离心式压缩机培训讲义

培训提纲一一、压缩机分类、压缩机分类二、离心式压缩机原理二、离心式压缩机原理三、离心式压缩机结构三、离心式压缩机结构四、干气密封结构四、干气密封结构五、离心式压缩机常见故障及处理五、离心式压缩机常见故障及处理六、压缩机日常维护六、压缩机日常维护七、运行三部压缩机七、运行三部压缩机 一、压缩机分类 离心式离心式 透平式透平式 轴流式轴流式速度式速度式 喷射式喷射式 容积式容积式 往复式往复式 回转式回转式 滑片式滑片式 螺杆式螺杆式 在离心式压缩机中，在离心式压缩机中，气体流经叶轮时，由于叶轮旋转气体流经叶轮时，由于叶轮旋转使气体受到离心力的作用，叶轮使气体受到离心力的作用，叶轮对气体作功，把机械能传给气体，对气体作功，把机械能传给气体，从而使气体压力温度提高，比从而使气体压力温度提高，比容缩小。同时，气体获得了速度，容缩小。同时，气体获得了速度，高速气流在离开叶轮后，进入扩高速气流在离开叶轮后，进入扩压室，在那里，由于扩压室的扩压室，在那里，由于扩压室的扩压作用，气流的机械能变成了气压作用，气流的机械能变成了气流的静压能，气体的压力就进一流的静压能，气体的压力就进一步提高。然后气体通过弯道回步提高。然后气体通过弯道回流器，进入下一级叶轮，继续进流器，进入下一级叶轮，继续进行压缩，气体压力就逐渐提高，行压缩，气体压力就逐渐提高，直到最后一级，气体压力达到工直到最后一级，气体压力达到工艺设计要求，便通过最后一级的艺设计要求，便通过最后一级的蜗壳排出。蜗壳排出。二、离心式压缩机工作原理三、离心式压缩机结构离心式压缩机按结构分可分为水平剖分和垂直剖离心式压缩机按结构分可分为水平剖分和垂直剖分。分。1）水平剖分定子被通过轴心线的水平面剖分为）水平剖分定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分上下两部分三、离心式压缩机结构2）垂直剖分离心式压缩机，其缸体为筒型，两端）垂直剖分离心式压缩机，其缸体为筒型，两端盖用联接螺栓与筒形缸体联成一个整体。盖用联接螺栓与筒形缸体联成一个整体。三、离心式压缩机结构1.气缸 是压缩机的壳体，又称为机壳。由壳体和进排气室组成，内装有隔板、密封体、轴承等零部件。对它的主要要求是：有足够的强度以承受气体的压力，法兰结合面应严密，主要由铸钢组成。三、离心式压缩机结构2.隔板 隔板是形成固定元件的气体通道。进气隔板和气缸形成进气室，将气体导流到第一级叶轮入口。中间的隔板用处有2个，一是形成扩压室，使气体流出后具有的动能减少，转变成压强的增高：二是形成弯到流向中心，流到下级叶轮入口。排气隔板除了与末级叶轮前隔板形成末级扩压式之外，还要形成排气室。三、离心式压缩机结构3.叶轮叶轮是离心式压缩机对气体介质做功的唯一元件。叶轮随主轴高速旋转，对气体做功。气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮作高速旋转，受旋转离心力的作用以及叶轮里的 扩压流动，在流出叶轮时，气体的压力、速度和温度都得到提高。叶轮按结构特点可分为开式、半开式和闭式三种形式。三、离心式压缩机结构4.主轴 主轴是压缩机的关键部件，主要起到装配叶轮、平衡盘、推力盘的作用，通过联轴器与驱动机相连，是转子部分的中心部位。三、离心式压缩机结构 5.平衡盘平衡盘又名卸荷盘，压缩机的平衡盘一般装在缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另一侧常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上一般都有迷宫密封装置，使盘两侧维持压差。三、离心式压缩机结构6.止推轴承 高速运行的转子，始终作用着由高压端指向低压端的轴向力。平衡轴向力主要是减少轴向推力，减轻止推轴承负荷，一般情况下轴向力的70通过平衡措施消除，剩余30由止推轴承负担。常用的止推轴承有金斯伯雷轴承。四、离心式压缩机的润滑与密封 密封是压缩机的重要部件之一。离心式压缩机若要获密封是压缩机的重要部件之一。离心式压缩机若要获得良好的运行效果，必须在转子与定子间保留一定的间隙，以避免得良好的运行效果，必须在转子与定子间保留一定的间隙，以避免其间的摩擦、磨损以及碰撞等故障发生。泄漏不仅降低了压缩机的其间的摩擦、磨损以及碰撞等故障发生。泄漏不仅降低了压缩机的工作效率，而且还将导致污染，甚至着火爆炸等事故。压缩机常用工作效率，而且还将导致污染，甚至着火爆炸等事故。压缩机常用密封有：迷宫式、浮环式、机械密封、干气密封。密封有：迷宫式、浮环式、机械密封、干气密封。1 1）迷宫密封：是离心）迷宫密封：是离心式压缩机级间和轴端最式压缩机级间和轴端最常见的密封形式。常见的密封形式。四、离心式压缩机的润滑与密封 2）浮环密封：是离心式压缩机密封的一种，密封结构简单，）浮环密封：是离心式压缩机密封的一种，密封结构简单，由内浮环、外浮环、弹簧、密封圈、销等组成。设备运行过程由内浮环、外浮环、弹簧、密封圈、销等组成。设备运行过程中，浮环在油膜压力作用下，呈浮动状态。浮环密封需要单独中，浮环在油膜压力作用下，呈浮动状态。浮环密封需要单独的密封油站提供密封油，经过浮环后的密封油需要有油气分离的密封油站提供密封油，经过浮环后的密封油需要有油气分离处理设施。处理设施。四、离心式压缩机的润滑与密封 机械密封又称端面密封（机械密封又称端面密封（Mechanical SealMechanical Seal）。机械密）。机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。到的阻漏的轴封装置。3）机械密封：）机械密封：四、离心式压缩机的润滑与密封 4 4）干气密封：）干气密封：螺旋槽面干气密封由动环1、静环2、弹簧4、O形环3、5、8、组装套7及轴6组成。动环表面由加工出螺旋槽而后研磨、抛光的密封面。螺旋槽有单向和双向螺旋槽，单向螺旋槽不能反转，但单向螺旋槽刚度比双向的好。四、离心式压缩机的润滑与密封 干气密封与传统的机械密封相类似，密封面由动环和静环组成。其中动环端面上刻有许多沟槽，他们互不相通。各个沟槽从旋转环的外径向中心延伸，但不贯通，接口槽外深内浅，在沟槽的末端形成了密封堰。当处于非运行状态时，动环与静环的密封面接触，在运行状态时，气体被吸入沟槽中压缩的同时，遇到密封堰的阻拦，气体压力升高，克服静环座弹簧力和作用在静环上的流体静压力，使动、静环密封面脱离接触，产生很小的间隙3-7微米。通过这种方法使间隙持久的存在，机械密封面并不接触，流经密封面的密封气同时也起到了冷却机封的作用。四、离心式压缩机的润滑与密封压缩机的润滑系统压缩机的润滑系统四、离心式压缩机的润滑与密封 润滑系统包括润滑油箱、主油泵、辅助油泵、油冷器、油过滤器、高位油箱、阀门及管线。1）润滑油箱：是润滑油供给、回收、沉降和储存设备，内部设有加热器，用以开车前润滑油加热升温，保证机组启动时润滑油温度能满足要求。润滑油箱内设有隔板，使流回油箱的润滑油得以沉降和气体释放，保证润滑油的品质。润滑油箱使用中要有正常用量8分钟的容积油量。2）油泵：润滑油泵一般均配置两台，一台主油泵，一台辅助油泵，机组运行所需的润滑油由主油泵供给。当主油泵发生故障时，系统油压降低后，辅助油泵自动投入运行，为机组提供润滑油。3）润滑油冷却器：润滑油冷却器用于返回油箱的油温有所升高的润滑油冷却，以控制油温升高。油冷器一般配置两台，一台使用，一台备用，当投用的油冷器冷却效果不能满足要求时，要切换至备用的油冷器，将停用的油冷器清洗后备用。四、离心式压缩机的润滑与密封4）润滑油过滤器：润滑油过滤器装在油泵出口，用于润滑油的过滤，是保证润滑油质量的有效措施。为确保机组安全运行，过滤器均配置两台，一台运行，一台备用。过滤器通过恒流量转换阀切换，切换前要先进行排气冲压，切换过程要避免油压波动。5）高位油箱：高位油箱是一种保护设施，机组正常运行时，高位油箱的润滑油，由底部进入，再由顶部排出返回油箱。当主油泵发生故障而辅助油泵又未即时启动时则高位油箱的润滑油将靠重力作用流入润滑点，以维持机组惰走过程的润滑油需要。高位油箱的储量一般应维持不小于5分钟的供油时间。五、离心式压缩机常见故障及处理压缩机轴位移大波动1、负荷变化大，各段压力控制不好，压比变化大。1、调整工艺参数，稳定运行。2、内部密封、平衡盘密封磨损，间隙超差或密封损坏2、修理或更换各密封。3、齿式联轴器齿面磨损3、检查更换联轴器4、压缩机喘振或气流不稳定。4、消除喘振或旋转分离5、推力盘端面跳动大，止推轴承座变形大5、更换止推面，查找轴承座变形原因，予以消除。6、轴位移探头零位不正确或探头特性差6、重新整定探头零位或更换探头五、离心式压缩机常见故障及处理轴承温度温度升高1、测温热电偶元件漂移,接线松动1、检查热电偶2、供油温度高、油质不符合要求2、调整进油温度或更换补充滑油3、润滑油压低，油量减少3、检查油泵，调整润滑油压力4、轴承损坏或瓦块工作性能差4、检查轴承情况，必要时更换5、轴向推力增大或止推轴承组装不当。5、调整工艺参数，降低轴向推力；必要时检查止推轴承，调整各密封间隙.6、轴承间隙太小6、修复或更换瓦块五、离心式压缩机常见故障及处理油滤器压差高1、过滤器滤芯长期未更换，太脏1、更换油滤器滤芯2、油中带水2、对油进行油水分离处理3、机组开车期间因油温低、粘度大、压差高而将滤芯压扁、变形3、更换油过滤器芯，提高油温五、离心式压缩机常见故障及处理压缩机喘振：当压缩机的进口流量小到足够的时候，会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速，压缩机的出口压力突然下降，使管网的压力比压缩机的出口压力高，迫使气流倒回压缩机，一直到管网压力降到低于压缩机出口压力时，压缩机又向管网供气，压缩机又恢复正常工作。当管网压力又恢复到原来压力时，流量仍小于机组喘振流量，压缩机又产生旋转失速，出口压力下降，管网中的气流又倒流回压缩机。如此周而复始，一会气流输送到管网，一会又倒回到压缩机，使压缩机的的流量和出口压力周期的大幅度波动，引起压缩机的强烈气流波动，这种现象就叫做压缩机的喘振。一般管网容量大，喘振振幅就大，频率就低，反之，管网容量小，喘振的振幅就小，频率就高。五、离心式压缩机常见故障及处理压缩机喘振的特征：1、压缩机的工况极不稳定，压缩机的出口压力和入口流量周期性的大幅度波动，频率较低，同时平均排气压力值下降。2、喘振有强烈的周期气流声，出现气流吼叫。3、机器强烈振动。机体、轴承、管道的振幅急剧增加，由于振动剧烈、，轴承润滑条件遭到破坏，损坏轴瓦。转子与定子会产生摩擦、碰撞，密封元件将严重损坏。五、离心式压缩机常见故障及处理防止压缩机喘振的条件：1、防止进气压力低、进气温度高、和气体分子量小等。2、防止管网堵塞使管网特性改变。3、要坚持在开、停车过程中，升降速不可太快，并且先升速后升压和先降压后降速。4、开、关防喘阀时要平稳缓慢。关防喘阀时要先低压后高压，开防喘时要先高压后低压。如万一出现“旋转失速”和“喘振”时，首先应全部打开防喘阀，增加压缩机的流量，然后再根据具体情况进行处理。五、离心式压缩机常见故障及处理压缩机异常振动的原因：1、压缩机转子上叶轮等零部件不均匀磨损或掉块，压缩机的不均匀腐蚀，造成转子不平衡。2、固定在转子的某些零件产生松动、变形和位移，使转子重心改变。3、转子中有残余应力，在一定条件下，该残余应力使转子弯曲。4、定子部件与转子部件间隙过小，产生摩擦，转子受摩擦而局部升温而产生弯曲变形。5、联轴器故障或不平衡。6、转子对中不好7、轴承磨损、轴承座松动或压缩机的基础 松动。8、压缩机产生喘振。9、转子的转速与机组的临界转速过于接近六、离心式压缩机日常维护离心压缩机要做长周期无故障运行，必须做好机组的使用维护工作。1）润滑系统 按工艺规程规定的时间，检查润滑系统各部位的温度、压力、压差和液面指示值，发现偏离操作指标时，要及时进行调节，以利于润滑系统的正常运行。2）密封系统 按工艺规程规定的时间，检查密封系统各部位的温度、压力、压差和液面的指示，发现偏离及时调节，确保密封系统正常运行。3）工艺系统 按规定时间和路线，检查工艺系统各部位的温度、压力、液面的指示值，发现偏离及时调节，确保工艺系统正常运行。六、离心式压缩机日常维护4）主机 主机是检查维护的主体，要按规定时间，严格检查各轴承的振动、瓦温、回油情况、转速和轴位移的指示情况，如发现偏离操作指标规定的范围，要采取有效措施，排出故障因素，使主机运行正常。5）根据检查情况，及时处理发现的问题，排出设备的脏、乱、松、缺的现象。提高设备运行的可靠性。经常清扫环境和设备的卫生，做到文明生产。七、运行三部离心式压缩机运行三部共有离心式压缩机四台，分别为重整循环氢压缩机110-k-201、重整氢增压机110-k-202、歧化循环氢压缩机111-k-501、异构化循环氢压缩机111-k-701。1.重整循环氢压缩机和重整氢增压机:重整循环氢压缩机为离心式筒型压缩机，驱动机用西门子背压式汽轮机，入口压力，温度510 ，出口压力。重整氢增压机为离心式筒型压缩机，采用美国DRESSER-RAND压缩机，型号D16R7SD14R9S，二级压缩，驱动机采用杭州汽轮机厂凝汽式汽轮机，双出轴布置，入口压力，温度390。七、运行三部离心式压缩机七、运行三部离心式压缩机2.歧化循环氢压缩机和异构化循环氢压缩机:歧化循环氢压缩机为离心式筒型压缩机，采用沈阳鼓风机厂压缩机，型号BCL455。驱动机用杭汽背压式汽轮机，入口压力，温度390 ，出口压力1.0 MPa。异构化循环氢压缩机为离心式筒型压缩机，采用沈阳鼓风机厂压缩机，型号BCL455。驱动机采用杭州汽轮机厂背压式汽轮机，双出轴布置，入口压力，温度390，出口压力。七、运行三部离心式压缩机THANK YOU THANK YOU！2007年年1月月1、ITCC综合控制系统ITCC综合控制系统应用于透平驱动压缩机的控制系统，要求具有三个基本控制功能：透平控制(SIC)压缩机性能控制(PIC)压缩机控制(UIC)2、压缩机运行控制和过程控制ITCC 能实现压缩机性能控制或入口压力控制和喘振时的解耦控制。罐体液位控制回路和其它过程控制回路也是ITCC 的组成部分。它们同时具备过程和防喘振控制间的解耦功能。3、压缩机/汽轮机附属系统保护ITCC 为压缩机/汽轮机附属系统提供持久监测和保护功能，并且输出报警或停机和关机。4、顺序控制和起机停机ITCC 包含几个程序，都用来辅助起动压缩机、汽轮机。其中一个程序使汽轮机自动升速到暖机速度,到达暖机速度后，将根据压缩机工况使汽轮机速度增长到额定转速。另一个程序可使汽轮机组冲过临界转速区。这种起动过程可以为操作者做其它重要工作嬴得更多的时间。5、与普通控制的PLC有本质区别：ITCC实际就是PLC，只不过比普通PLC更加安全可靠，一般的ITCC系统都是三重化冗余容错配置；一般小型PLC只有一个控制站，当控制站中的任意一个卡件（如CPC，通讯卡，电源等）故障，整个PLC系统就会瘫痪；中、大行的PLC一般采用1:1冗余配置，即硬件配置1对（2个）控制站，当控制站中的任意一个卡件（如CPC，通讯卡，电源等）故障时，都可在线更换，不影响系统运行；而ITCC系统则采用3重化冗余容错配置，三重化冗余即相当于有3个控制站（扩展到I/O卡件也一样），容错通俗理解就是容许犯错；三重化配置常用的有两种组态方式，即3-2-1-0和3-2-0，3-2-1-0就是说3个控制器中有一个故障，系统正常运行，两个控制器故障，系统还正常运行，直到3个控制器都故障，系统停机（扩展到I/O卡件也一样）；3-2-0就是3个控制器中1个故障，系统正常，两个故障系统停机（扩展到I/O卡件也一样）。可见，ITCC的可靠性要比普通PLC高的多，一般的ITCC应该具有德国技术监督局的TUV 6认证和SIL3等级认证。