壓縮機(jī)培訓(xùn)教材課件

培訓(xùn)教材－壓縮機(jī)類(lèi)－

培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)第一節(jié)壓縮機(jī)的概述1.1壓縮機(jī)的應(yīng)用與分類(lèi):壓縮機(jī)按著能量傳遞與轉(zhuǎn)換的方式不同,常用的壓縮可分為兩大類(lèi):

壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)速度式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)-活塞式回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)滑片式螺桿式透平式壓縮機(jī)噴射式壓縮機(jī)離心式軸流式培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)1.2容積式壓縮機(jī)

容積式壓縮機(jī)的工作原理是依靠氣缸的工作容積周期性地變化來(lái)壓縮氣體,以達(dá)到提高氣體壓力的目的.按其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)不同,又可分為以下兩種：1.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)即為活塞式壓縮機(jī),它是依靠氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮氣體的,根據(jù)所需壓力的高低、可作成單級(jí)和多級(jí)的、目前需要高壓的場(chǎng)合,多采用這種壓縮機(jī)。圖4-1-1為風(fēng)冷單作用活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖。培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)1.3.1離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)因單級(jí)壓縮比小,故一般是多級(jí)的。工作時(shí)氣體被吸人,逐級(jí)沿葉輪上的流道流動(dòng),在提高了氣流能量頭后,進(jìn)入擴(kuò)壓器,進(jìn)一步將速度能量頭轉(zhuǎn)換成所需的壓力能量頭,最后由排出口排出。這種壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高、氣量大、送氣平穩(wěn)、不污染氣,因此,在大型生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。圖4-1-3為離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖。1.3.2軸流式壓縮機(jī)軸流式壓縮機(jī)是由動(dòng)、靜葉片、轉(zhuǎn)鼓和機(jī)殼組成,靠轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片對(duì)氣流作功。在機(jī)內(nèi),氣流流動(dòng)方向與主軸的軸線(xiàn)平行,氣流流動(dòng)路程短,故阻力損失較小,效率較離心式高。不同類(lèi)型的壓縮機(jī)根據(jù)自身特點(diǎn)有不同的適用范圍，見(jiàn)圖4-1-4。因在油田實(shí)際生產(chǎn)中，往復(fù)式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)得到非常廣泛的應(yīng)用，所以本章重點(diǎn)介紹往復(fù)式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)。培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)第二節(jié)往復(fù)式壓縮機(jī)2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的基本構(gòu)成往復(fù)式壓縮機(jī)主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作部件及機(jī)體組成。此外還有潤(rùn)滑、冷卻、調(diào)節(jié)等輔助系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是曲柄連桿機(jī)構(gòu),由電機(jī)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),連桿大頭裝在曲軸的曲柄銷(xiāo)上,其小頭與十字頭相連。因此,曲柄通過(guò)連桿帶動(dòng)十字頭在滑道內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),再由十字頭帶動(dòng)活塞組件〈包括活塞及活塞桿等〉在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作部件包括氣缸、氣閥組件、活塞組件及填料組件。氣缸的內(nèi)表面與活塞工作端面所形成的培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)空間是實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的工作腔。氣閥裝在氣缸上,控制氣體作單向流動(dòng),即吸氣閥只從進(jìn)氣管向工作腔吸氣,排氣閥只能從工作腔向排氣管排氣。氣閥的啟閉動(dòng)作主要由缸內(nèi)外壓力差及氣閥彈簧控制?；钊跉飧變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),工作腔的容積作周期性變化,它與吸排氣閥的啟閉動(dòng)作相配合,實(shí)現(xiàn)有膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個(gè)過(guò)程的工作循環(huán),從而不斷吸入低壓氣體、排出壓縮后的高壓氣體。2.2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn):1、適用壓力范圍廣.這種機(jī)器依靠工作容積變化的原理工作,因而不論其流量大小,都能達(dá)到很高的工作壓力.目前工業(yè)上超高壓壓縮機(jī)的工作壓力已可達(dá)350Mpa。2、熱力效率較高,功率消耗較其它型式壓縮機(jī)低。3、對(duì)介質(zhì)及排氣量的適應(yīng)性強(qiáng)。可用于較大的排氣量范圍,且排氣量受排氣壓力變化的影響較小.另處當(dāng)介質(zhì)密度改變時(shí),壓縮機(jī)的容積排量和排氣壓力的變化也較小。2.2.2往復(fù)式壓縮機(jī)的主要缺點(diǎn)：培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)1、氣體帶油污.若對(duì)氣體量要求較高時(shí),壓縮后氣體的凈化任務(wù)繁重。2、因受往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力的限制,轉(zhuǎn)速不能過(guò)高,故所能達(dá)到的最大排量較小。3、由于氣體壓縮過(guò)程間斷進(jìn)行,排氣不連續(xù),氣體壓力有波動(dòng),故在排出口一般設(shè)有穩(wěn)壓裝置。4、易損件較多,維修工作量大,一般需要有備機(jī)。2.3往復(fù)式壓縮機(jī)中的作用力在壓縮機(jī)工作時(shí)，通過(guò)機(jī)身傳到基礎(chǔ)上的力和力矩有往復(fù)質(zhì)量慣性力，不平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力和反轉(zhuǎn)矩。這些力和力矩的大小和方向都周期性變化，從而引起基礎(chǔ)的振動(dòng)。過(guò)大的振動(dòng)會(huì)使壓縮機(jī)連接松弛，基礎(chǔ)不均勻下沉，影響附近精密設(shè)備的操作。同時(shí)，這種振動(dòng)要消耗能量。單純用加大加重基礎(chǔ)的辦法來(lái)減少振動(dòng)，將消耗大量人力、物力，這是不合算的。因此最好是在結(jié)構(gòu)上將慣性力及其力矩平衡掉一部分，以減少振動(dòng)。培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)

2、小型:1m3/min〈V〈10m3/min3、中型:10m3/min〈V〈100m3/min4、大型:V〉100m3/min2.4.2按排氣壓力P可分為:

1、低壓壓縮機(jī):0.2Mpa〈P〈1Mpa2、中壓壓縮機(jī):1Mpa〈P〈10Mpa3、高壓壓縮機(jī):10Mpa〈P〈100Mpa4、超高壓壓縮機(jī):P〉100Mpa2.4.3按氣缸的排列方式可分為:

1、立式:氣缸中心線(xiàn)垂直于地面2、臥式:氣缸中心線(xiàn)平行于地面3、對(duì)置式:氣缸對(duì)稱(chēng)布置但非對(duì)動(dòng)4、對(duì)稱(chēng)平衡式:屬對(duì)置式的一種特例培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)接管進(jìn)入汽缸內(nèi)，借助于活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)分布于工作表面上，注油器產(chǎn)生的油壓必須大于注油點(diǎn)處的氣體壓力。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑是指主軸承、曲軸銷(xiāo)、十字頭銷(xiāo)和導(dǎo)軌等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)磨擦表面處的潤(rùn)滑；輸送路線(xiàn)：油泵-油過(guò)濾器-冷卻器-主軸承/十字頭導(dǎo)軌-曲軸銷(xiāo)/十字頭-油箱；W12-1油田使用的往復(fù)式活塞壓縮機(jī)介紹W12-1天然氣壓縮機(jī)為往復(fù)式活塞壓縮機(jī)，分為一級(jí)（P-C-201A/B）和二級(jí)（P-C-203A/B），每級(jí)共兩臺(tái)壓縮機(jī)，一用一備。由900HP，6300V/50HZ/3，轉(zhuǎn)速為985rpm的馬達(dá)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿及活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮機(jī)為單缸雙作用壓縮機(jī)，有四個(gè)進(jìn)氣閥和四個(gè)排氣閥。在活塞缸后部還有容量調(diào)節(jié)閥，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)氣量大小來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排量。氣閥是壓縮機(jī)中重要而又容易損壞的部件之一，W12-1天然氣壓縮機(jī)的氣閥結(jié)構(gòu)為環(huán)狀閥。如圖4-2-1，它由閥座1、升高限制器2、閥片3及彈簧4等用螺栓5緊固在一起，這是一個(gè)吸氣閥。閥座和升高限制器上，都有環(huán)狀形通道供氣體通過(guò)，閥片為幾個(gè)同心環(huán)。的油量。經(jīng)過(guò)冷卻的滑油經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后，分為兩路：一路到滑油柱塞泵--滑油分配器—注入點(diǎn)（共3個(gè)分別為汽缸上注入點(diǎn)、汽缸下注入點(diǎn)和氣封注入點(diǎn)）--廢油排到開(kāi)排罐/火炬；一路到主軸承/十字頭導(dǎo)軌--曲軸銷(xiāo)/十字頭—平衡塊—曲軸箱。輔助油泵：由單獨(dú)的馬達(dá)帶動(dòng)，在壓縮機(jī)啟動(dòng)前為主軸承、十字頭導(dǎo)軌、曲軸銷(xiāo)等部位潤(rùn)滑。手動(dòng)油泵：主要為在維修后對(duì)滑油系統(tǒng)手動(dòng)供油或在曲軸箱加油時(shí)，手動(dòng)油泵進(jìn)行觀察油位。日常維修保養(yǎng)中注意事項(xiàng)：機(jī)組運(yùn)行6個(gè)月，更換曲軸箱滑油；大修/新機(jī)運(yùn)行48小時(shí)更換滑油；巡檢時(shí)注意滑油油位及柱塞泵、分配器是否動(dòng)作；滑油冷卻器必須每個(gè)月更換一次防腐鋅塊。壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)容量閥；如果氣量太少，調(diào)節(jié)容量閥還達(dá)不到，可以取掉一組進(jìn)氣閥，使壓縮機(jī)由單缸雙作用變?yōu)閱胃讍巫饔?。第三?jié)螺桿式壓縮機(jī)3.1工作原理：培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)是-種按容積變化原理而工作的雙軸回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。氣體被吸人工作室后,工作室關(guān)閉并縮小,被壓縮的氣體在其內(nèi)經(jīng)受一種多變壓縮過(guò)程。雙螺軒壓縮機(jī)有一對(duì)互相嚙合、旋向一左一右的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子,其中陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒當(dāng)作活塞,陰轉(zhuǎn)子的齒槽(齒槽與機(jī)體內(nèi)圓柱面、端壁面共同構(gòu)成工作容積稱(chēng)基元容積)視作氣缸,就如同活塞式壓縮機(jī)的工作過(guò)程。圖4-3-1就是螺桿壓縮機(jī)螺桿副結(jié)構(gòu)圖。螺桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程如下:齒間基元容積隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大,并和吸入孔口連通,氣體通過(guò)吸人孔口進(jìn)入齒間基元容積,進(jìn)行氣體的吸入過(guò)程。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一定角度以后，齒間基元容積越過(guò)吸人孔口位置,與吸人孔口斷開(kāi),吸人過(guò)程結(jié)束。此時(shí),主動(dòng)轉(zhuǎn)子的齒間基元容積和從動(dòng)轉(zhuǎn)子的齒間基元容積彼此孤立。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)一角度以培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)后,兩個(gè)孤立的齒間基元容積相互溝通,形成一對(duì)齒間基元容積。此后,隨著齒的互相擠入,基元容積開(kāi)始縮小,實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程,直到一對(duì)齒間基元容積與排出孔口相連通的瞬間為止。在基元容積和排出孔口相連通后,進(jìn)行排出過(guò)程,壓縮后具有一定壓力的氣體,從基元容積排至管道。排出過(guò)程一直延續(xù)到兩個(gè)齒完全嚙合,基元容積值約等于零時(shí)為止.隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn),上述工作過(guò)程循環(huán)進(jìn)行.3.2螺桿壓縮機(jī)的分類(lèi)：根據(jù)壓縮機(jī)是有油或無(wú)油壓縮,分為干式螺桿壓縮機(jī)和噴油螺桿壓縮機(jī)。油田生產(chǎn)中常用的是噴油螺桿壓縮機(jī)。3.3螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)不平衡的質(zhì)量力，這點(diǎn)使得機(jī)器能平穩(wěn)地、無(wú)振動(dòng)地運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高的工作轉(zhuǎn)速，通常，螺桿壓縮機(jī)不需要特別的基礎(chǔ)，所以對(duì)于這種機(jī)型，即使功率較大的機(jī)器，也可用于移動(dòng)裝置中。培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高，高轉(zhuǎn)速可使同樣生產(chǎn)能力的機(jī)器結(jié)構(gòu)容積小和重量輕。一臺(tái)螺桿壓縮機(jī)的重量，約為一臺(tái)可比功率的活塞式壓縮機(jī)重量的1/7或1/13。無(wú)磨損，干式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子是以非接觸方式運(yùn)轉(zhuǎn)的，從而保證了無(wú)磨損，長(zhǎng)壽命，以及在整個(gè)使用期間功率保持恒定不變，機(jī)器壽命受軸承的耐久性限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，螺桿壓縮機(jī)零部件少，沒(méi)有易出故障的氣閥或密封件。故維護(hù)工作少，對(duì)侵蝕性氣體和污垢不敏感。調(diào)節(jié)性能良好，螺桿壓縮機(jī)可在多方面順應(yīng)工況的要求，作為調(diào)節(jié)措施有：變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、吸氣節(jié)流調(diào)節(jié)、用電力驅(qū)動(dòng)時(shí)的停機(jī)-運(yùn)轉(zhuǎn)控制、旁通調(diào)節(jié)以及特別用于制冷壓縮機(jī)的滑閥調(diào)節(jié)。絕對(duì)無(wú)油壓縮，與大多數(shù)其壓縮機(jī)型比較，干式壓縮機(jī)具有絕對(duì)無(wú)油壓縮的優(yōu)點(diǎn)，因此可用于輸送不能受油侵蝕的氣體。螺桿壓縮機(jī)具有基本上連續(xù)的輸送量和功耗小等優(yōu)點(diǎn)，與透平壓縮機(jī)比較，則螺桿壓縮機(jī)具有硬性曲線(xiàn)和喘振界限的優(yōu)點(diǎn)。3.4螺桿壓縮機(jī)的缺點(diǎn)：培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)效率低，螺桿壓縮機(jī)發(fā)展到今天，雖有許多改進(jìn)，但由于其內(nèi)部密封性不好和高的氣流速度，螺桿壓縮機(jī)的等溫效率，比同等功率的活塞壓縮機(jī)低。轉(zhuǎn)子制造復(fù)雜，軸承要求高，基于高的轉(zhuǎn)速和很小的間隙，螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子必須高精度加工，為此所需的工具和機(jī)床價(jià)格十分昂貴。3.5.1噴油螺桿壓縮機(jī)噴油的作用和原理：為改善壓縮過(guò)程的熱交換，降低氣體的排出溫度,以提高單級(jí)壓力比,在螺桿式壓縮機(jī)工作腔內(nèi)噴入具有一定壓力的液體。液體與壓縮氣體直接接觸,并吸收壓縮過(guò)程產(chǎn)生的熱量,使壓縮過(guò)程接近等溫。這種向工作腔噴入液體冷卻的螺桿式壓縮機(jī),稱(chēng)為噴液螺桿式壓縮機(jī)。其氣體的冷卻方式稱(chēng)為內(nèi)冷卻或直接冷卻;無(wú)油螺桿式壓縮機(jī)氣體的冷卻方式稱(chēng)外冷卻或間接冷卻。向工作腔噴入的液體通常是油,因此我們把這種向工作腔噴油的螺桿式壓縮機(jī)稱(chēng)為噴油螺軒式壓縮機(jī).培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)提高容積效率和絕熱效率.由于直接冷卻使壓縮過(guò)程接近等溫,減少了壓縮功;較低的圓周速度,使氣體的動(dòng)能損失大大降低;油膜減少了氣體通過(guò)間隙的泄漏;冷卻完善,使吸氣管、轉(zhuǎn)子與機(jī)體溫度低,減少了氣體在吸人過(guò)程中被加熱的程度。噪聲低.噴油式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速低(在同樣排氣量時(shí)),油膜層的吸著作用及油分離有消聲作用,使其噪聲比無(wú)油式壓縮機(jī)低得多。主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化.噴油使螺桿式壓縮機(jī)取消了同步齒輪,改由主動(dòng)轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子;以滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承;用油密封代替石墨環(huán)密封;機(jī)體不需夾層的冷卻水套,轉(zhuǎn)子中心不需要冷卻油孔,從而使機(jī)體與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,更便于制造。3.5.3噴油螺桿壓縮機(jī)的潤(rùn)滑：噴油螺桿壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油路主要由油箱、油氣分離器（一般有一級(jí)和二級(jí)分離）、油濾器、油冷卻器溫度調(diào)節(jié)閥及一些控制平衡閥組成。培訓(xùn)教材-壓縮機(jī)一般利用滑油的壓差進(jìn)行循環(huán)的（也有用油泵進(jìn)行循環(huán)的），滑油冷卻有風(fēng)冷和水冷兩種。在滑油冷卻器入口管線(xiàn)上，設(shè)有溫度調(diào)節(jié)閥，機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油溫調(diào)節(jié)閥處在半開(kāi)狀態(tài)；為了防止油溫過(guò)高是油發(fā)生氧化，油溫調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，全部油量都經(jīng)過(guò)油冷卻器，以適當(dāng)降低油溫；壓縮機(jī)在啟動(dòng)或冬季運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油