压缩机的使用与维护分解.pptx
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1、第九章 压缩机的使用与维护 用于输送气体及提高其压力的设备,在石油化工生产过程中普遍使用。此外,还广泛用于动力工程、制冷工程、仪器工业等。第一节 压缩机的类型一、按工作原理分类容积式压缩机速度式压缩机往复式压缩机回转式压缩机活塞式膜片式滑片式螺杆式转子式离心式压缩机轴流式压缩机两级活塞式压缩机两级活塞式压缩机 单级活塞压缩机单级活塞压缩机 活塞式压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机膜片式压缩机 旋转叶片式压缩机旋转叶片式压缩机 最长的使用寿命最长的使用寿命-低转速(低转速(1460RPM1460RPM),动),动件少(轴承与滑片),润滑油在机件间形成件少(轴承与滑片),润滑油在机件间形成保护膜,防止
2、磨损及泄漏,使空压机能够安保护膜,防止磨损及泄漏,使空压机能够安静有效运作;平时有按规定做例行保养的静有效运作;平时有按规定做例行保养的JAGUARJAGUAR滑片式空压机,至今使用十万小时以滑片式空压机,至今使用十万小时以上,依然完好如初,按十万小时相当于每日上,依然完好如初,按十万小时相当于每日以十小时运作计算,可长达以十小时运作计算,可长达3333年之久。因此,年之久。因此,将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。过。滑滑(叶叶)片式空压机片式空压机 可以可以365365天连续运转并保证天连续运转并保证6000060000小小时以上安全运转的空气压
3、缩机时以上安全运转的空气压缩机 1.1.进气进气2.2.开始压缩开始压缩3.3.压缩中压缩中 4.4.排气排气1.1.转子及机壳间成为压缩转子及机壳间成为压缩空间,当转子开始转动时,空间,当转子开始转动时,空气由机体进气端进入。空气由机体进气端进入。2.2.转子转动使被吸入的空气转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围,转至机壳与转子间气密范围,同时停止进气。同时停止进气。3.3.转子不断转动,气密范转子不断转动,气密范围变小,空气被压缩。围变小,空气被压缩。4.4.被压缩的空气压力升高达被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。出进入油气
4、分离器内。4.4.被压缩的空气压力升高被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。端排出进入油气分离器内。1.1.进气进气2.2.开始压缩开始压缩3.3.压缩中压缩中4.4.排气排气1.1.凸凹转子及机壳间成为压凸凹转子及机壳间成为压缩空间,当转子开始转动时,缩空间,当转子开始转动时,空气由机体进气端进入。空气由机体进气端进入。2.2.转子转动使被吸入的空转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密气转至机壳与转子间气密范围,同时停止进气。范围,同时停止进气。3.3.转子不断转动,气密转子不断转动,气密范围变小,空气被压缩。范围变小,空气被压缩。螺杆式
5、气体压缩机是世界上最先进、紧螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳,噪音低,是值凑型、坚实、运行平稳,噪音低,是值得信赖的气体压缩机。得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机螺杆式压缩机气路系统:气路系统:A A 进气过滤器进气过滤器B B 空气进气阀空气进气阀C C 压缩机主机压缩机主机D D 单向阀单向阀E E 空气空气/油分离器油分离器F F 最小压力阀最小压力阀G G 后冷却器后冷却器H H 带自动疏水器带自动疏水器的水分离器的水分离器 油路系统:油路系统:J J 油箱油箱K K 恒温旁通阀恒温旁通阀L L 油冷却器油冷却器M M 油过滤器油过滤器N N 回油阀回油阀O O 断
6、油阀断油阀 冷冻系统:冷冻系统:P P 冷冻压缩机冷冻压缩机Q Q 冷凝器冷凝器R R 热交换器热交换器S S 旁通系统旁通系统T T 空气出口过滤器空气出口过滤器 螺杆式压缩机螺杆式压缩机 涡旋式压缩机涡旋式压缩机涡旋式压缩机是涡旋式压缩机是2020世纪世纪9090年代末期开发并问世的高科技压缩年代末期开发并问世的高科技压缩机,由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其机,由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机,已经低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机,已经得到压缩机行业的关注和公认。得到压缩机行业的关注和公认。被誉为被
7、誉为“环保型压缩机环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计,使其成为当今世界最节能压由于涡旋式压缩机的独特设计,使其成为当今世界最节能压缩机。缩机。涡旋式压缩机涡旋式压缩机主要运动件涡卷付,主要运动件涡卷付,只有磨合没有磨损,因而只有磨合没有磨损,因而寿命更长,被誉为免维修压缩机。寿命更长,被誉为免维修压缩机。由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静,又被由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静,又被誉为誉为“超静压缩机超静压缩机”。涡旋式压缩机零部件少,只有四涡旋式压缩机零部件少,只有四个运动部件个运动部件,压缩机工作腔由相压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的运动涡卷付
8、形成多个相互封闭的镰形工作腔,当动涡卷作平动运镰形工作腔,当动涡卷作平动运动时,使镰形工作腔由大变小而动时,使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。达到压缩和排出压缩空气的目的。二、按用途分二、按用途分类以被以被压缩气体的名称分气体的名称分类:氢气气压缩机、石机、石油气油气压缩机、空气机、空气压缩机等机等以以压缩机在工机在工艺过程中的作用分程中的作用分类:循:循环压缩机、冰机等机、冰机等三、各三、各类压缩机的适用范机的适用范围活塞式活塞式压缩机在高机在高压、超高、超高压领域具有不可域具有不可替代的替代的优势;离心式离心式压缩机特机特别式合于大型石油化工生式合于大型石油化工生产;回回
9、转式式压缩机适合于小中排气量的机适合于小中排气量的场合使用。合使用。(1)膨胀:当活塞向下移动时,气缸的容积增大,压力)膨胀:当活塞向下移动时,气缸的容积增大,压力下降,原先存留在气缸中的气体(因余隙容积存在)不断下降,原先存留在气缸中的气体(因余隙容积存在)不断膨胀。膨胀。一、一、活塞式空压机的结构及工作原理活塞式空压机的结构及工作原理第二节第二节活塞式压缩机活塞式压缩机(2)吸入:当气缸内吸入:当气缸内压力降到稍小于力降到稍小于进气管中的气体气管中的气体压力,力,进气管中的气体便气管中的气体便项开吸气开吸气阀片片进入气缸内,入气缸内,随着活塞的随着活塞的继续下移,气体不断下移,气体不断进入
10、缸内直至活塞下入缸内直至活塞下移到最低点(又称内止点)移到最低点(又称内止点)为止。止。(3)压缩:当活塞从内止点向上移动时,气缸内容积逐渐)压缩:当活塞从内止点向上移动时,气缸内容积逐渐缩小,即开始将气缸内气体进行压缩。由于吸气阀有止逆缩小,即开始将气缸内气体进行压缩。由于吸气阀有止逆作用,放气缸内气体不能倒流向进气管中,排气管中的气作用,放气缸内气体不能倒流向进气管中,排气管中的气体压力在此时仍高于缸内气体压力,所以气缸内气体也无体压力在此时仍高于缸内气体压力,所以气缸内气体也无法项开排气阀片,又由于排气阀也有止逆作用,故排气管法项开排气阀片,又由于排气阀也有止逆作用,故排气管中的气体也不
11、能进入气缸内,当活塞继续上移时,气缸内中的气体也不能进入气缸内,当活塞继续上移时,气缸内容积进一步缩小,使缸内气体压力不断升高。容积进一步缩小,使缸内气体压力不断升高。(4)排出:随着活塞)排出:随着活塞继续上移,当气缸内气体上移,当气缸内气体压力升高至稍力升高至稍大于排气管中的气体大于排气管中的气体压力力时,缸内气体便,缸内气体便项开排气开排气阀片片进入排气管中,并不断排出,直至活塞移到最上端(又称外入排气管中,并不断排出,直至活塞移到最上端(又称外止点)止点)为止,然后活塞又开始向下移止,然后活塞又开始向下移动,重复上述,重复上述动作。作。活塞在气缸内活塞在气缸内连续不断地往复运不断地往复
12、运动,便气缸循,便气缸循环地吸入和地吸入和排出气体,活塞的每一次来回称排出气体,活塞的每一次来回称为一个工作循一个工作循环;活塞从;活塞从内止点移至外止点的距离叫做活塞行程。内止点移至外止点的距离叫做活塞行程。工作循环工作循环 4123 41 吸气过程吸气过程 气体从吸气阀进入气缸,并充满整个气体从吸气阀进入气缸,并充满整个容积。容积。12 压缩过程压缩过程吸气阀关闭,气体被压缩而压力升高。吸气阀关闭,气体被压缩而压力升高。23 排气过程排气过程 排气阀被迫打开,气体从排气阀排出。排气阀被迫打开,气体从排气阀排出。上上图所示是双作用气缸所示是双作用气缸简图,双作用气缸两端都安,双作用气缸两端都
13、安装有吸气装有吸气阀和排气和排气阀,其工作,其工作过程与作用相同,程与作用相同,所不同之所不同之处只是在同一只是在同一时间内,无内,无论活塞向上向活塞向上向下移下移动都能同都能同时吸入和排出气体。吸入和排出气体。活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机的外形的外形1按排气按排气压力高低分力高低分为:低低压空空压机机排气排气压力力1.0MPa中中压空空压机机1.0MPa排气排气压力力10MPa高高压空空压机机10MPa排气排气压100MPa活塞式压缩机的类型活塞式压缩机的类型2接排气量大小分接排气量大小分为:小型空小型空压机机1m3min排气量排气量10m3min中型空中型空压机机10m3min排气量排
14、气量100m3min大型空大型空压机机排气量排气量100m3min空空压机的排气量指吸入状机的排气量指吸入状态自由气体流量。自由气体流量。一般一般规定:定:轴功率功率15KW、排气、排气压力力1.4MPa为微型空微型空压机。机。3按气缸中心按气缸中心线与地面相与地面相对位置分位置分为:立式空立式空压机机气缸中心气缸中心线与地面垂直布置。与地面垂直布置。角度式空角度式空压机机气缸中心气缸中心线与地面成一定角度与地面成一定角度(V型、型、W型、型、L型等)。型等)。卧式空卧式空压机机气缸中心气缸中心线与地面平行,气与地面平行,气缸缸布置在曲布置在曲轴一一侧。对动平衡式空平衡式空压机机气缸中心气缸中
15、心线与地面平行,气与地面平行,气缸缸对称布置在曲称布置在曲轴两两侧。4按按结构特点分构特点分为:单作用作用气体气体仅在活塞一在活塞一侧被被压缩。双作用双作用气体在活塞两气体在活塞两侧被被压缩。水冷式水冷式指气缸指气缸带有冷却水有冷却水夹套,通水冷却。套,通水冷却。风冷式冷式气缸外表面气缸外表面铸有散有散热片,空气冷却。片,空气冷却。固定式固定式空空压机机组固定在地基上。固定在地基上。移移动式式空空压机机组置于移置于移动装置上便于搬移。装置上便于搬移。有油有油润滑滑指气缸内注油指气缸内注油润滑,运滑,运动机构机构润滑油循滑油循环润滑。滑。无油无油润滑滑指气缸内不注油指气缸内不注油润滑,活塞和气缸
16、滑,活塞和气缸为干运干运转,但,但传动机构由机构由润滑油循滑油循环润滑。滑。全无油全无油润滑滑气缸内气缸内传动机构均无油机构均无油润滑。滑。此外此外还分分为有十字有十字头(中小型无油空(中小型无油空压机)、无十字机)、无十字头(V、W型低型低压微型空微型空压机);机);单级压缩、两、两级或多或多级压缩、二、活塞式二、活塞式压缩机的主要性能参数机的主要性能参数(一)排气(一)排气压力:力:铭牌上的牌上的压力是指力是指设计时的目的目标工作工作压力,即力,即额定定压力,而力,而实际运运转时压缩机的机的排气排气压力取决于排气系力取决于排气系统。(二)排气温度:可在(二)排气温度:可在紧挨排气挨排气阀室
17、的排气管段上室的排气管段上直接用温度直接用温度计测得。得。(三)排气量:(三)排气量:单位位时间内,内,压缩机最后一机最后一级排出的气体体排出的气体体积,换算到第一算到第一级入口状入口状态的的压力和温度下的数力和温度下的数值。(四)(四)压缩机功率机功率1、指示功率:、指示功率:单位位时间内所作的指示功。内所作的指示功。2、轴功率功率N:驱动机机传给压缩机曲机曲轴的功率,的功率,轴功率功率绝大部分用于大部分用于压缩气体所消耗掉的指示功率,一小部分气体所消耗掉的指示功率,一小部分用于克服曲用于克服曲轴连杆机构的运杆机构的运动磨擦所消耗功率。磨擦所消耗功率。3、驱动功率:功率:传动功率:功率:带传
18、动c c=0.96=0.960.990.99;齿轮传动c c=0.97=0.970.990.99;联轴器直器直连压缩机机c c=1=1(五)(五)压缩机的效率和比功率机的效率和比功率1、等温指示效率:在等温、等温指示效率:在等温压缩循循环中,活塞在中,活塞在单位位时间内内对气体所作的功。气体所作的功。2、绝热指示效率:指示效率:绝热压缩循循环指示功率与同吸气指示功率与同吸气压力、同吸气量下的力、同吸气量下的实际压缩指示功率之比。指示功率之比。3、比效率:将在一定的排气、比效率:将在一定的排气压力下,力下,压缩机的机的轴功功率与其排气量的比率与其排气量的比值定定义为压缩机的比功率。它可机的比功率
19、。它可以反映同以反映同类型型压缩机在相同的吸、排气条件下,能机在相同的吸、排气条件下,能量消耗的情况,是量消耗的情况,是动力用空气力用空气压缩机的重要机的重要经济性性能指能指标。三、活塞式三、活塞式压缩机的使用与机的使用与维护在工程上根据生在工程上根据生产工工艺条件和条件和压缩机机产品品样本本进行行选择使用,通常都是按工使用,通常都是按工艺要求的最大耗气要求的最大耗气量来量来选配配压缩机的,所以生机的,所以生产中需要的气量中需要的气量总是是低于低于额定排气量,在运行定排气量,在运行过程中程中还要根据生要根据生产工工艺的具体要求的具体要求进行行调节。(一)活塞式(一)活塞式压缩机的机的选用用1、
20、压缩机种机种类的的选择仪表控制、表控制、动力系力系统等工作等工作过程常用空气程常用空气压缩机。机。合成氨、石油加合成氨、石油加氢等反等反应过程常用氮程常用氮氢气和气和氢气气压缩机。机。空气分离、石油裂解和氧气加空气分离、石油裂解和氧气加压装瓶常用氧气装瓶常用氧气压缩机。机。尿素和聚尿素和聚酯生生产过程常用二氧化碳程常用二氧化碳压缩机机。2、压缩机机结构型式的构型式的选择中小气量中小气量级数不多的数不多的压缩机常采用立式机常采用立式压缩机。机。动力用的固定式空气力用的固定式空气压缩机和工机和工艺用的中型用的中型压缩机宜采用机宜采用L型型压缩机。机。小型或需要移小型或需要移动的的压缩机多采用角式无
21、十字型机多采用角式无十字型结构的构的压缩机。机。工工艺用大型用大型压缩机一般采用机一般采用对称平衡型的卧式称平衡型的卧式压缩机。机。3、活塞式、活塞式压缩机的机型代号(机的机型代号(P205表表9-1)型号表示方法:型号表示方法:气缸列数气缸列数机型代号,附加特点机型代号,附加特点活塞力活塞力排气量排气量排气压力排气压力例:例:4VY-12/7型压缩机型压缩机4列、列、V型、移动式、额定排量为型、移动式、额定排量为12m3/min、额定排气压力、额定排气压力为为7105Pa(二)活塞式排气量的(二)活塞式排气量的调节1、回流、回流调节:将将压缩机的排气管和吸气管机的排气管和吸气管连通,并在通,
22、并在连通管通管路中装路中装设旁通旁通阀。当需要降低。当需要降低压缩机的排气量机的排气量时打开旁通打开旁通阀,使排出的气体的一部分全部回流到,使排出的气体的一部分全部回流到吸气管中,达到吸气管中,达到调节排气量的目的。排气量的目的。优点:点:装置装置简单,操作方便可靠,可,操作方便可靠,可实现排排气量的气量的连续调节。缺点:缺点:调节量的大小是由旁通量的大小是由旁通阀的开度来控的开度来控制的,所以制的,所以调节的的节流流损失失较大,不大,不经济,一般适用于短期的、不一般适用于短期的、不经常常调节或或调节幅幅度不大的度不大的场合。合。2、切断吸气、切断吸气调节在吸气管段上装在吸气管段上装设一个称一
23、个称为停止吸气停止吸气阀的的阀门。当当压缩机的排气量大于耗气量机的排气量大于耗气量时,排出,排出压力升高,力升高,高高压气体推气体推动停止停止调节阀内的小活塞使停止吸气内的小活塞使停止吸气调节阀关关闭,于是,于是压缩机停止吸气,机停止吸气,进入空入空转状状态。当排出。当排出压力下降、需要供气力下降、需要供气时,压力力调节器器会自会自动控制打开停止吸气高控制打开停止吸气高调节阀,压缩机再次机再次进入正常工作状入正常工作状态。优点:点:结构构简单,工作可靠,工作可靠,经济性好性好缺点:缺点:停止吸气后气缸内会形成真空,影响停止吸气后气缸内会形成真空,影响润滑油的滑油的润滑性能,并且气缸内会形成真滑
24、性能,并且气缸内会形成真空。空。对某此不允某此不允许漏入空气的漏入空气的压缩机机严禁禁使用。使用。3、停、停转压缩机机调节当排气量大于耗气量当排气量大于耗气量时,排气,排气压力升高,力升高,这时通通过压力力继电器及器及时切断切断电动机的机的电源使源使压缩机停机停转,直到,直到压力下降到力下降到规定定值时再通再通过压力力继电器器接通接通电动机的机的电源,启源,启动压缩机供气。机供气。优点:点:易于自易于自动控制控制调节,经济性好性好缺点:缺点:频繁启繁启动、停机,增加了零部件的磨、停机,增加了零部件的磨损,并影响,并影响电网网电压的的稳定性,一般只用定性,一般只用于小型于小型压缩机气量机气量调节
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