體壓力差來平衡軸向力的零件。它的一側(cè)壓力是末級葉輪盤側(cè)間隙中的壓力，另一側(cè)通向大氣或進(jìn)氣管，通常平衡盤只平衡一部分軸向力，剩余軸向力由止推軸承承受，在平衡盤的外緣需安裝氣封，用來防止氣體漏出，保持兩側(cè)的差壓。軸向力的平衡也可以通過葉輪的兩面進(jìn)氣和葉輪反向安裝來平衡。 4、推力盤 由于平衡盤只平衡部分軸向力，其余軸向力通過推力盤傳給止推軸承上的止推塊，構(gòu)成力的平衡，推力盤與推力塊的接觸表面，應(yīng)做得很光滑，在兩者的間隙內(nèi)要充滿合適的潤滑油，在正常操作下推力塊不致磨損，在離心壓縮機(jī)起動時(shí)，轉(zhuǎn)

9、子會向另一端竄動，為保證轉(zhuǎn)子應(yīng)有的正常位置，轉(zhuǎn)子需要兩面止推定位，其原因是壓縮機(jī)起動時(shí)，各級的氣體還未建立，平衡盤二側(cè)的壓差還不存在，只要?dú)怏w流動，轉(zhuǎn)子便會沿著與正常軸向力相反的方向竄動，因此要求轉(zhuǎn)子雙面止推，以防止造成事故。 5、聯(lián)軸器 由于離心壓縮機(jī)具有高速回轉(zhuǎn)、大功率以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難免有一定振動的特點(diǎn)，所用的聯(lián)軸器既要能夠傳遞大扭矩，又要允許徑向及軸向有少許位移，聯(lián)軸器分齒型聯(lián)軸器和膜片聯(lián)軸器，目前常用的都是膜片式聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器不需要潤滑劑，制造容易。 6、機(jī)殼 機(jī)殼也稱氣缸，對中低壓離心式壓縮機(jī)，一般采用水平中分面機(jī)殼，利于裝配，上下機(jī)殼由定位銷定位，即用螺栓連接。對于高壓離心式壓縮機(jī)，

10、則采用圓筒形鍛鋼機(jī)殼，以承受高壓。這種結(jié)構(gòu)的端蓋是用螺栓和筒型機(jī)殼連接的。 7、擴(kuò)壓器 氣體從葉輪流出時(shí)，它仍具有較高的流動速度。為了充分利用這部分速度能，以提高氣體的壓力，在葉輪后面設(shè)置了流通面積逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)壓器。擴(kuò)壓器一般有無葉、葉片、直壁形擴(kuò)壓器等多種形式。 8、彎道 在多級離心式壓縮機(jī)中級與級之間，氣體必須拐彎，就采用彎道，彎道是由機(jī)殼和隔板構(gòu)成的彎環(huán)形空間。 9、回流器 在彎道后面連接的通道就是回流器，回流器的作用是使氣流按所需的方向均勻地進(jìn)入下一級，它由隔板和導(dǎo)流葉片組成。導(dǎo)流葉片通常是圓弧的，可以和氣缸鑄成一體也可以分開制造，然后用螺栓連接在一起。 10、蝸殼 蝸殼的主要目的，是

11、把擴(kuò)壓器后，或葉輪后流出的氣體匯集起來引出機(jī)器，蝸殼的截面形狀有圓形、犁形、梯形和矩形。 11、密封 為了減少通過轉(zhuǎn)子與固定元件間的間隙的漏氣量，常裝有密封。密封分內(nèi)密封，外密封兩種。內(nèi)密封的作用是防止氣體在級間倒流，如輪蓋處的輪蓋密封，隔板和轉(zhuǎn)子間的隔板密封。外密封是為了減少和杜絕機(jī)器內(nèi)部的氣體向外泄露，或外界空氣竄入機(jī)器內(nèi)部而設(shè)置的，如機(jī)器端的密封。 離心壓縮機(jī)中密封種類很多，常用的有以下幾種： 1）迷宮密封 迷宮密封目前是離心壓縮機(jī)用得較為普遍的密封裝置，用于壓縮機(jī)的外密封和內(nèi)密封。迷宮密封的氣體流動(見圖6-2) ，當(dāng)氣體流過梳齒形迷宮密封片的間隙時(shí)，氣體經(jīng)歷了一個(gè)膨脹過程，壓力從P1

12、降至右端的P2，這種膨脹過程是逐步完成的，當(dāng)氣體從密封片的間隙進(jìn)入密封腔時(shí)，由于截面積的突然擴(kuò)大，氣流形成很強(qiáng)的旋渦，使得速度幾乎完全消失，密封面兩側(cè)的氣體存在著壓差，密封腔內(nèi)的壓力和間隙處的壓力一樣，按照氣體膨脹的規(guī)律來看，隨著氣體壓力的下降，速度應(yīng)該增加，溫度應(yīng)該下降，但是由于氣體在狹小縫隙內(nèi)的流動是屬于節(jié)流性質(zhì)的，此時(shí)氣體由于壓降而獲得的動能在密封腔中完全損失掉，而轉(zhuǎn)化為無用的熱能，這部分熱能轉(zhuǎn)過來又加熱氣體，從而使得瞬間剛剛隨著壓力降落下去的溫度又上升起來，恢復(fù)到壓力沒有降低時(shí)的溫度，氣流經(jīng)過隨后的每一個(gè)密封片和空腔就重復(fù)一次上面的過程，一直到壓力P2為止。由此可見迷宮密封是利用節(jié)流原

13、理，當(dāng)氣體每經(jīng)過一個(gè)齒片，壓力就有一次下降，經(jīng)過一定數(shù)量的齒片后就有較大的壓降，實(shí)質(zhì)上迷宮密封就是給氣體的流動以壓差阻力，從而減小氣體的通過量。 常用的迷宮密封用的較多的有以下幾種。 平滑形 見圖6-3，軸作成光軸，密封體上車有梳齒或者鑲嵌有齒片，結(jié)構(gòu)簡單。 圖6-3 平滑形迷宮密封 曲折形 見圖6-4，為了增加每個(gè)齒片的節(jié)流降壓效果，發(fā)展了曲折型的迷宮密封，密封效果比平滑形好。 圖6-4 曲折形迷宮密封 臺階形 見圖6-5，這種型式的密封效果也優(yōu)于平滑形，常用于葉輪輪蓋的密封，一般有35個(gè)密封齒。 2）油膜密封，即浮環(huán)密封 浮環(huán)密封的原理是靠高壓密封在浮環(huán)與軸套間形成的膜，產(chǎn)生節(jié)流降壓，阻止

14、高壓側(cè)氣體流向低壓側(cè)，浮環(huán)密封既能在環(huán)與軸的間隙中形成油膜，環(huán)本身又能自由徑向浮動。 靠高壓側(cè)的環(huán)叫高壓環(huán)，低壓側(cè)的環(huán)叫低壓環(huán)，這些環(huán)可以自由沿徑向浮動，但不能轉(zhuǎn)動，密封油壓力通常比工藝氣壓力高0.5Kg/cm2 左右進(jìn)入密封室，一路經(jīng)高壓環(huán)和軸之間的間隙流向高壓側(cè)，在間隙中形成油膜，將高壓氣封住，另一路則由低壓環(huán)與軸之間的間隙流出，回到油箱，通常低壓環(huán)有好幾只，從而達(dá)到密封的目的。 浮環(huán)密封用鋼制成，端面鍍錫青銅，環(huán)的內(nèi)側(cè)澆有巴氏合金，以防軸與油環(huán)的短時(shí)間的接觸，巴氏合金作為耐磨材料。浮環(huán)密封可以做到完全不泄露，被廣泛地用作壓縮機(jī)的軸封裝置。 3）機(jī)械密封 機(jī)械密封裝置有時(shí)用于小型壓縮機(jī)軸封

15、上，壓縮機(jī)用的機(jī)械密封與一般泵用的機(jī)械密封的不同點(diǎn)，主要是轉(zhuǎn)速高，線速度大，PV值高，摩擦熱大和動平衡要求高等。因此，在結(jié)構(gòu)上一般將彈簧及其加荷裝置設(shè)計(jì)成靜止式而且轉(zhuǎn)動零件的幾何形狀力求對稱，傳動方式不用銷子、鏈等，以減少不平衡質(zhì)量所引起的離心力的影響，同時(shí)從摩擦件和端面比壓來看，盡可能采取雙端面部分平衡型，其端面寬度要小，摩擦副材料的摩擦系數(shù)低，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)冷卻和潤滑，以便迅速導(dǎo)出密封面的摩擦熱。 4）干氣密封 隨著流體動壓機(jī)械密封技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，其重要的一種密封型式螺旋槽面氣體動壓密封即干氣密封在石化行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。相對于封油浮環(huán)密封干氣密封具有較多的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行穩(wěn)定可靠易操作，

16、輔助系統(tǒng)少，大大降低了操作人員維護(hù)的工作量，密封消耗的只是少量的氮?dú)猓裙?jié)能又環(huán)保。 圖6-6所示為螺旋槽面干氣密封的示意圖。它由動環(huán)1、靜環(huán)2、彈簧4、O形環(huán)3、5、8，組裝套7及軸6組成。圖6-7所示為動環(huán)表面精加工出螺紋槽而后研磨、拋光的密封面。一般來講螺旋槽深度約2.510m，密封環(huán)表面平行度要求很高，需小于1m，螺旋槽形狀近似對數(shù)螺旋線。 如圖6-7示，當(dāng)動環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)將密封用的氮?dú)庵芟蛭肼菪蹆?nèi)，由外徑朝向中心，徑向方向朝著密封堰流動，而密封堰起著阻擋氣體流向中心的作用，于是氣體被壓縮引起壓力升高，此氣體膜層壓力企圖推開密封， 形成要求的氣膜。此平衡間隙或膜厚h典型值為3m。這樣，被

17、密封氣體壓力和彈簧力與氣體膜層壓力配合好，使氣膜具有良好的彈性既氣膜剛度高，形成穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)并防止密封面相互接觸，同時(shí)具有良好剛度的氮?dú)饽た捎行У淖柚贡唤橘|(zhì)的泄漏。 干氣密封作用力情況見圖6-8在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下該密封的閉合力（彈簧和氣體作用力）等于開啟力（氣膜作用力），當(dāng)受到外力干擾，間隙減小，則氣體剪切率增大，螺旋槽開啟間隙的效能增加，開啟力大于閉合力，恢復(fù)到原間隙，若受到外擾間隙增大，則間隙內(nèi)膜壓下降，開啟力小于閉合力，密封面合攏恢復(fù)到原間隙 。 12、軸承 離心式壓縮機(jī)有徑向軸承和推力軸承。徑向軸承為滑動軸承，它的作用是支持轉(zhuǎn)子使之高速運(yùn)轉(zhuǎn)，止推軸承則承受轉(zhuǎn)子上剩余軸向力，限制轉(zhuǎn)子的軸向竄

18、動，保持轉(zhuǎn)子在氣缸中的軸向位置。 (1)徑向軸承 徑向軸承主要有軸承座、軸承蓋、上下兩半軸瓦等組成。 軸承座：是用來放置軸瓦的，可以與氣缸鑄在一起，也可以單獨(dú)鑄成后支持在機(jī)座上，轉(zhuǎn)子加給軸承的作用力最終都要通過它直接或間接地傳給機(jī)座和基礎(chǔ)。 軸承蓋：蓋在軸瓦上，并與軸瓦保持一定的緊力，以防止軸承跳動，軸承蓋用螺栓緊固在軸承座上。 軸瓦：用來直接支承軸頸，軸瓦圓表面澆巴氏合金，由于其減摩性好，塑性高，易于澆注和跑合，在離心壓縮機(jī)中廣泛采用。在實(shí)際中，為了裝卸方便，軸瓦通常是制成上下兩半，并用螺栓緊固，目前使用巴氏合金厚度通常在12mm。 軸瓦在軸承座中的放置有兩種：一種是軸瓦固定不動，另一種是活

19、動的，即在軸瓦背面有一個(gè)球面，可以在運(yùn)動中隨著主軸撓度的變化自動調(diào)節(jié)軸瓦的位置，使軸瓦沿整個(gè)長度方向受力均勻。 潤滑油從軸承側(cè)表面的油孔進(jìn)入軸承，在進(jìn)入軸承的油路上，安裝一個(gè)節(jié)流孔板，借助于節(jié)流孔板直徑的改變，就可以調(diào)節(jié)進(jìn)入軸承油量的多少，在軸瓦的上半部內(nèi)有環(huán)狀油槽，這樣使得潤滑油能更好地循環(huán)，并對軸頸進(jìn)行冷卻。 (2)推力軸承 推力軸承與徑向軸承一樣，也是分上下兩半，中分面有定位銷，并用螺栓連接，球面殼體與球面座間用定位套筒，防止相對轉(zhuǎn)動，由于是球面支承或可根據(jù)軸撓曲程度而自動調(diào)節(jié)，推力軸承與推力盤一起作用，安裝在軸上的推力盤隨著軸轉(zhuǎn)動，把軸傳來的推力壓在若干塊靜止的推力塊上，在推力塊工作面

20、上也澆鑄一層巴氏合金，推力塊厚度誤差小于0.010.02mm。 離心壓縮機(jī)中廣泛采用米切爾式推力軸承和金斯泊雷式軸承 離心壓縮機(jī)在正常工作時(shí)，軸向力總是指向低壓端，承受這個(gè)軸向力的推力塊稱為主推力塊。在壓縮機(jī)起動時(shí)，由于氣流的沖力方向指向高壓端，這個(gè)力使軸向高壓端竄動，為了防止軸向高壓端竄動，設(shè)置了另外的推力塊，這種推力塊在主推力塊的對面，稱為副推力塊。 推力盤與推力塊之間留有一定的間隙，以利于油膜的形成，此間隙一般在0.250.35mm以內(nèi),最主要的是間隙的最大值應(yīng)當(dāng)小于固定元件與轉(zhuǎn)動元件之間的最小軸向間隙,這樣才能避免動、靜件相碰。 潤滑油從球面下部進(jìn)油口進(jìn)入球面殼體，再分兩路，一路經(jīng)中分

21、面進(jìn)入徑向軸承，另一路經(jīng)兩組斜孔通向推力軸承，進(jìn)推力軸承的油一部分進(jìn)入主推力塊，另一部分進(jìn)入副推力塊。 第三節(jié) 離心壓縮機(jī)的調(diào)節(jié) 離心式壓縮機(jī)的工況點(diǎn)都表現(xiàn)在其特性曲線上，而且壓力與流量是一一對應(yīng)的。但究竟將穩(wěn)定在哪一工況點(diǎn)工作，則要與壓縮機(jī)的管網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合決定。壓縮機(jī)在一定的管網(wǎng)狀態(tài)下有一定的穩(wěn)定工況點(diǎn)，而當(dāng)管網(wǎng)狀態(tài)改變，壓縮機(jī)的工況也將隨之改變。 一、管網(wǎng)特性曲線 所謂管網(wǎng)，一般是指與壓縮機(jī)連接的進(jìn)氣管路，排氣管路以及這些管路上的附件及設(shè)備的總稱。但對離心式壓縮機(jī)來說，管網(wǎng)只是指壓縮機(jī)后面的管路及全部裝置。因?yàn)檫@樣規(guī)定后，在研究壓縮機(jī)與其管網(wǎng)的關(guān)系時(shí)就可以避開壓縮機(jī)的進(jìn)氣條件將隨工況變化的問

22、題，使問題得到簡化。 圖5-6-8表示壓縮機(jī)與排氣系統(tǒng)中第一個(gè)設(shè)備相連的示意圖，排氣管上有調(diào)整閥門。為了把氣體送入內(nèi)壓力為Pr的設(shè)備去，管網(wǎng)始端的壓力（稱為壓縮機(jī)出口的背壓）Pe為： Pe=PrP=PrAQ2 （1） 式中P包括管網(wǎng)中的摩擦損失和局部阻力損失，A為總阻力損失的計(jì)算系數(shù)。 Q 圖6-9 管網(wǎng)性能曲線 將式（1）表示在圖6-9上，即為一條二次曲線，它是管網(wǎng)端壓與進(jìn)氣量的關(guān)系曲線，稱為管網(wǎng)性能曲線。管網(wǎng)性能曲線實(shí)際上相當(dāng)于管網(wǎng)的阻力曲線，此曲線的形狀與容器的壓力及通過管路的阻力有關(guān)。當(dāng)從壓縮機(jī)到容器的管網(wǎng)很短、閥門全開，因而阻力損失很小時(shí)，管網(wǎng)特性曲線幾乎是一水平線如線1。當(dāng)管路很長

23、或閥門關(guān)小時(shí)，阻力損失增大，管網(wǎng)性能曲線的斜率增加，于是變成線2所示。閥門開度愈小，曲線變得愈陡，如線3。如果容器中壓力下降，則管網(wǎng)性能曲線將向下平移；當(dāng)Pr為常壓時(shí)，管網(wǎng)性能曲線就是線4，可見管網(wǎng)的性能曲線是隨管網(wǎng)的壓力和阻力的變化而變化的， 二、離心壓縮機(jī)的工作點(diǎn) 當(dāng)離心壓縮機(jī)向管網(wǎng)中輸送氣體時(shí)，如果氣體流量和排出壓力都相當(dāng)穩(wěn)定（即波動甚?。?，這就是表明壓縮機(jī)和管網(wǎng)的性能協(xié)調(diào)，處于穩(wěn)定操作狀態(tài)。這個(gè)穩(wěn)定工作點(diǎn)具有兩個(gè)條件：一是壓縮機(jī)的排氣量等于管網(wǎng)的進(jìn)氣量；二是壓縮機(jī)提供的排壓等于管網(wǎng)需要的端壓。所以這個(gè)穩(wěn)定工作點(diǎn)一定是壓縮機(jī)性能曲線和管網(wǎng)性能曲線交點(diǎn)，因?yàn)檫@個(gè)交點(diǎn)符合上述兩個(gè)相關(guān)條件。為

24、了便于說明，把容積流量折算為質(zhì)量流量G。圖6-10中線1為壓縮機(jī)性能曲線，線2為管網(wǎng)性能曲線，兩者的交點(diǎn)為A點(diǎn)。假設(shè)壓縮機(jī)不是在A點(diǎn)而是在某點(diǎn)A1工況下工作，由于在這種情況下，壓縮機(jī)的流量G1大于A點(diǎn)工況下的G0，在流量為G1的情況下管網(wǎng)要求端壓為PB1，比壓縮機(jī)能提供的壓力PA1還大P，這時(shí)壓縮機(jī)只能自動減量（減小氣體的動能，以彌補(bǔ)壓能的不足）；隨著氣量的減小，其排氣壓力逐漸上升，直到回到A工況點(diǎn)。假設(shè)不是回到工況點(diǎn)A而是達(dá)到工況點(diǎn)A2，這時(shí)壓縮機(jī)提供的排氣壓力大于管網(wǎng)需要的壓力，壓縮機(jī)流量將會自動增加，同時(shí)排氣壓力則隨之降低，直到和管網(wǎng)壓力相等才穩(wěn)定，這就證明只有兩曲線的交點(diǎn)A才是壓縮機(jī)的

25、穩(wěn)定工況點(diǎn)。 圖6-10 離心壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況點(diǎn) 三、最大流量工況及喘振工況 1、最大流量工況 當(dāng)壓縮機(jī)流量達(dá)到最大時(shí)的工況為最大流量工況。造成這種工況有兩種可能：一是級中流道中某喉部處氣流達(dá)到臨界狀態(tài)，這時(shí)氣體的容積流量已是最大值，任憑壓縮機(jī)背壓再降低，流量也不可能再增加，這種情況稱為“阻塞”工況。另一種情況是流道內(nèi)并未達(dá)到臨界狀態(tài)，即尚未出現(xiàn)“阻塞”工況，但壓縮機(jī)在偌大的流量下，機(jī)內(nèi)流動損失很大，所能提供的排氣壓力很小，幾乎接近零能頭，僅夠用來克服排氣管的流動阻力以維持這樣大的流量，這也是壓縮機(jī)的最大流量工況。 2、喘振工況 離心壓縮機(jī)最小流量時(shí)的工況為喘振工況。如圖6-10所示，線1為帶

26、駝峰形的離心壓縮機(jī)P-G特性曲線，A3點(diǎn)為峰值點(diǎn)，當(dāng)離心式氣壓機(jī)的流量減少到使氣壓機(jī)工作于特性曲線A3點(diǎn)時(shí)，如果因某種原因壓縮機(jī)的流量進(jìn)一步下降，就會使氣壓機(jī)的出口壓力下降，但是管路與系統(tǒng)的容積較大，而且氣體有可壓縮性，故管網(wǎng)中的壓力不能立即下降，仍大于壓縮機(jī)的排壓，就會出現(xiàn)氣體倒流入機(jī)器內(nèi)。氣壓機(jī)由于補(bǔ)充了流量，又使出口壓力升高，直到出口壓力高于管網(wǎng)壓力后，就又排出氣體到系統(tǒng)中。這樣氣壓機(jī)工作在A3點(diǎn)左側(cè)時(shí)造成氣體在機(jī)內(nèi)反復(fù)流動振蕩，造成流量和出口壓力強(qiáng)烈波動，即所謂的喘振現(xiàn)象。當(dāng)壓縮機(jī)發(fā)生喘振時(shí)，排出壓力大幅度脈動，氣體忽進(jìn)忽出，出現(xiàn)周期性的吼聲以及機(jī)器的強(qiáng)烈振動。如不及時(shí)采取措施加以解決

27、，壓縮機(jī)的軸承及密封必將首先遭到破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生轉(zhuǎn)子與固定元件相互碰擦，造成惡性事故。A3點(diǎn)所對應(yīng)的工況就是壓縮機(jī)的最小流量工況。 出現(xiàn)喘振的原因是壓縮機(jī)的流量過小，小于壓縮機(jī)的最小流量，管網(wǎng)的壓力高于壓縮機(jī)所提供的排壓，造成氣體倒流，產(chǎn)生大幅度的氣流脈動。防喘振的原理就是針對著引起喘振的原因，在喘振將要發(fā)生時(shí)，立即設(shè)法把壓縮機(jī)的流量加大。 3、喘振實(shí)例分析 當(dāng)壓縮機(jī)的性能曲線與管網(wǎng)性能曲線兩者或兩者之一發(fā)生變化時(shí)，交點(diǎn)就要變動，也就是說壓縮機(jī)的工況將有變化，從而出現(xiàn)變工況操作。 離心壓縮機(jī)的特性曲線（-Q）與壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、介質(zhì)的性質(zhì)及進(jìn)氣狀態(tài)有關(guān)。性能曲線的變化如圖5-6-11所示。 圖

28、6-11 性能曲線的變化 離心壓縮機(jī)的變工況有時(shí)并不是在人們有意識的直接控制下（例如調(diào)節(jié)閥門等）發(fā)生的，而是間接地接受到生產(chǎn)系統(tǒng)乃至驅(qū)動機(jī)的意外干擾而發(fā)生。化工廠離心式壓縮機(jī)經(jīng)常發(fā)生意料之外的喘振。舉例如下。 圖6-12 離心壓縮機(jī)性能變化造成喘振的情況 a、某壓縮機(jī)原來進(jìn)氣溫度為20，工作點(diǎn)在A點(diǎn)（見圖6-12a），因生產(chǎn)中冷卻器出了故障，使來氣溫度劇增到60，這時(shí)壓縮機(jī)突然出現(xiàn)了喘振。究其原因，就是因?yàn)檫M(jìn)氣溫度升高，使壓縮機(jī)的性能曲線下移，由線1下降為1，而管網(wǎng)性能曲線未變，壓縮機(jī)的工作點(diǎn)變到A點(diǎn)，此點(diǎn)如果落在喘振限上，就會出現(xiàn)喘振。 b、某壓縮機(jī)原在圖6-12b所示的A點(diǎn)正常運(yùn)行，后來由

29、于某種原因，進(jìn)氣管被異物堵塞而出現(xiàn)了喘振。分析其原因就是因?yàn)檫M(jìn)氣管被堵，壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力從Pj下降為Pj使機(jī)器性能曲線下降到1線，管網(wǎng)性能曲線無變化，于是工作點(diǎn)變到A，落入喘振限所致。 c、某壓縮機(jī)原在轉(zhuǎn)速為n1下正常運(yùn)行，工況點(diǎn)為A點(diǎn)（見圖6-12C）。后來因?yàn)樯a(chǎn)中高壓蒸汽供應(yīng)不足，作為驅(qū)動機(jī)的蒸汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到n2，這時(shí)壓縮機(jī)的工作點(diǎn)A落到喘振區(qū)，因此產(chǎn)生喘振。 此外，還有因?yàn)闅怏w分子量改變而導(dǎo)致喘振的事例。 以上幾種情況都是因壓縮機(jī)性能曲線下移而導(dǎo)致喘振的，管網(wǎng)性能并未改變。有時(shí)候則是因?yàn)楣芫W(wǎng)性能曲線發(fā)生變化（例如曲線上移或變陡）而造成喘振。 圖6-13 管網(wǎng)性能變化造成喘振的情況 某

30、壓縮機(jī)原在A點(diǎn)工作(見圖6-13),后來因?yàn)樯a(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定,管網(wǎng)中壓力大幅度上升，管網(wǎng)性能曲線由2上移到線2（此時(shí)壓縮機(jī)的性能曲線未變），于是壓縮機(jī)出現(xiàn)了喘振。還有一種類似情況就是當(dāng)把排氣管閥門關(guān)得太小時(shí)，管網(wǎng)性能曲線變陡，一旦使壓縮機(jī)的工作點(diǎn)落入喘振區(qū)，喘振就突然發(fā)生。 當(dāng)某種原因使壓縮機(jī)和管網(wǎng)的性能都發(fā)生變化時(shí)，只要最終結(jié)果是兩曲線的交點(diǎn)落在喘振區(qū)內(nèi)，就會突然出現(xiàn)喘振。譬如說在離心壓縮機(jī)開車過程（升速和升壓）和停車過程（降速和降壓）中，兩種性能曲線都在逐漸變化，改變轉(zhuǎn)速就是改變壓縮機(jī)性能曲線，使系統(tǒng)中升壓或降壓就是改變管網(wǎng)性能曲線。在操作中必須隨時(shí)注意使兩者協(xié)調(diào)變化，才能保證壓縮機(jī)總在

31、穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)工作。 四、離心壓縮機(jī)的工況的調(diào)節(jié) 壓縮機(jī)調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是改變壓縮機(jī)的工況點(diǎn)，所用的方法從原理上講就是設(shè)法改變壓縮機(jī)的性能曲線或者改變管網(wǎng)性能曲線兩種。具體地說有以下幾種調(diào)節(jié)方式： a、出口節(jié)流調(diào)節(jié)，即在壓縮機(jī)出口安裝調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度，來改變管路性能曲線，改變壓縮機(jī)的工作點(diǎn)，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。出口節(jié)流的調(diào)節(jié)方法是人為的增加出口阻力來調(diào)節(jié)流量，是不經(jīng)濟(jì)的方法，尤其當(dāng)壓縮機(jī)性能曲線較陡而且調(diào)節(jié)的流量（或者壓力）又較大時(shí)，這種調(diào)節(jié)方法的缺點(diǎn)更為突出，目前除了風(fēng)機(jī)及小型鼓風(fēng)機(jī)使用外，壓縮機(jī)很少采用這種調(diào)節(jié)方法。 b、進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)，既在壓縮機(jī)進(jìn)口管上安裝調(diào)節(jié)閥，通過入口調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)進(jìn)氣

32、壓力。進(jìn)氣壓力的降低直接影響到壓縮機(jī)排氣壓力，使壓縮機(jī)性能曲線下移，所以進(jìn)口調(diào)節(jié)的結(jié)果實(shí)際上是改變了壓縮機(jī)的性能曲線，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。和出口節(jié)流法相比，進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性較好，據(jù)有關(guān)資料介紹，對某壓縮機(jī)進(jìn)行測試表明：在流量變化為6080 %的范圍內(nèi)，進(jìn)口節(jié)流比出口節(jié)流節(jié)省功率約為45%。所以這是一種比較簡單而常用的調(diào)節(jié)方法。但也還是存在一定的節(jié)流損失以及工況改變后對壓縮機(jī)本身效率有些影響。進(jìn)口節(jié)流法還有個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是：關(guān)小進(jìn)口閥，會使壓縮機(jī)性能曲線向小流量區(qū)移動，因而可使壓縮機(jī)在更小的流量工況下工作，不易造成喘振。 c、改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，其性能曲線也有相應(yīng)的改變，所以可用這個(gè)

33、方法來改變工況點(diǎn)，以滿足生產(chǎn)上的調(diào)節(jié)要求。離心壓縮機(jī)的能量頭近似正比于n2，所以用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法可以得到相當(dāng)大的調(diào)節(jié)范圍。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)并不引起其他附加損失，只是調(diào)節(jié)后的新工況點(diǎn)不一定是最高效率點(diǎn)導(dǎo)致效率有些降低而已。所以從節(jié)能角度考慮，這是一種經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方法。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法不需要改變壓縮機(jī)本身的結(jié)構(gòu)，只是要考慮到增加轉(zhuǎn)速后轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度、臨界轉(zhuǎn)速以及軸承的壽命等問題。但是這種方法要求驅(qū)動機(jī)必須是可調(diào)速的。 第四節(jié) 離心式壓縮機(jī)組的開停車 一、壓縮機(jī)組運(yùn)行前的準(zhǔn)備與檢查 1、驅(qū)動機(jī)及齒輪變速器應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)試車和串聯(lián)試車，并經(jīng)驗(yàn)收合格達(dá)到完好備用狀態(tài)。裝好驅(qū)動機(jī)、齒輪變速器和壓縮機(jī)之間的聯(lián)軸器，并復(fù)測轉(zhuǎn)子之

34、間的對中，使之完全符合要求。 2、機(jī)組油系統(tǒng)清洗調(diào)整已合格，油質(zhì)化驗(yàn)合乎要求，儲油量適中。檢查主油箱、油過濾器、油冷卻器，油箱油位不足則應(yīng)加油。檢查油溫若低于24，則應(yīng)使用加熱器，使油溫達(dá)到24以上。油冷卻器和油過濾器也應(yīng)充滿油，放出空氣，油冷卻器與過濾器的切換位置應(yīng)切換到需要投用的一側(cè)。檢查主油泵和輔助油泵，確認(rèn)工作正常，轉(zhuǎn)向正確。油溫度計(jì)、壓力表應(yīng)當(dāng)齊全，量程合格，工作正常。用干燥的氮?dú)獬淙胄顗浩髦校剐顗浩鲀?nèi)氣體壓力保持在規(guī)定數(shù)值之內(nèi)。調(diào)整油路系統(tǒng)各處油壓，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。檢查油系統(tǒng)各種聯(lián)鎖裝置運(yùn)行正常，確保機(jī)組的安全。 3、壓縮機(jī)各入口濾網(wǎng)應(yīng)干凈無損壞，入口過濾器濾件已換新，過濾器合格。

35、 4、壓縮機(jī)缸體及管道排液閥門已打開，排盡冷凝后關(guān)小，待充氣后關(guān)閉。 5、壓縮機(jī)各段中間冷卻器引水建立冷卻水循環(huán)，排盡空氣并投入運(yùn)行。 6、工藝管道系統(tǒng)應(yīng)完好，盲板已全部拆除并已復(fù)位，不允許由于管路的膨脹收縮和振動以后重量影響到氣缸本體。 7、將工藝氣體管道上的閥門按起動要求調(diào)到一定的位置，一般壓縮機(jī)的進(jìn)出口閥門應(yīng)關(guān)閉，防喘振用的回流閥或放空閥應(yīng)全開，通工藝系統(tǒng)的出口閥也應(yīng)全閉。各類閥門的開關(guān)應(yīng)靈活準(zhǔn)確，無卡澀。 8、確認(rèn)壓縮機(jī)管道及附屬設(shè)備上的安全閥和防爆板已裝備齊全，安全閥調(diào)校整定，符合要求，防爆板規(guī)格符合要求。 9、壓縮機(jī)及其附屬機(jī)械上的儀表裝設(shè)齊全，量程、溫度、壓力及精確度等級均符合要

36、求，重要儀表應(yīng)有校驗(yàn)合格證明書。檢查電氣線路和儀表空氣系統(tǒng)是否完好。儀表閥門應(yīng)靈活準(zhǔn)確，自動控制保安系統(tǒng)經(jīng)檢驗(yàn)合格，確保動作準(zhǔn)確無誤。 10、機(jī)組所有聯(lián)鎖已進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整，各整定值皆已符合要求。防喘振保護(hù)控制系統(tǒng)已調(diào)校試驗(yàn)合格，各放空閥、防喘回流閥應(yīng)開關(guān)迅速，無卡澀。 11、根據(jù)分析確認(rèn)壓縮機(jī)出入閥門前后的工藝系統(tǒng)內(nèi)的氣體成分已符合設(shè)計(jì)要求或用氮?dú)庵脫Q合格。 12、盤車檢查機(jī)組轉(zhuǎn)子能否順利轉(zhuǎn)動，不得有摩擦和卡澀現(xiàn)象。 二、汽輪機(jī)驅(qū)動機(jī)組的開停車 汽輪機(jī)驅(qū)動離心式壓縮機(jī)組的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，汽輪機(jī)又是一種高溫高速運(yùn)轉(zhuǎn)的熱力機(jī)械，其起動開停車及操作較為復(fù)雜而緩慢，機(jī)組安裝和檢修完畢后也需要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)

37、，按專業(yè)規(guī)程的規(guī)定首先進(jìn)行汽輪機(jī)的單體試運(yùn)，進(jìn)行必要的凋整與試驗(yàn)。驗(yàn)收合格后再與齒輪變速器相聯(lián)，進(jìn)行串聯(lián)空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。完成試運(yùn)項(xiàng)目并驗(yàn)收合格后才能與壓縮機(jī)串聯(lián)在起進(jìn)行試運(yùn)和開停車正常運(yùn)行，該類機(jī)組的開停車運(yùn)行要點(diǎn)如下。 1、油系統(tǒng)的起動 壓縮機(jī)的起動與其他動力裝置相仿，主機(jī)末開，輔機(jī)先行，在接通各種外來能源后(如電、儀表空氣、冷卻水和蒸汽等）先讓油系統(tǒng)投入運(yùn)行。般油系統(tǒng)已完全準(zhǔn)備好，處于隨時(shí)能夠起動開車的狀態(tài)。油溫若低則應(yīng)加熱直到合格為止。油系統(tǒng)投入運(yùn)行后，把各部分油壓調(diào)整到規(guī)定值，然后進(jìn)行如下操作：檢查輔助油泵的自動起動情況；檢查軸承回油情況，看油流是否正常；檢查油過濾器的油壓降，灌滿潤滑油油

38、箱；檢查高位油箱油位，應(yīng)在液位控制器控制的最高液位和最低液位之間。 2、氣體置換 被壓縮介質(zhì)為易燃、易爆氣體時(shí)，油系統(tǒng)正常運(yùn)行后，開車之前必須進(jìn)行氣體置換，首先用氮?dú)鈱嚎s機(jī)系統(tǒng)設(shè)備管道內(nèi)的空氣置換出去。然后再用壓縮介質(zhì)將氮?dú)庵脫Q干凈，使之符合設(shè)計(jì)所要求的氣體組分，這種兩步置換的主要程序是： 關(guān)閉壓縮機(jī)出、入口閥，通過壓縮機(jī)的管道、分液罐、緩沖罐和壓縮機(jī)缸體的排放接頭，充入壓力一般為0.30.6MPa(表)的氮?dú)猓绻麠l件許可，必要時(shí)可開啟壓縮機(jī)入口閥，使壓縮機(jī)和工藝系統(tǒng)同時(shí)置換。 待壓縮機(jī)系統(tǒng)已充滿氮?dú)獠⒂幸欢▔毫r(shí)，打開壓縮機(jī)管道和缸體排放閥排放氮?dú)庑秹?，此時(shí)必須保證系統(tǒng)內(nèi)壓力始終大于大氣

39、壓力，以免空氣漏入系統(tǒng)。然后再關(guān)排放閥向系統(tǒng)內(nèi)充入氮?dú)?，如此反?fù)進(jìn)行，直到系統(tǒng)內(nèi)各處采樣分析氣體含氧量小于0.5為止。 氮?dú)鈮毫Ψ€(wěn)定后，在引入壓縮介質(zhì)前應(yīng)及時(shí)投入密封系統(tǒng)，并正常運(yùn)行。 檢查工藝系統(tǒng)置換情況，合格后驗(yàn)收。 氣體置換時(shí)必須注意： 在正式引入工藝氣體之前，壓縮機(jī)油系統(tǒng)聯(lián)鎖調(diào)試工作應(yīng)全部完成，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 對入口氣體壓力較高的壓縮機(jī)，開啟入口閥置換時(shí)應(yīng)特別緩慢，嚴(yán)禁氣體流動使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 壓縮機(jī)干氣密封不漏氣，各系統(tǒng)管道不漏，如發(fā)現(xiàn)泄漏要及時(shí)查明原因并設(shè)法消除。 3、壓縮機(jī)的起動 離心式壓縮機(jī)組做好一切準(zhǔn)備，并經(jīng)檢查驗(yàn)收合格之后，才能按規(guī)程規(guī)定的程序開車。對汽輪機(jī)驅(qū)動

40、的離心式壓縮機(jī)來講，起動后轉(zhuǎn)速是由低到高逐步上升的，不存在電動機(jī)驅(qū)動的那樣由于升速過快而產(chǎn)生超負(fù)荷問題，所以一般是將入口閥全開，防喘振用的回流閥或放空閥全開。按照有關(guān)工藝的要求進(jìn)行準(zhǔn)備后，全部儀表、聯(lián)鎖投入使用，中間冷卻器通水暢通。一切準(zhǔn)備就緒之后，首先按照汽輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行暖管、盤車、沖動轉(zhuǎn)子和暖機(jī)。在5001000rmin下暖機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行半小時(shí)，全面檢查機(jī)組，包括潤滑油系統(tǒng)的油溫、油壓，特別是軸承油溫度；檢查調(diào)節(jié)動力油系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)以及壓縮機(jī)各段進(jìn)、出口氣體的溫度、壓力，有無異常聲響。如一切正常，汽輪機(jī)暖機(jī)達(dá)到要求，潤滑油油箱油溫已達(dá)到32以上時(shí)，則可以開始升

41、速。油溫達(dá)到40時(shí)，可停止給油加熱，并使油冷器通冷卻水。 機(jī)組按規(guī)定的升速曲線升速。升速過程中，要注意不得在靠近任何一個(gè)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速的10轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)停留。通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)升速要快，一般以每分鐘升高設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的20左右為宜。通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，要嚴(yán)密注意機(jī)組的振動情況。在離開臨界轉(zhuǎn)速范圍之后可按每分鐘升高設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的7進(jìn)行。從低速的5001000rmin到正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速，中間應(yīng)分階段作適當(dāng)?shù)耐Ａ?，以避免因蒸汽?fù)荷變化太快而使蒸汽管網(wǎng)壓力波動，同時(shí)還便于對機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行儉查，一切正常時(shí)才可繼續(xù)升速，直到調(diào)速器起作用的最低轉(zhuǎn)速(一般為設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的85左右)。 4、壓縮機(jī)的升壓 壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)后，壓縮機(jī)的排氣進(jìn)行

42、放空或打回流，此時(shí)排氣壓力很低，并且沒有向工藝管網(wǎng)輸送氣體，轉(zhuǎn)速也不高。這時(shí)壓縮機(jī)處于空負(fù)荷，或者確切點(diǎn)說，是屬于低負(fù)荷運(yùn)行。長時(shí)間輕負(fù)荷運(yùn)行，無論對汽輪機(jī)和壓縮機(jī)都是不利的。對汽輪機(jī)組來說，長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，會加速汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥的磨損；低轉(zhuǎn)速時(shí)汽輪機(jī)可以達(dá)到很高的扭矩。如果流經(jīng)壓縮機(jī)重量流量很大，機(jī)組的軸可能產(chǎn)生過大的應(yīng)力；此外，長時(shí)間低壓運(yùn)行也影響壓縮機(jī)的效率，對密封系統(tǒng)也有不利影響。因此在機(jī)組穩(wěn)定、正常運(yùn)行后，適時(shí)地進(jìn)行升壓加負(fù)荷是非常必要的。升壓一般應(yīng)當(dāng)在汽輪機(jī)調(diào)速器已投入工作，達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后開始。 壓縮機(jī)升壓(加負(fù)荷)可以通過增加轉(zhuǎn)速和關(guān)小直到關(guān)死放空閥或旁通回流閥門來達(dá)到，但是這種

43、操作必須小心謹(jǐn)慎，不能操作過快、過急，以免發(fā)生喘振。 壓縮機(jī)升壓時(shí)需要注意幾個(gè)問題： 壓縮機(jī)的升壓，有的先采用關(guān)閉放空閥來達(dá)到，有的采用關(guān)閉旁通閥來達(dá)到，有的機(jī)組放空閥還不止一個(gè)。壓縮機(jī)在起動時(shí)這些放空閥或旁通閥是開著的，為了提高出口壓力，可以逐漸關(guān)閉放空閥或旁通閥。 關(guān)閥升壓過程中要密切注意喘振，發(fā)現(xiàn)喘振跡象時(shí)，要及時(shí)開大閥門，出口放空閥門全關(guān)后，逐漸打開流量控制閥，此時(shí)流量主要由流量控制閥來控制。當(dāng)放空閥全關(guān)后，使防喘振流量控制閥投入自動控制。逐漸關(guān)小流量控制閥，壓縮機(jī)出口壓力升到規(guī)定值。關(guān)閥過程中，同樣需要注意避免喘振。 如果通過閥門調(diào)節(jié)，壓力不能達(dá)到預(yù)定數(shù)值，則需將汽輪機(jī)升速，升速不可

44、太猛過快，以防止發(fā)生壓縮機(jī)的喘振。 升壓的操作程序的總原則是在每一級壓縮機(jī)內(nèi)，避免出口壓力低于進(jìn)口壓力，并防止運(yùn)行點(diǎn)落入喘振區(qū)。對各機(jī)組應(yīng)當(dāng)確定關(guān)閉各放空閥和旁路閥的正確順序和操作的漸變度。壓縮機(jī)的出口閥只有在正常轉(zhuǎn)速下，壓縮機(jī)管路的壓力等于或稍高于管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力時(shí)才可以打開，向管網(wǎng)輸送氣體。 升壓時(shí)要注意控制中間冷卻器的水量，使各段入口氣溫保持在規(guī)定數(shù)值。 升壓后將防喘振自動控制閥撥到“自動”位置。 要特別注意壓縮機(jī)絕對不允許在喘振的狀態(tài)下運(yùn)行，壓縮機(jī)的喘振跡象可以從壓縮機(jī)發(fā)生強(qiáng)烈振動、吼聲以及出口的壓力和流量的嚴(yán)重的波動中看出來。如果發(fā)現(xiàn)喘振跡象應(yīng)當(dāng)打開放空閥或旁通閥，直到壓力和流量達(dá)到

45、穩(wěn)定為止。 5、壓縮機(jī)防喘振試驗(yàn) 為了安全起見，在壓縮機(jī)并入工藝管網(wǎng)之前，對防喘振自動裝置應(yīng)當(dāng)進(jìn)行試驗(yàn)，檢查其動作是否可靠，尤其是第一次起動時(shí)必須進(jìn)行這種試驗(yàn)。在試驗(yàn)之前，應(yīng)研究下壓縮機(jī)的特性線，查看下正在運(yùn)行的轉(zhuǎn)速下，該壓縮機(jī)的喘振流量是多少，目前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的流量是多少。壓縮機(jī)沒有發(fā)生喘振，當(dāng)然輸送的流量是大于喘振流量。然后改變防喘振流量控制閥的整定值，將流量控制整定值調(diào)整到正在運(yùn)行的流量，這時(shí)防喘自動放空閥或回流閥應(yīng)當(dāng)自動打開。如果未能打開，則說明自動防喘系統(tǒng)發(fā)生故障，要及時(shí)檢查排除。在試驗(yàn)時(shí)千萬要注意，不要使壓縮機(jī)發(fā)生喘振。 6、壓縮機(jī)的保壓與并網(wǎng)送氣 當(dāng)汽輪機(jī)達(dá)到調(diào)速器工作轉(zhuǎn)速后，壓縮機(jī)

46、升壓將出口壓力調(diào)整到規(guī)定壓力，壓縮機(jī)組通過檢查確認(rèn)一切正常，工作平穩(wěn)，這時(shí)可通知主控制室，準(zhǔn)備向系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)氣，即工藝部門壓縮機(jī)出口管線高壓氣體導(dǎo)入到各用氣部位。當(dāng)壓縮機(jī)出口壓力大于工藝系統(tǒng)壓力，并接到導(dǎo)氣指令后，才可逐步緩慢地打開壓縮機(jī)出口閥向系統(tǒng)送氣，以免因系統(tǒng)無壓或壓力太大而使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況發(fā)生突然變化。 當(dāng)各用氣部位將壓縮機(jī)出口管線中氣體導(dǎo)入各工藝系統(tǒng)時(shí)，隨著導(dǎo)氣量的增加，勢必引起壓縮機(jī)出口壓力的降低。因此在導(dǎo)氣的同時(shí)，壓縮機(jī)必須進(jìn)行“保壓”，即通過流量調(diào)節(jié)，保持出口壓力的穩(wěn)定。 導(dǎo)氣和保壓調(diào)整流量時(shí)，必須注意防止喘振。在調(diào)整之前，應(yīng)當(dāng)記住喘振流量，使調(diào)整流量不要靠近喘振流量；調(diào)整過程中

47、應(yīng)注意機(jī)組動靜，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有喘振跡象時(shí)，應(yīng)及時(shí)加大放空流量或回流流量，防止喘振。如果通過流量調(diào)節(jié)還不能達(dá)到規(guī)定出口壓力時(shí)，此時(shí)汽輪機(jī)必須升速。 在工藝系統(tǒng)正常供氣的運(yùn)行條件下，所有防喘振用的回流閥或放空閥應(yīng)全關(guān)。只有當(dāng)減量生產(chǎn)而又要維持原來的壓強(qiáng)時(shí)，在不得已情況下才允許稍開一點(diǎn)回流閥或放空閥，以保持壓縮機(jī)的功率消耗控制在最低水平。進(jìn)入正常生產(chǎn)后，一切手控操作應(yīng)切換到自動控制，同時(shí)應(yīng)按時(shí)對機(jī)組各部分的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，特別要注意軸承的溫度或軸承回油溫度，如有不正常應(yīng)及時(shí)處理。要經(jīng)常注意壓縮機(jī)出口、入口氣體參數(shù)的變化，并對機(jī)組加以相應(yīng)的調(diào)節(jié)，以避免發(fā)生喘振。 7、運(yùn)行中例行檢查 機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)，對機(jī)

48、器要進(jìn)行定期的檢查，一些非儀表自動記錄的數(shù)據(jù)操作者應(yīng)在機(jī)器數(shù)據(jù)記錄紙上記上，以便掌握機(jī)器在運(yùn)行過程中的全部情況，對比分析，幫助了解性能，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。 壓縮機(jī)組在正常速度下運(yùn)行時(shí)，般要作如下的檢查： 汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力和溫度； 抽汽流量、溫度和壓力； 冷凝器真空度； 油箱油位； 油溫在規(guī)定范圍內(nèi)； 油壓(包括油泵出口油壓、過濾器的油壓力降、滑油總管油壓、軸承油壓、以及干氣密封的氮?dú)鈮毫?； 回油管內(nèi)的油流情況(定期從主油箱中取樣進(jìn)行分析)； 壓縮機(jī)的軸向推力、轉(zhuǎn)子的軸向位移和機(jī)組的振動水平； 壓縮機(jī)各段進(jìn)口和出口氣體的溫度和壓力以及冷卻器進(jìn)出口水溫。 8、壓縮機(jī)的停機(jī) 壓縮機(jī)組的停機(jī)有兩種，種

49、是計(jì)劃停機(jī)，即正常停機(jī)，由手動操作停機(jī)；另一種是緊急停機(jī)，即事故停機(jī)，是由于保安系統(tǒng)動作而自動停機(jī)，或者手動“打閘”進(jìn)行緊急停機(jī)。 計(jì)劃停機(jī)的操作要點(diǎn)及程序是： 接到停機(jī)通知后，將流量自動控制閥撥到“手動”位置，利用主控制室控制系統(tǒng)或現(xiàn)場打開各段旁通閥或放空閥，關(guān)閉出口閥，使壓縮機(jī)與工藝系統(tǒng)切斷，全部進(jìn)行自我循環(huán)。 從主控制室或者在現(xiàn)場使汽輪機(jī)減速，直到調(diào)速器的最低轉(zhuǎn)速。在降低負(fù)荷的同時(shí)進(jìn)行緩慢降速，避免壓縮機(jī)喘振。 根據(jù)汽輪機(jī)停機(jī)要求和程序，進(jìn)行汽輪機(jī)的停機(jī)。 潤滑油泵和密封油泵，應(yīng)在機(jī)組完全停運(yùn)并冷卻之后停運(yùn)。 根據(jù)規(guī)程的規(guī)定可以關(guān)閉壓縮機(jī)的進(jìn)口閥門，則應(yīng)關(guān)上；如果需要閥門開著，并且處在壓

50、力狀態(tài)下，則密封系統(tǒng)務(wù)必保持運(yùn)轉(zhuǎn)。 潤滑油泵和密封油泵必須維持運(yùn)轉(zhuǎn)，直到壓縮機(jī)機(jī)殼出口端溫度降到20以下。檢查潤滑油溫度，調(diào)整油冷器水量，使出口油溫保持在50左右。 停車后將壓縮機(jī)機(jī)殼及中間冷卻器排放閥門打開，關(guān)閉中間冷器進(jìn)水閥門。壓縮機(jī)機(jī)殼上的所有排放閥或絲堵在停機(jī)后都應(yīng)打開，以排除冷凝液，直到下次開車之前再關(guān)上。 如果壓縮機(jī)停機(jī)后，壓縮機(jī)內(nèi)仍存留部分剩余壓力的話，密封系統(tǒng)要繼續(xù)維持運(yùn)轉(zhuǎn)，密封油油箱加熱盤管應(yīng)繼續(xù)加熱，高位油槽和密封油收集器應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定。如果周圍環(huán)境溫度降到5以下時(shí)，某些管路系統(tǒng)，應(yīng)對系統(tǒng)的伴管進(jìn)行供熱保溫。 三、壓縮機(jī)的防反轉(zhuǎn) 壓縮機(jī)停車后要嚴(yán)禁發(fā)生反轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子靜止后

51、，此時(shí)管路當(dāng)中尚殘存很大容量的工藝氣體，并具有一定的壓力，而此時(shí)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動，壓縮機(jī)內(nèi)壓力低于管路壓力。這時(shí)如果壓縮機(jī)出口管路上沒有安裝逆止閥門或者逆止閥門距壓縮機(jī)出口很遠(yuǎn)的話，管路中的氣體便會倒流，使壓縮機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，同時(shí)也帶動汽輪機(jī)或電動機(jī)及齒輪變速器等轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)組轉(zhuǎn)子發(fā)生反轉(zhuǎn)會破壞軸承的正常潤滑，使止推軸承受力狀況發(fā)生改變，甚至?xí)斐芍雇戚S承的損失，干氣密封也會因?yàn)閴嚎s機(jī)的倒轉(zhuǎn)而損壞。為了避免壓縮機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)注意幾個(gè)問題： 壓縮機(jī)出口管路上一定要設(shè)置逆止閥門，并且盡可能安裝在靠近出口法蘭的地方，使逆止閥距離壓縮機(jī)出口距離盡量減小，從而使這段管路中氣體容量減到最小，不致造成反

52、轉(zhuǎn)。 根據(jù)各機(jī)組情況，安設(shè)放空閥、排氣閥或再循環(huán)管線，在停機(jī)時(shí)要及時(shí)打開這些閥門，將壓縮機(jī)出口高壓氣體排除，以減少管路中貯存的氣體容量。 系統(tǒng)內(nèi)的氣體在壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)可能發(fā)生倒灌，高壓、高溫氣體倒灌回壓縮機(jī)，不僅能引起壓縮機(jī)倒轉(zhuǎn)，而且還會燒壞軸承和密封。由于氣體倒灌在國內(nèi)造成事故較多，非常值得注意！ 為了切實(shí)防止上述事故的發(fā)生，在降速、停機(jī)之前必須做好下列各項(xiàng)工作： 打開放空閥或回流閥，使氣體放空或者回流。 切實(shí)關(guān)好系統(tǒng)管路的逆止閥。做好上述工作后，進(jìn)行逐漸降速、停機(jī)。 四、壓縮機(jī)在封閉回路下的操作 由于壓縮機(jī)的某種特殊需要，可能在封閉回路下進(jìn)行操作。在封閉回路下用空氣、氧氣和含氧氣的氣體進(jìn)行操

53、作時(shí)是危險(xiǎn)的，很容易引起爆炸。因此不允許利用這些氣體做為介質(zhì)在封閉回路中操作。 氣體燃燒、爆炸，一般需要具備三個(gè)條件，即燃料、助燃劑和熱量。熱量的產(chǎn)生是氣體經(jīng)過壓縮后，隨著壓力的升高而溫度顯著升高；對氣體所加的壓縮功轉(zhuǎn)換成熱量，蘊(yùn)藏在氣體之中，這是不可避免的。光有熱量沒有燃料和助燃劑也不會引起燃燒、爆炸。如果壓縮介質(zhì)是空氣、氧氣或含有氧的氣體，這就提供了助燃條件。燃料一般是油，即漏入汽缸與介質(zhì)接觸的潤滑油、密封油或安裝、檢修時(shí)殘留的油質(zhì)。這些因素湊在一起就很容易引起燃燒、爆炸。 為了避免燃燒、爆炸必須將構(gòu)成燃燒、爆炸三因素-氧、油和熱量因素中設(shè)法消除一個(gè)因素，而熱量是不可能消除的，所以只好設(shè)法

54、消除油和氧了。 為了防止爆炸，決不允許用空氣或其他含有氧的氣體在壓縮機(jī)封閉網(wǎng)路內(nèi)進(jìn)行操作。如果由于某種需要(例如檢查、試車等)，確實(shí)必須采用封閉回路運(yùn)行的活，應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要的分子量采用惰性氣體(如氦)、氮或二氧化碳等。 防止油進(jìn)入壓縮機(jī)與氣體接觸，也是防止爆炸的重要措施。要保證壓縮機(jī)內(nèi)部零件和聯(lián)結(jié)管線的清潔，確保無油是很重要的。這對壓縮含氧的氣體介質(zhì)尤其重要。壓縮機(jī)密封系統(tǒng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)之前，潤滑油不要通過軸承；在密封系統(tǒng)停運(yùn)之前，應(yīng)先停潤滑油泵；密封系統(tǒng)壓力不足時(shí)，壓縮機(jī)應(yīng)當(dāng)自動停車。 以上只是概要介紹，有關(guān)具體注意事項(xiàng)應(yīng)遵照有關(guān)專門規(guī)定。 五、壓縮機(jī)的喘振與防喘振 離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中一個(gè)特殊現(xiàn)象就

55、是喘振，防止喘振是壓縮機(jī)運(yùn)行中極其重要的問題，許多事實(shí)證明，壓縮機(jī)的大量事故都與喘振有關(guān)。 喘振所以能造成極大的危害，是因?yàn)樵诖駮r(shí)氣流產(chǎn)生強(qiáng)烈的往復(fù)脈沖，來回沖擊壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子及其他部件；氣流強(qiáng)烈的無規(guī)律的振蕩引起機(jī)組強(qiáng)烈振動，從而造成各種嚴(yán)重后果。喘振曾經(jīng)造成轉(zhuǎn)子大軸彎曲；密封損壞，造成嚴(yán)重的漏氣、漏油；喘振使軸向推力增大，燒毀止推軸承；破壞對中與安裝質(zhì)量，使振動加劇；強(qiáng)烈的振動可造成儀表失靈；嚴(yán)重持久的喘振可使轉(zhuǎn)子與靜止部分相撞、主軸和隔板斷裂，甚至整個(gè)壓縮機(jī)報(bào)廢，這在國外已經(jīng)發(fā)生過，喘振在運(yùn)行中是必須時(shí)刻提防的問題。 1、喘振的跡象 在運(yùn)行中，壓縮機(jī)發(fā)生喘振的跡象，一般是首先流量大幅度下降

56、，壓縮機(jī)排氣量顯著降低，出口壓力波動，壓力表的指針來回?cái)[動，機(jī)組發(fā)生強(qiáng)烈振動并伴有間斷的低沉的吼聲，好象人在干咳一般。判斷喘振除憑人的感覺之外，還可以根據(jù)儀表和運(yùn)行參數(shù)配合性能曲線查出。 2、喘振發(fā)生的條件 根據(jù)喘振的原理可知，喘振在下述條件下發(fā)生： 在流量減小時(shí)，流量降到該轉(zhuǎn)速下的喘振流量時(shí)發(fā)生。壓縮機(jī)特性決定了在轉(zhuǎn)速一定的條件下，一定的流量對應(yīng)于定的出口壓力或升壓比，并且在一定的轉(zhuǎn)速下存在一個(gè)極限流量喘振流量。當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行中實(shí)際流量低于這個(gè)喘振流量時(shí)壓縮機(jī)便不能穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)生喘振。這些流量、出口壓力、轉(zhuǎn)速和喘振流量的綜合關(guān)系構(gòu)成壓縮機(jī)的特性線，也叫性能曲線。在一定轉(zhuǎn)速下使流量大于喘振流量就

57、不會發(fā)生喘振。 管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)氣體的壓力大于一定轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的最高壓力時(shí)，發(fā)生喘振。如果壓縮機(jī)與系統(tǒng)管網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)壓力大大高出壓縮機(jī)在該轉(zhuǎn)速下運(yùn)行對應(yīng)的極限壓力時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)高壓氣體便在壓縮機(jī)出口形成很高的“背壓”，使壓縮機(jī)出口阻塞，流量減少，甚至管網(wǎng)氣體倒流；入口氣源減少或切斷，如壓縮機(jī)當(dāng)供氣不足，壓縮機(jī)沒有補(bǔ)充氣源等。所有這些情況如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)調(diào)節(jié)，壓縮機(jī)都可能發(fā)生喘振。 機(jī)械部件損壞脫落時(shí)可能發(fā)生喘振。機(jī)械密封、平衡盤密封、O形環(huán)等部件安裝不全，安裝位置不準(zhǔn)或者脫落，會形成各級之間或各段之間串氣，可能引起喘振；過濾器阻力太大，逆止閥失效或破壞，也都會引起喘振。 操作中，升速升壓過快，降速之前未能首先降壓可能導(dǎo)致喘振。升速、升壓要緩慢均勻，降速之前應(yīng)先采取卸壓措施，如放空、回流等，以免轉(zhuǎn)速降低后，氣流倒灌。 工況改變，運(yùn)行點(diǎn)落入喘振區(qū)。工況變化，如改變轉(zhuǎn)速、流量、壓力之前，未查看特性曲線，使壓縮機(jī)運(yùn)行點(diǎn)落入喘振區(qū)。 正常運(yùn)行時(shí)，防喘系統(tǒng)未投自動。當(dāng)外界因素變化時(shí)，如蒸汽壓力下降或汽量波動；汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降而防喘系統(tǒng)來不及手動調(diào)節(jié)；