迷宫式压缩机

迷宫式压缩机主讲人：高晓彬概述迷宫压缩机是指活塞与气缸壁、活塞杆与填料之间采用非接触式迷宫密封技术的一种新型压缩机。迷宫式活塞压缩机的密封结构为非接触式，活塞及填料函均依靠迷宫进行密封，这样不仅可保证排出的气体不带润滑油，而且不产生磨屑粉尘，同时也不会因气体中含有固体颗粒而影响它的密封性能及使用可靠性。工作原理1、压缩过程活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。2、排气过程活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道，直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。至此，压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后，活塞又向下运动，重复上述三个过程，如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。迷宫密封的原理迷宫式压缩机系统结构组成部分迷宫压缩机由三部分组成：一、气缸压缩部分二、曲轴箱传动部分三、隔离区域部分一、气缸压缩部分是完成气体增压，为(迷宫)无油部分。主要由活塞和气缸组成。活塞迷宫式压缩机的活塞与气缸的接触面采用迷宫密封（即梳齿密封）结构。迷宫密封与活塞环密封如左图所示，活塞环密封是靠活塞环与气缸紧密接触形成密封，此种密封必然会造成活塞环、气缸的磨损，间接使气缸发热迅速。迷宫密封可避免以上弊端。二、曲轴箱传动部分曲轴箱传动部分作用：传递压缩过程的动力，并对活塞进行精确导向定心，为有油部分。三、隔离区域部分隔离区域部分：充以惰性气体，将压缩部分（无油）与曲轴箱（有油）部分隔离开来。迷宫压缩机特点1.非接触式密封结构（活塞与气缸间、填料与活塞杆间）；2.压缩气体绝对不含油；3.无活塞环、导向环等易损件；4.由于活塞与气缸间属非接触密封，故压缩气体中无任何污染；5.由于活塞运动过程是一个无磨损的过程，故能保证长期可靠运行；6.活塞杆导向定心极为严格；7.可实现整机密封无泄漏；8.加工制造精度高。迷宫压缩机的分类（一）按压缩机的气缸位置（气缸中心线）可分为：（1）卧式压缩机，气缸均为横卧的（气缸中心线成水平方向）。（2）立式压缩机气缸均为竖立布置的（直立压缩机）。（3）角式压缩机，气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。卧式V型立式迷宫压缩机的分类（二）按压缩机气缸段数（级数）可分为：（1）单段压缩机（单级）：气体在气缸内进行一次压缩。（2）双段压缩机（两级）：气体在气缸内进行两次压缩。（3）多段压缩机（多级）：气体在气缸内进行多次压缩。迷宫压缩机的分类（三）按气缸的排列方法可分为：（1）串联式压缩机：几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机，又称单列压缩机。（2）并列式压缩机：几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机，又称双列压缩机或多列压缩机。（3）复式压缩机：由串联和并联式共同组成多段压缩机。（4）对称平衡式压缩机：气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧，布置成H型，其惯性力基本能平衡。（大型压缩机都朝这方向发展）适用范围1.介质：可压缩各种烃类气体、CnFm、N2、O2、NH3、CO2、CO、VCM、低温气体等。2.性能参数范围：流量：~6000m3/h；压力：~32MPa；功率：~1200kW迷宫压缩机是一种无油润滑而又具有良好密封性能的压缩机。节流密封是迷宫压缩机设计的基本原理，属于非接触式密封。设计上无活塞环、支承环和填料环，使迷宫压缩机具有极高寿命和可靠性。适用范围采用节流密封的迷宫压缩机对介质的洁净度要求不高，因此，用于乙烯、丙烯、火炬气等含有粉尘、颗粒气体的工艺处理特别奏效。采用无油润滑的迷宫压缩机其压缩介质可以做到绝对无油，在氧气、高纯氮、食品等级介质的压缩和输送过程中，具有其它压缩机无法比拟的优势。迷宫压缩机的结构分为闭式和开式。迷宫压缩机的压缩介质除空气外，还包括：O2、N2、CO2、CO、CH4、C2H2、NH3、CI2、BF3、HCI等。常见故障1、气体温度太高；2、级间压力太高或太低；3、气体流量太小；4、油压下降；5、油温太高；6、压缩机工作不正常；7、压缩机发生振动。1、气体温度太高可能原因：（1）吸入温度太高；（2）排出阀损坏。处理措施：（1）控制前级冷却器；（2）更换并处理。2、级间压力太高或太低可能原因：（1）二级入口阀泄漏；（2）活塞环密封件磨损；（3）冷却器冷却效果不好；（4）压油操作时串压。处理措施：（1）更换并处理；（2）检查，更换；（3）调节冷却水流量；（4）认真操作。3、气体流量太小可能原因：（1）活塞环密封件磨损，填料泄漏；（2）吸入阀组装不正确；（3）旁路阀泄漏。处理措施：（1）有必要时，更换部件；（2）检查阀组件安装情况；（3）开副线控制并处理旁路阀。4、油压下降可能原因：（1）油过滤器脏；（2）油面高度太低；（3）油太稠（起动时温度太低）；（4）轴头泵损坏。处理措施：（1）切断并清洗过滤器；（2）加油；（3）接通油加热器；（4）检查并更换。5、油温太高可能原因：（1）油冷却器水量少；（2）油冷却器脏；（3）在使用温度下油粘度高；（4）传动部件损坏。处理措施：（1）补充控制水量；（2）清洗油冷器；（3）选择正确类型的油；（4）检查并更换。6、压缩机工作不正常可能原因：（1）阀门松脱；（2）活塞松脱；（3）十字头一活塞杆联接松脱；（4）联接杆螺钉松脱；（5）在气缸里有凝液（水击）；（6）轴承磨损；（7）驱动联轴节磨损。处理措施：（1）检修阀门弹簧组件：拧紧阀盖螺钉；（2）拧紧活塞固定件；（3）拧紧连接处；（4）拧紧螺钉；（5）排放冷凝液；（6）检查磨损情况，必要时更换轴承；（7）更换磨损件。7、压缩机发生振动可能原因：（1）管道系统共振；（2）地面共振或建筑物共振。处理措施：（1）控制系统的振动频率并检查吊支情况，可加支撑；（2）测定地面或支座的自然频率，变更支座。迷宫式压缩机的安装以聚丙烯2D-140MG-1.52／7.03-45.13型氮气压缩机（4000-K-1102/1103）为例进行说明。本压缩机为两列两级迷宫立式压缩机，整体撬装，气缸为无油润滑、水冷式双作用。工艺气由0.703Mpa(G)压缩至4.513Mpa(G),为单层平面布置。迷宫式压缩机的安装主要技术规范：1压缩机a.排气量(吸入状态)1.52m3/minb.各级吸气压力0.703/1.812Mpa(G)c.各级排气压力1.812/4.513Mpa(G)d.各级吸气温度40/40℃e.各级排气温度141/135℃f.循环水进水温度30℃g.循环水排水温度40℃h.进水压力0.45Mpa(G)i.回水压力0.25Mpa(G)j.润滑油压力0.35Mpa(G)k.压缩机转速585r/minl.轴功率64Kwm.活塞行程140mmn.气缸直径145/100mmo.噪声≤85dB(A)p.机组重量19600Kgq.最大零件重量2978Kg（气缸部件）r.传动方式异步电机直接传动s.机组外形尺寸(长、宽、高)6000x3500x2900mm介质：氮气迷宫式压缩机的安装2电动机a.型号YBX3-355S-10Wb.型式异步电动机c.额定功率90Kwd.额定电压380Ve.额定转速585r/minf.电机重量1526Kgg.防爆等级dIIBT4迷宫式压缩机的安装主要结构特征：1机身机身带有油池和十字头滑道，材料为QT350-22L，用来安装曲轴、连杆、十字头。机身上设有冷却液的进出口，十字头滑道使用润滑油冷却；机身上装有电加热器及油池液位视镜。迷宫式压缩机的安装2曲轴曲轴材料为35CrMo，它由主轴颈，曲柄销、拐臂及平衡铁等组成，两列曲柄互成180°，通过联轴器与电机相连。润滑油由机身侧进油口通过轴瓦进入曲轴上的油孔，经过连杆体内油孔流向十字头销并润滑十字头滑板。迷宫式压缩机的安装3连杆连杆是由35CrMo制成，它由连杆体和连杆盖组成，它们通过两根连杆螺栓、螺母将两体式连杆大头轴瓦组成一体。连杆大头轴瓦为薄壁轴瓦，小头轴瓦为整体式，材料锡青铜。大小轴瓦的工作间隙见本说明书的间隙表，连杆体有接通曲轴与十字头销的油孔。注意：为保证安全运转,连杆螺栓工作时间累计超过16000小时，必须报废更换。迷宫式压缩机的安装4十字头十字头是铸造成型的整体件,与滑道接触面浇铸锡基轴承合金。通过楔块与活塞杆连接。迷宫式压缩机的安装6气缸本机设有两个气缸，为一体式，一、二级缸均为双作用，材料为QT350-22L，水冷却式结构，进排气口为侧进侧出；气缸内壁上开有迷宫槽。迷宫式压缩机的安装5导向轴承导向轴承与活塞杆的间隙较小，是用来防止活塞的径向偏移，其间隙值见间隙表。导向轴承上端设有刮油环，刮油环是用来刮下黏附在活塞杆上的润滑油而设的。7活塞与活塞杆活塞体开有迷宫槽，活塞与缸体之间有间隙，间隙值见间隙表，一级活塞体材料为45号钢,活塞杆材料均为20Cr13,二级为整体式活塞体，材料为20Cr13。迷宫式压缩机的安装8气阀气阀是压缩机重要部件之一，本机气阀采用网状阀结构。气缸气体的吸入和排出是通过气阀阀片的开闭来实现的，气阀在阀片两边气体压差下自动开启；在均匀布置升程限制器上的弹簧的作用下自动关闭。阀片的升程、弹簧特性及弹簧力大小直接影响气阀的能量损失和阀片寿命。而弹簧力大小的确定与压缩机转数、气阀工作压力、气阀中气体的流速、气阀运动零件质量，阀片升程等因素有关。注意：气阀安装时应注意吸排气阀不得装反，否则会发生严重事故。迷宫式压缩机的安装9活塞杆密封填料压缩机活塞杆密封填料，也是压缩机重要部件之一，用以密封气缸中高压气体沿活塞杆的外泄漏，本机密封填料由两种密封环组成。材料为石墨，其内壁开有迷宫槽，是通过对气体的节流来达到密封作用，填料环与活塞杆之间有较小间隙。迷宫式压缩机的安装10运动机构润滑系统本机的运动机构（曲轴、连杆、十字头等）采用强制润滑。机身油池作为油箱，其侧面设有油标，用于显示机身油池油位，整个润滑系统由油池、轴头泵稀油站组成。开车前先开启稀油站油泵，当油压＞0.2MPa时，主电机才能启动。主机启动后，当油压≥0.4MPa时报警手动停稀油站油泵；如果油压≤0.2MPa，压缩机自动报警，并启动稀油站油泵，如油压≤0.15MPa时，主电机立即停机，以保证摩擦部位不至于因无油润滑而损坏。机身内的油位高度可以从机身上的油位指示器上观察，最高油位应不至于接触曲轴、连杆；最低油位应保证吸油口不露出油面。本机采用油池恒温电加热器，温度≥0℃允许启辅泵，温度≥10℃允许开机。运动部件润滑油选用GB12691-90标准中规定的L-DAB100压缩机专用油。粘度等级(按GB3141)100运动粘度(40℃)90～110mm2/S闪点(开口)≥205℃倾点≤-9℃油池内的润滑油最少每三个月做一次定期检查，若有变质应及时更换，在压缩机刚安装好或刚更换部件以及长期停车以后，在运转前必须进行油管路冲洗，以除去管路中的杂质。机身首次注油量0.25m³。迷宫式压缩机的安装迷宫式压缩机的安装11压缩机辅机本压缩机各级进、排气口处都设有脉动缓冲器，用以减小压缩机往复运动所产生的气流脉动、从而最大限度地缓解管路振动和提高气阀的使用寿命，并且每级出口设有冷却器，所有压力容器是按GB151《管壳式换热器》和GB150《钢制压力容器》进行制造和验收并接受国家质量技术监督局《固定式压力容器安全技术监察规程》的监察。按《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定进行定期检修。12压缩机的冷却水管路、气管路、仪