往复式压缩机

往复式压缩机内容1、概述2、什么是往复式压缩机，往复压缩机的分类3、往复式压缩机的原理4、往复式压缩机的结构5、往复式压缩机的各部件6、往复压缩机的安装与调试7、往复压缩机的问题及解决概述目前往复式压缩机发展方向是：大容量、高压力、结构紧凑、能耗少、噪声低、效率高、可靠性高、排气净化能力强；普遍采用撬装无基础、全罩低噪声设计，大大节约安装、基础和调试费用；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，气阀寿命大大提高；在产品设计上，应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软件等，提高了计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率。压缩机产品机电一体化得到强化，采用计算机自动控制，自动显示各项运行参数，实现优化节能运行状态，优化联机运行、运行参数异常显示、报警与保护；产品设计重视工业设计和环境保护，压缩机外型美观，更加符合环保要求。国内可以生产石化行业需要的往复式压缩机的厂家主要有沈阳气体压缩机厂、上海压缩机厂、无锡压缩机厂等。经过20年的发展，国内已形成L、D、DZ、H、M等等数十个压缩机系列、数百种产品。国内的中小型压缩机基本满足了国内石化行业的需求，但大型往复压缩机还不能完全满足需要。沈阳气体压缩机厂从德国BORSIG公司引进了全套的往复压缩机设计制造技术，将产品市场定位于炼油、化工领域，尤其在大中型往复压缩机技术开发方面取得了突破性进展。1990年研制成功了符合现行国际标准的4M50系列大型氢气往复压缩机组，1996年推出了6M50型系列氮氢气压缩机组、1998研制成功了4M80型系列大型氢气压缩机组。往复式新氢压缩机容积流量达到34000Nm3/h、活塞压力达到80KN，出口压力达到19MPa，功率达到4000KW，已用于200万t/a渣油加氢脱硫装置。天华化工机械及自动化研究设计院和江阴压缩机厂合作设计制造的迷宫压缩机流量达到980Nm3/h，出口压力达到3.8Mpa，已经应用于7万t/a聚丙烯装置。大型机组的研制成功，打破了国外厂商长期垄断我国炼油化工用往复压缩机市场的局面，使同种机组的市场价格下降超过50%，标志着中国的往复压缩机制造能力正向国际先进水平迈进。前国内往复压缩机技术水平同国外相比，主要差距为基础理论研究差，产品技术开发能力低，工艺装备和试验手段落后，产品技术起点低，规格品种、效率、制造质量和可靠性还有相当差距，技术含量高和特殊要求的产品满足不了国内需要。压缩机什么是压缩机？用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。靠一个或几个作往复运动的活塞（隔膜或柱塞）来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机叫往复式压缩机。活塞式压缩机的特点活塞压缩机的优点：1、活塞压缩机的适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力2、适应性强，即排气范围较广,且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求3、活塞压缩机对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉4、活塞压缩机的装置系统比较简单，可维修性强5、热效率高，单位耗电量少6、技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验活塞压缩机的缺点：1、排气不连续，造成气流脉动2、转速不高，机器大而重3、运转时有较大的震动4、结构复杂，易损件多，维修量大往复式压缩机的分类按活塞的压缩动作可分为1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。3）多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。4）多缸双作用压缩机：利用活塞的两面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。按结构形式分类可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机。机型命名如：6M40-490/25.5-BX（或BX6M40-490/25.5）为6列气缸，M型对称平衡型，活塞力为40吨力,打气量为490m3/min，排气压力为25.5kgf/cm2（2.55MPa）国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立式－Z。卧式－P，角度式－L、S，星型－T、V、W、X，对称平衡型－H、M、D，对制式－DZ。往复式压缩机机型活塞式压缩机工作原理活塞式压缩机属于最早的压缩机设计之一，但它仍然是最通用和非常高效的一种压缩机。活塞式压缩机通过连杆和曲轴使活塞在气缸内向前运动。如果只用活塞的一侧进行压缩，则称为单动式。如果活塞的上、下两侧都用，则称为双动式。当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。活塞式压缩机工作过程理想情况：1压缩机没有余隙容积，2吸、排气过程没有阻力损失，3吸、排气过程中与外界没有热量交换4没有泄漏。其过程如图所示。图2－3为活塞运动时气缸内气体压力与容积的变化，活塞式压缩机对气体的压缩，是由活塞在气缸内的往复运动来完成的。整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程。活塞式压缩机工作示意图往复式压缩机的结构（6M40-490/25.5-BX）往复式压缩机主要由工作腔部分、机座部分及辅助系统(润滑、冷却、仪表控制、安全放空等)等三大部分组成往复式压缩机本体的结构：机身部件、接筒部件、气缸部件、活塞部件、填料部件、气阀部件、曲轴部件、连杆部件、十字头部件、盘车部件和联轴器部件等往复压缩机外观机身部件主要由中体、曲轴箱、主轴瓦（主轴承）、轴承压盖及连接和密封件等组成曲轴箱可以是整体铸造加工而成，也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承，为分体上下对开式结构，瓦背为碳钢材料，瓦面为轴承合金，主轴承两端面翻边，用来实现主轴承在轴承座中的轴向定位；上半轴承翻边处有两个螺孔，用于轴承的拆装；轴承盖内孔处拧入圆柱销，用于轴承的径向定位；安装时应注意上下轴承的正确位置，轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。轴承盖与轴承座连接螺栓的预紧力，需用螺栓紧固后的紧固力矩来保证。机身外形图曲轴曲轴是往复式压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴一般采用锻造。它一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。曲轴部件结构特点：六列六拐，错角120°。连杆连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。连杆分为连杆体和连杆大头瓦盖两部分，由二根抗拉螺栓将其连接成一体，连杆大头瓦为剖分式，瓦背材料为碳钢，瓦面为轴承合金，两端翻边做轴向定位，大头孔内侧表面镶有圆柱销，用于大头瓦径向定位，防止轴瓦转动；连杆小头及小头衬套为整体式，衬套材料为锡青铜。连杆体沿杆体轴向钻有油孔，并与大小头瓦背环槽连通，润滑油可经环形槽并通过轴瓦上的径向油孔实现对十字头销和曲柄销的润滑。为确保连杆安全可靠地传递交变载荷，连杆螺栓必须有足够预紧力，其预紧力的大小是通过连杆螺栓紧固的力矩来保证的，力矩的数值各系列不同。连杆体、大头瓦盖为优质碳钢锻制成，连杆螺栓为合金结构钢材料。连杆大头瓦盖处螺孔为拆装时吊装用孔，组装后应将吊环螺钉拆除。连杆螺栓累计使用时间达到16000小时，必须更换新螺栓连杆十字头十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙。但是调整时需转动活塞，且在十字头体上切削螺纹时，经多次拆装后极易磨损，不易保证精度要求。故这种结构常用于中、小型压缩机上。不在十字头体上切削螺纹，而采用两螺母夹持固定的结构，可用于大、中型压缩机。联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中。但结构复杂笨重，多用在大型压缩机上。十字头十字头液压联接紧固装置液压联接紧固装置是用于活塞杆与十字头体的连接，主要由联接装置和紧固装置两部分组成。原理：通过联接紧固装置，将活塞杆与十字头进行连接后，用手动超高压油泵，将约150Mpa压力的油注入紧固装置中的序号7压力体中，利用液体不可压缩的性质，推动序号5活塞，迫使活塞杆尾部产生弹性拉伸变形，再将序号4锁紧螺母锁定后，将油泄压，即可达到连接所需的预紧力。连接打压过程中应注意：油泵压力不得超过150Mpa，紧固的全过程需经三次才能完成，每次间隔1小时，每次紧固的方法均相同。十字头液压联接紧固装置接筒接筒为铸铁制成的筒形结构，分有单隔室和双隔室两种型式，对于压缩易燃易爆或有毒介质时，采用双隔室型式，中间隔腔处安装中间密封填料，用以阻止气缸中泄漏气体进入机身。每个腔室的顶部设有放空口，底部设有排污阀，靠气缸侧腔室根据需要分别设有充氮、漏气回收、注油、冷却水连接法兰及接头，用于与外部管路的连接；单隔室接筒不设中间密封填料，其余接口根据需要设置。接筒两侧开有窗口，便于安装、检修用。靠机身侧凹形隔板处安装刮油器，接筒与机身及气缸的连接采用止口定位，定位面密封采用厌氧型平面密封剂或垫片密封。接筒气缸气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成，低压级多为铸铁气缸，设有冷却水夹层；高压级气缸采用钢件锻制，由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却水腔。吸气阀孔盖上及气缸盖端可根据用户订货要求，设置压开吸气阀调节装置和固定余隙阀，用于实现排气量的分级调节。气缸设有支承，用于支撑气缸重量和调整气缸水平。气缸活塞活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成，每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环，用于密封压缩介质和支承活塞重量。气缸注油润滑时，活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环；当压力较高时采用铜合金活塞环；支承环采用塑料环或直接在活塞体上浇铸轴承合金。气缸无油润滑时，活塞环支承环均为填充聚四氟乙烯塑料环，支承环结构型式为1200单片式,采用安装在环槽中的定位块，实现支承环的径向定位，当活塞直径较小时，采用整圈开口支承环。活塞与活塞杆采用螺纹连接，紧固方式为加热活塞杆尾部，使其热胀产生弹性伸长变形，将紧固螺母旋转一定角度拧至规定的刻线标记位置后停止加热，待杆冷却后恢复变形，即实现紧固所需的预紧力。活塞杆为钢件锻制成，经调质处理及摩擦表面进行硬化处理，有较高的综合机械性能和耐磨性。活塞体的材料一般为铝合金或铸铁。活塞活塞环活塞环为一圆环，环周上有一处切口，切口形式菜直口、斜口与搭口。斜口斜度为45度。是由聚四氟乙烯等高分子为基材，以碳纤维、玻璃纤维等为填料，组成的一种复合材料。它具有良好的自润滑性、摩擦系数小、耐高温、优异的化学稳定性、突出的不粘性。支撑环（托瓦）填料密封填料是由数组密封元件构成，每组密封元件主要由径向密封环、切向密封环、阻流环和拉伸弹簧组成。为减轻各组密封元件的工作负担，当密封压力较高时,在靠近气缸侧处设有节流环。当密封气体属易燃易爆性质时，在密封填料中设有漏气回收孔，用于收集泄漏的气体并引至处理系统。在前置填料中设置氮气室并充入