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李振鹏汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-1-目录目录………………………………………………………1第一章．汽轮机简介原理………………………………2第二章．压缩机简介原理………………………………3第三章．压缩机汽轮机专有名词解释…………………4第四章．汽轮机压缩机管路吹扫油洗水洗……………7第五章．汽轮机单体式车联动试车……………………14第六章．汽轮机开车步骤………………………………16第七章．压缩机基础习题………………………………21第八章．汽轮机基础习题………………………………37第九章．汽轮机压缩机常见问题处理措施……………51汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-2-第一章．汽轮机简介原理汽轮机--它的工质是蒸汽，具有热能。蒸汽来自燃用矿物燃料的锅炉，或是来自核动力装置加热的蒸汽发生器。它们产生的高温高压蒸汽以高速度经喷管送到蒸汽透平，驱动转子旋转，输出动力。蒸汽流速很高，透平转子尺寸较小,所以转速可达10000转／分。汽轮机主要用于火力发电厂，驱动发电机发电；也用于远洋大型船舶和潜水艇作为主机驱动螺旋桨，推进船舶。现在小型汽轮机用在化工行业也比较广泛。定义：透平是将流体工质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮、涡轮机。是英文turbine的音译，源于拉丁文turbo一词，意为旋转物体。原理：透平的工作条件和所用工质不同，因而其结构型式多种多样，但基本工作原理相似。透平最主要的部件是旋转元件（转子或称叶轮），被安装在透平轴上，具有沿圆周均匀排列的叶片。流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成动能，流过转子时流体冲击叶片，推动转子转动，从而驱动透平轴旋转。透平轴直接或经传动机构带动其他机械，输出机械功。分类：1.按热力过程可分为：凝气式汽轮机抽汽凝汽式汽轮机背压式汽轮机2.按工作原理分：冲动式汽轮机反动式汽轮机冲动反动混合式汽轮机区别：凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入冷凝器，背压式是指汽轮机排气压力大于大气压力，抽汽凝汽式汽轮机时从汽轮机中间某一级中抽出部分已做了功的蒸汽来供给其它用户使用，汽轮机仍带有冷凝器设备。结构：答：有转动部分、固定部分、控制部分三个方面组成（1）转动部分有主轴、叶轮、轴封套和连锁器等（2）固定部分有气缸、隔板，喷嘴（静叶片）、汽封和轴封等（3）控制部分有调节装置和保护装置汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-3-第二章．压缩机简介原理定义：指气体在压缩机中运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。也所以也称径流压缩机。工作原理：气体流经叶轮时，由于叶轮的旋转，使气体受到离心力的作用而产生压力，与此同时，气体获得速度；而气体流经叶轮、扩压器等扩张通道时，气体流动速度减慢，动能转化为静压能，使气体压力进一步提高。分类：1）按结构形式可以分为水平剖分和垂直剖分。2）按排气压力分低压，中压，高压和超高压。结构：（1）转动部分：轴、叶轮、平衡盘、推力盘。（2）静止部分：气缸、隔板、轴承、轴端密封。离心式压缩机的主要优缺点：离心式压缩机的主要优点是：单机输出气量大而连续，无脉冲，运行平稳；机组外形尺寸小，重量轻，占地面积少，投资省；设备结构简单，易损部件少，运转周期长，操作和维修工作量小；调节性能好，实现自动控制比较容易；运转可靠，一般单系列运行，不需要备用机组；压缩机内部不需要润滑，所压缩的气体不会被润滑油污染；由于运行转速很高，可用汽轮机直接带动。离心式压缩机的主要缺点是：由于气体的流动损失、漏气损失和轮阻损失比较大，因而效率较低，一般比往复式压缩机低5-10%；对压力的适用范围较窄，会产生“喘振”；如果需要两机并联运行，则难于操作；气体的密度变化对离心式压缩机的运行影响较大；另外，离心式压缩机的通用性能较差，在输送不同介质时，其性能差异较大。汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-4-第三章．压缩机汽轮机专有名词解释1.机械振动：物体(或物体的一部分)在平衡位置（物体静止时的位置）附近作的往复运动。可分为自由振动、受迫振动。又可分为无阻尼振动与阻尼振动。常见的简谐运动有弹簧振子模型、单摆模型等。;kQ9Y:|&R2、轴位移：轴位移是转子受轴向力而产生的轴向位移。&]9轴向力产生的原因：*};A4O2u;r*E3W;S叶轮前后盖板不对称压力产生的轴向力，这是所有轴向力中最重要的一个因素。由于叶轮盖板的形状是不规则的，所以其轴向力大小比较复杂，此力指向压力小的盖板方向。当有径向流时会改变压力分布，因而影响轴向力的数值。叶轮与泵轴的固定与否，叶轮进口密封状况如何以及泵轴间隙状况等，都对轴向力有影响。)ge0P*L,B2q:\7g!y!p虽然有以上几种产生轴向力的原因，但一般计算时需考虑具体情况，做适当的取舍计算。当然还有其他很多因素对叶轮轴向力的形成也有影响，有些属于加工制造装配等因素；有些属于使用后密封环磨损，间隙增大引起的。实际上，叶轮因铸造关系，每级叶轮产生的扬程都不尽相同；叶轮前盖板外腔内气体将向内流经密封环，回到叶轮进口;叶轮后盖板外腔气体有向外流动，也有向内流动，也就是末级叶轮向内流动，其余叶轮有向外流动的趋势。因此，每级叶轮通过的气体不尽相同；另外，叶轮出口若与导叶或流道不对中，将引起叶轮出口边在前后盖板处压力值不同；叶轮密封环间隙和级间间隙变化也会引起叶轮盖板上压力分布变化。3.温升：指冷却水进出口温度，在汽轮机负荷相同，即排汽量相同，温升增加说明水量减少，其原因可能是管板堵塞，管子污染等所致4.端差：是排汽温度与冷却水出口温度之差，端差增加反映传热系数下降，一般由于受热面污染或漏空气等原因而产生5.过冷度：是排汽温度与冷凝温度之差，经常性过冷度答，表示主冷器结构有问题，过冷度突然增加，一般由于主冷器漏水和漏气所致汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-5-6.气蚀:液体在叶轮的入口处流速增加，其压力低于工作液体温度的对应饱和压力时，会引起部分液体蒸发（汽化）蒸发后的气泡进入压力较高的区域时，受压突然凝结，于是四周液体向此处补充形成水击，就产生气蚀7.气缚:离心泵在启动前必须向泵内灌满液体，泵叶轮转动时，由于空气的存在其密度比液体小得多产生离心力很小，因此在泵的入口处真空低，吸入液面与泵入口处压差很小这时泵只能空转而不输送液体的现象称“气缚”8.潜热：物质发生相变时，在温度不变的情况下所吸收和放出热量9.饱和蒸汽：当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，旦空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态为饱和状态，在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽10.喘振：压缩机进口流量不足，出口压力超高而引起机组强烈振动并伴有吼声的现象11.压缩比：压缩机出口与入口气体的绝对压力之比12.调节级：喷嘴调节汽轮的第一级称为调节级。13.压力级：除汽轮机第一级外的其他各级称压力级。14.速关阀：是蒸汽管道和汽轮机之间的主要关闭阀，与危急保安装置联动，对转子发生超速和过量的轴向位移自动做出最快的停机反应。15.湿饱和蒸汽：在水达到饱和温度后，如定压加热则饱和水开始汽化，在水没有完全汽化之前含有饱和的蒸汽16.干饱和蒸汽：湿饱和蒸汽在定压条件下加热，水完全汽化为蒸汽时的状态。17.汽轮机的级：有一列喷嘴和一列动叶栅组成的汽轮机最基本的工作单元叫汽轮机的级。18.自动主汽门：在汽轮机保护装置后迅速切断汽源并使汽轮机停止运行。汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-6-19.热应力：由于温度变化引起的零件变化称热变形，如果热变形受到约束，则在物体内就会产生应力，这种应力称为热应力。20.临界转速：汽轮机转子的固有频率与转子转动频率振幅相同时的转速称临界转速。21.胀差：转子与汽缸纵向膨胀的差称为胀差。22.惰走时间：从自动主汽门和调节汽门关闭起，到转子完全静止的这段时间。23.等温过程：温度不变的情况下进行的热力过程称为等温过程。24.等压过程：工质的压力保持不变的过程称为等压过程。25.焓：内能和压力位能之和，即分子内相互作用产生的内能和分子位差所产生的压力位能之和称为焓。26.弹性变形：金属材料在外力作用下发生变形，如果外力停止，变形能恢复到原来状态，则此变形称为弹性变形。27.热冲击：金属材料受到急剧的加热或冷却时，对内部产生很大的温差，从而引起冲击热应力28.水冲击：水或冷蒸汽与高速旋转的叶片相撞击，导致轴承磨损，叶片损伤，汽缸和转子产生裂纹，动静磨擦，高温金属材料永久性热变形，引起机组振动的现象。汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-7-第四章．汽轮机压缩机管路吹扫油洗水洗一、吹扫的目的和原则目的：装置在施工安装过程中，有一些焊渣，铁锈和其他杂物进入系统，吹扫工作就是用较强空气、水、气流，将这些杂物吹出系统，确保装置安全运行。基本原则：1、根据实践经验，吹扫应遵循的基本原则是：先源头，后尾部；先主管，后旁支；先管道，后容器；先预吹，后检测；边吹扫，边敲击；容器敞口通大气，仪表保护莫忘记；轻重缓急，交叉进行。2、从效果来讲，流速越快，吹扫越彻底，最终吹扫流速要求到达设计流速。回路和敞口越多，则效果越差。吹扫操作中应采取：先灌后冲；先暖后吹；先小后大；先慢后快；自上而下，平冲低发方的原则。二、吹扫范围本次吹扫包括四个部分：1．油路管线：润滑油控制油等管线2、水路管线：冷凝液，脱盐水等水路管线3、蒸汽管路吹扫包括：主蒸汽管线（8.8Mpa），低压蒸汽管线（1.0Mpa）和抽出蒸汽管线（4.3Mpa）4、气路管线：主要是空气主管和支管三、吹扫前应具备的条件1、装置所属设备、管路、阀门、电气、仪表全部安装完毕并标上标牌，工艺流程检查无误，仪表初调完成，所有阀门具备开关条件，冷箱内、外系统气密性试验合格。2、施工现场打扫干净，清除杂物，排水地沟应畅通无阻。3、吹扫用工器具齐备，临时措施用料齐备，吹扫用盲板，白布，耙板等工具已备好，吹除用的临时管及盲板均已进行酸洗，脱脂过，安全带及防噪音耳塞备好。参加吹扫人员学习好吹扫方案。4、吹扫用介质来源充足，并有保障。四、吹扫前需具备的技术措施和要求汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分车间-8-1、吹扫前应将系统仪表加以保护，原则上应将仪表自调阀拆除，加临时短管联接。吹扫结束后恢复。但如能采取在自调阀两侧双向吹扫的方式进行，自调阀可不拆除。2、管道上所有流量孔板拆除后，应采取临时措施，予以连通，待系统吹扫合格后恢复。3、将喷头，滤网，除沫网，节流阀及止回阀和疏水器的阀芯等拆除，妥善保管，吹扫后复位。4、管道吹扫应有足够的流量，吹扫压力不得超过设计压力，用空气吹扫流速应小于20m/s，气量不足要反复进行，吹扫时应按照先主管后支管的顺序进行。5、冷箱外管道吹扫时，要用木锤敲打，对焊缝死角和管底等部位重点敲打，但不得损伤管子。6、吹扫前应考虑管道支吊架的牢固程度，必要时应予以加固。7、吹扫过程中，装置拆口处及拆下的阀门，孔板，喷头等要详细记录，对每一条管线认真吹扫合格后，应填写《管道系统吹扫记录》并进行签字确认。除规定的检查及恢复工作外，不得再进行影响管内清洁的其它作业。8、吹扫时拆口处用钢板挡上，防止赃物进入阀门、管道及设备内。9、压力表接管和导淋阀的吹扫，清洗工作要与所在的系统吹扫、清洗一并进行。10、管道水冲洗应按照国家规范进行冲洗，水冲洗应以管道内可能达到的最大流量或不小于1.5m/s的流速进行。11、水冲洗应连续进行，以出口水色及透明度与入口处目侧一致为合格。12、管道水冲洗合格后，应及时将水排尽。13、工作介质为蒸汽的管道应用蒸汽吹扫，蒸汽来自外管。14、蒸汽管路吹扫前应缓慢升温暖管，且恒温1小时后进行吹扫，然后自然降温到环境温度，再升温暖管，恒温进行第二次吹扫。如此反复不少于三次。15、蒸汽吹扫排气管应有明显标志。16、中压蒸汽，蒸汽透平入口管道的吹扫检查方法与合格标准，以检查装于排气管的铝靶板为准，如靶板上肉眼可见的冲击斑痕每平方厘米内大于1汽轮机压缩机学习资料供参考宁波禾元化学空分