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离心压缩机组培训林德华一、离心压缩机部分二、驱动汽轮机部分三、蒸汽冷凝部分四、干气密封部分五、离心压缩机组的操作概述从世界范围内来看，压缩机的发展历史悠久，具有丰富的设计、研究、制造和运行的经验，至今在各个领域中依然被广泛采用和持续发展着。在整个生产装置中，压缩机是最重要的生产设备之一，它把气体从低压压缩至高压状态，或是将气体不断的吸入和排出打循环，使整个生产工艺得以周而复始地运行，因此它有整个装置“心脏”之称。21世纪，离心压缩机、往复压缩机、螺杆压缩机是大中型压缩机的三大主流，其中离心式压缩机占主导地位。压缩机械的分类一、按压缩气体的方式不同，压缩机通常分为两类：容积式和透平式按照压缩气体的方式分类今天主要学习的压缩机形式气体压力的提高是利用叶轮和气体的相互作用来达到，适用大流量场所。气体压力的提高是利用气体容积的缩小来达到，适用中小流量场所。离心压缩机结构原理结构：主要是由定子（机壳、隔板、轴承和密封等）和转子（轴、叶轮、隔套、平衡盘、联轴器）组成。隔板组装固定于气缸之内，有进气隔板，中间隔板和排气隔板之分。工作原理：气体沿轴向进入高速旋转叶轮、在离心力作用下沿叶轮外圆切线方向飞出，并通过扩压将速度能转化成压力能。机壳内壳吸气口排气口端盖扩压器回流器径向轴承推力轴承主轴叶轮平衡活塞离心式压缩机整体构造图首级：增加吸气室末级：增加出口蜗壳无弯道、无回流器中间级：叶轮、扩压器、弯道、回流器等密封装置吸气室出口蜗壳叶轮扩压器弯道回流器筒体(机壳)筒体作为压缩机的主要承压部件，中低压压缩机为水平剖分的多采用铸钢，垂直剖分的高压缸体多采用低合金钢锻造而成。工艺的进出口多有上进上出和下进下出。恒力炼油部的压缩机全部采用下进下出布置。隔板隔板是形成气体通道的固定元件。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：二是形成弯道，使介质流到下级叶轮入口。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。所以有进气隔板中间隔板和排气隔板区分。由气缸和隔板组成的定子需满足以下要求：要有足够的刚度，以免在长期使用中产生变形；要有足够的强度，以承受气体介质的压力；中分面及出入口法兰结合面，要有可靠的密封性能。以免介质泄漏。气缸和隔板要求扩压器气体从叶轮流出时，它具有较高的流动速度，为了充分利用这部分速度能，常常在叶轮后面设置了流通面积逐渐扩大的扩压器，用以把速度能转化为压力能，以提高气体的压力。弯道在多级离心式压缩机中，气体欲进入下一级就必须拐弯，为此要采用弯道。弯道是由机壳和隔板构成的弯环形通道空间。气封：又叫密封是密封段与段，级与级之间的静密封。安装在隔板上防止机器内部通流部分各空腔之间泄漏的密封称内部密封。相当于机泵的叶轮口环。内部密封如轮盖、定距套和平衡盘上的密封，一般都做成迷宫型。叶轮密封和隔板上的密封一般做成台阶型，机械专业一般叫“拉别令密封”。级间密封密封总图叶轮密封隔板密封轴承：离心压缩机的轴承分为支撑（径向）轴承和推力（轴向）轴承。径向轴承止推轴承止推轴承的作用：承受转子的轴向力，限制转子的轴向移动，保持转子在气缸中的轴向位置。止推轴承体为水平剖分为上、下两半，有两组止推元件置于旋转推力盘两侧。推力瓦块能绕其支点倾斜，使推力瓦块能够承受轴上变化的轴向推力。支撑（径向）轴承顾名思义，起支撑转子作用的轴承，又叫可倾瓦径向轴承。轴承瓦块数量一般多于3块，目前最常见的是4块和5块。在每块的瓦背中心有个支点，可以随轴的位置进行调整，以便在运行过程中得到最佳的配合角度，所以叫可倾瓦。可倾径向轴承结构图转子部分结构主轴叶轮平衡鼓推力盘联轴器转子外形图主轴：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。高压加氢的离心压缩机轴在轴承部分带有轴阶，叶轮部分一般为光轴（直轴不带台阶的）。叶轮的装配采用过盈配合安装（不带键槽）。闭式叶轮：性能好、效率高；由于轮盖的影响，叶轮圆周速度受到限制。圆周速度不能太大。叶轮按结构形式可分为开式、半开式和闭式，离心式压缩机实际应用的是闭式和半开式叶轮。全封闭式叶轮半开式叶轮平衡鼓（平衡活塞）平衡鼓又名卸荷盘，压缩机的平衡鼓一般装在汽缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另一侧与机器的吸气室相通，平衡鼓的外圆上一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差。平衡鼓平衡70%的轴向力，止推轴承承受30%的轴向力。推力盘推力盘主要承受推力轴承的轴向力，由光洁度很高的锻钢加工制造而成。其两侧分别为推力轴承的正副止推块。推力盘有的设置在压缩机的高压端，有的设置在机组的压缩机的两段之间。离心压缩机的专有名词（1）排气压力指气体在压缩机出口的绝对压力，也称终压，单位KPa或MPa。（2）转速压缩机转子单位时间的转了多少转。（3）功率压缩机运转时需要的轴功率，单位为KW。（4）流量指压缩机单位时间内能压送的气体量。有体积流量和质量流量之分，体积流量用符号Q表示，单位立方米每秒。质量流量用符号G表示，单位千克每秒。（5）效率是衡量压缩机性能好坏的重要指标以上式离心压缩机的主要性能参数，右图是API617标准的运行条件表离心压缩机喘振分析喘振，顾名思义就象人哮喘一样，压缩机出现周期性的排气与倒流。喘振是透平式压缩机（也叫叶片式压缩机）在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式，喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。当压缩机流量减小到最小值时出口压力会突然下降，下游管道内压力反而高于出口压力，于是被输送介质倒流回机内，直到出口压力升高重新向管道输送介质为止；当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中介质又产生倒流，如此周而复始，周期性吸入和排出介质的激励作用而发生的机械振动。什么是压缩机的喘振？一、离心压缩机部分二、驱动汽轮机部分三、蒸汽冷凝部分四、干气密封部分五、离心压缩机组的操作二、驱动汽轮机部分1.概述汽轮机又叫蒸汽透平，它是以蒸汽为工作介质，通过主汽阀和调节气阀使蒸汽依次高速通过静片和动叶栅，蒸汽进而膨胀做功推动汽轮机转子旋转，将蒸汽的热能转化为机械能的原动机。广泛地应用于发电、船舰、冶金、石油、化工等工业部门，已有一百多年的历史。工业汽轮机是指除去中心电站及船舰用汽轮机以外的其它有关行业中使用的汽轮机都统称为工业汽轮机。三十年代冶金工业加速了工业汽轮机的发展，六十年代初期高压离心式压缩机用于合成氨、乙烯生产，使工业汽轮机获得更为极其广泛地使用。汽轮机的特点1、转速可调2、适用于易燃易爆工况3、运行比较为稳定和电动机相比较安全可靠，不受电力系统影响4、单级功率大、效率高5、使用寿命长。汽轮机的结构汽轮机的组成可以分为转动部分、固定部分、附属系统（包括抽气、给水、凝结水及输水系统等）和调节保护系统、油系统。1、转动部分包括：主轴、叶轮、轴封套和安装在叶轮上的动叶片2、固定部分包括：气缸、隔板、喷嘴、静叶片、气封和轴封3、控制保护系统：超速保护、速关组件、速关阀、调节汽阀、蓄能器、错油门油动机导叶持环下半气缸猫爪平衡活塞气封前气封支承轴承推杆1主轴，2危急遮断器（飞锤），3平衡盘，4前支撑轴径5前气封，6平衡活塞密封，7调节级，8压力级9低压级，10后气封，11后支撑轴径，12盘车齿轮13油涡轮动轮，14联轴器轴径，15平衡环16主平衡面，17辅助平衡面汽轮机的工作原理汽轮机是利用蒸汽来做功的，蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械功需经两次能量转换，即蒸汽流过汽轮机喷嘴时，将热能转化成蒸汽高速流动的动能；高速气流流经工作叶片时，将流动动能转换成汽轮机的机械功。高温高压蒸气，经过入口管进汽轮机内，在机内叶轮处膨胀做功，焓值下降，温度压力下降，把蒸汽的热能、压力能转化为汽轮机转子转动的机械能，通过联轴器，带动被动机旋转。2汽轮机介绍汽轮机的分类按工作原理分类冲动式汽轮机:主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅（或静叶栅）中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。反动式汽轮机:主要由反动级组成，蒸汽在喷嘴叶栅（或静叶栅）和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度相同。按热力特性分凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机中膨胀作功后，进入高度真空状态下的凝汽器，凝结成水。背压式汽轮机：排汽压力高于大气压力，排气排入低压管网，无凝汽器。调整抽汽式汽轮机：从汽轮机中间某几级后抽出一定参数、一定流量的蒸汽(在规定的压力下）排入对应的管网，其余排汽仍排入凝汽器。根据需要，有一次调整抽汽和二次抽汽之分。中间再热式汽轮机：蒸汽在汽轮机内膨胀作功过程中被引出，再次加热后返回汽轮机继续膨胀作功。汽轮机型号含义(杭汽汽轮机的表示)汽轮机的型号：02031-C-1101/2101型号：NK40/40汽轮机还可以按照进气温度和压力进行划分，通常工业汽轮机就按照以上两种划分的比较多，一般不采用温度、压力划分。按照温度、压力划分属于“中压汽轮机：主蒸汽压力为2--4Mpa”。转动部分-转子3汽轮机调速控制部分汽轮机控制油系统工作原理及因果关系详见附件：汽轮机控制油系统图明确一下，汽轮机现场可以手动紧急停车的几个地方：1、危机保安装置手动停机阀22102、速关组合手动泄压阀22743、速关油手动滑阀1830在正常操作的情况下当发生紧急情况可已通过以上3个地方在现场将汽轮机紧急停机。同时也强调一点，以上3处在正常运行维护过程中一定要注意，小心误动作。一、离心压缩机部分二、驱动汽轮机部分三、蒸汽冷凝部分四、干气密封部分五、离心压缩机组的操作1概述提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的内效率，另一是提高装置的循环热效率。汽轮机的内效率是从设计等各方面努力减小各项损失，改善汽轮机通流部分来实现的。提高循环热效率一个最有效的方法就是降低平均放热温度，而这正是凝汽设备的主要任务。汽轮机装置中的凝汽设备是起了一种热力学中“冷源”的作用，降低冷源的温度就能提高循环的热效率。因此，凝汽设备的第一个作用是：在汽轮机的排汽口建立并保持高度真空，使进入汽轮机的蒸汽能膨胀到尽可能低的压力，从而增大机组的理想比焓降，提高其热经济性。2凝汽系统介绍2.1凝汽设备的作用①建立并维持高度真空，即降低排汽焓值，提高理想焓降，使蒸汽中较多的热能转变为机械能。②将蒸汽凝结成水，并将凝结水回收到锅炉作为给水。2.2排汽压力的选择降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。但不是排汽压力越低越好。这是因为：①当降低排汽压力，则比容v增加，汽轮机排汽部分的尺寸增大，成本上升。而且制造困难，材料也受到限制。②当降低排汽压力，则比容v增加，凝汽器的冷却面积增大，冷却水量增大，相对能耗就大。2.3凝器系统的组成最简单的凝汽设备原则性系统图。其主要设备有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵等。①汽轮机②离心压缩机③凝汽器：使排汽在凝汽器中不断地凝结成水，建立高度真空；将凝结时放出的热量排出、将生成的凝结水汇集送走④循环水泵：为凝汽器提供冷却水；⑤凝结水泵：不断地把蒸汽凝结时生成的凝结水从凝汽器底部热井中抽出，并送往给给水回热加热系统⑥抽气器：抽出漏入凝汽器内的空气，以维持高度真空。恒力项目目前设计的蒸汽冷凝系统图恒力项目目前设计的蒸汽冷凝系统布置图3凝汽器结构3.1表面式凝汽器的分类1、根据冷却介质空气冷却式水冷却式2、根据冷却水流程单流程双流程多流程3、根据空气抽出口位置气流向心式气流向侧式凝汽器有混合式和表面式凝汽器两大类，石油化工行业通常全部采用表面式凝汽器。3.2表面式凝汽器的结构凝汽器主要由壳体，管板，管束，中间管板等部件组成。管板将凝汽器壳体分割为蒸汽凝结区和循环冷却水进出口室；中间管板用于管束的支撑和定位。凝汽器下部还设有收集凝结水的空间，称为热井。1、喉部2、冷却水管3、管板4、进水管5、回流水室6、出水管7、热井8、冷却区9、隔板10、主凝结区11、空气排出口3.3列管式表冷器的简图3.4表冷器制造现场照片4抽气设备抽气设备的作用:1、启动时抽出相关设备中所集结的空气，以便