空气压缩机-培训课件

压缩机基本概念压缩机：是一种用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机器。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。天然气管道输送城市煤气管道输送天然气加气站气体装瓶（氧、氮、CO2、乙炔、甲烷等）欠平衡钻井（空气、氮气）油田注气制冷、空调与热泵石油化工气体增压、输送（石油天然气工业）空气动力分类容积式依赖往复运动部件或旋转部件在工作腔内周期性的运动，使吸入工作腔的等质量气体体积缩小而提高压力,其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔速度式则借助于作高速旋转的转子，使气体获得很高速度，然后在扩容器中急剧降速增压，使气体动能转变为压力能,与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的转子分类•按排气压力高低分(MPa)风机压缩机通风机鼓风机低压中压高压超高压0.0150.2(0.3)1.010100分类•按压缩机级数分（段）单级，两级，多级•按气缸中心线与地面相对位置划分立式—气缸中心线与地面垂直卧式—气缸中心线与地面平行,对称平衡式，对动式，H型，M型角度式—气缸中心线与地面呈一定角度，如V型、W型、L型分类按排气量大小分（容积流量m3/min）微型（1），小型（1～10），中型（10～100），大型（100）按气缸作用型式分单作用双作用级差式按动力机与压缩机连接型式分整体式分体式ZTY压缩机二冲程发动机工作原理压缩冲程动力冲程扫气过程吸气、压缩冲程当发动机活塞向气缸头端运动，活塞头部封住气缸吸气口并继续向上死点运行时，活塞后部腔体形成瞬时负压，混合阀靠压差打开吸入新鲜空气（或混合燃料气）直至上死点，这个过程叫吸气冲程。当活塞头部封闭排气口并继续向上死点运动时，关闭在气缸内的空气（或混合燃料气）被活塞压缩直至上死点，这个过程叫压缩冲程。作功冲程在发动机活塞接近上死点时，燃气喷射阀就向气缸内喷入天然气，封在动力活塞头部内的混合气体在接近压缩冲程终点前，由火花塞点燃，混合气体燃烧膨胀作功，迫使活塞向曲轴端运动，这就是作功冲程。扫气、排气过程当发动机活塞向下死点运动至排气口打开时，燃烧后的废气就由排气口排出，这个过程称为排气冲程；活塞继续运动至进气口打开时，吸入活塞后部扫气室的空气被压缩到一定的压力，在此压力下，新鲜的空气（或混合燃料气）由进气口进入发动机工作腔内，并吹扫残留在发动机工作腔内的废气，有助于废气的排出，这个过程就是扫气冲程，稍后，活塞又向缸头运动，又开始下一循环的吸气、压缩冲程。两冲程发动机的优点每转一圈做功一次设计简单，运动部件少活塞无“侧向负荷”曲轴箱油无污染AirIntakeFuelInjectionExhaust活塞式压缩机剖面动态图压缩机级的理论循环•理论循环假设条件：•1、被压缩气体全部排出气缸(无余隙容积)2、进排气无阻力、无气流脉动、无热交换3、气缸无泄漏4、气体过程指数为定值•循环过程进气压缩排气外止点内止点PV1234行程S4－1吸气过程1－2压缩过程2－3排气过程理论循环P-V图活塞式压缩机热力学原理压缩机级的实际循环•实际循环与理论循环的区别：1、存在气体膨胀过程（余隙容积的影响）2、进气过程线低于名义进气过程线（压力损失的影响）排气过程线高于名义排气过程线3、压缩、膨胀过程指数变化（热交换的影响）•循环过程膨胀进气压缩排气实际循环进气量图DV1——余隙容积膨胀造成的新鲜气体减少量DV2——压力损失、气流脉动等原因造成的容积损失Vh实际循环进气量图压缩过程吸气过程排气过程余气膨胀过程余气膨胀容积余隙容积吸气容积实际循环进气量图压缩过程吸气过程排气过程余气膨胀过程最低吸气压力最高吸气压力最高吸排压力最低排气压力压缩机生产应具备的必要的工艺除机组撬装设备外应设有原料气进气阀、排气止回阀、排气阀，机组加载、卸载旁通阀、原料气放空阀、安全阀，机组分离器排污阀。工艺区设有原料气过滤分离器，不能让气田水等进入压缩缸。燃料气、启动气应是净化后的天然气，温度≥2℃。燃料气H2S含量不应超过2.3g/Nm3,工艺区一级调压后不超过0.5~1.0MPa，且设有燃料气过滤、计量装置。缸头直接启动气压力为1.8~2.5MPa。-压缩缸直径，用Φ1×Φ2×Φ3表示机机组额定功率。单位：kW。天然气压缩机编号说明机组型式。用Z表示整体式；D表示动力机为电动机的分体式；F表示动力机为发动机的分体式。压缩介质。用T表示天然气。压缩机。用Y表示。压力等级。用H表示高压；MH表示中高压；M表示中压；ML表示中低压L表示低压；例如：ZTY265H71/2×4，表示：功率265KW，一级缸缸径为190.5（71/2″），二级缸缸径为101.6（4″）的高压整体式天然气压缩机。气田常用压缩机整体式燃气发动机压缩机分体式压缩机车载式压缩机DPC360机组ZTY265机组ZTY630机组机组的发动机和压缩机共用一个机身、一根曲轴，呈180°对称平衡布置。发动机的动力通过十字头和曲轴连杆机构传递给压缩机做功。曲轴两端分别安装皮带轮和飞轮，皮带轮用于驱动水泵和空冷器风扇，飞轮主要用于储能，以稳定机组转速和减小振动。在飞轮内侧的曲轴轴颈上装有一传动园柱斜齿轮，用以驱动卧轴，通过卧轴上的齿轮驱动调速器、注油器、永磁交流发电机，通过卧轴上的凸轮驱动启动气分配阀、柱塞泵。发动机和压缩机及配套的燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统等安装在机座上，构成一台整体式撬装机组。该系列机组适用于含H2S气田，含盐水、油水气质的天然气的集输，尤其对缺电的边远地区更显示其经济方便之优越性。完全能满足生产工艺的工况。如高压气举15MPa，中压集输8MPa，低压采气2.0MPa的要求。整体式燃气发动机压缩机结构特点及应用动力部分动力缸组件动力活塞机身部分机身组件曲轴连杆机构中体组件压缩部分压缩缸总成余隙缸机座整体式燃气压缩机结构主机动力部分动力缸是发动机的核心部分，它需要承受高热应力，同时又要组织好最佳工作过程，所以其结构合理性显得十分重要。燃气机组动力缸采用高级耐蚀铸铁制成，缸体和缸盖均为双层结构，动力缸壁镀铬耐磨。缸体夹层由一横壁分隔成前后两半部，前半部夹层与缸盖夹层相连通，并通入冷却水，冷却水由缸体下部两侧进水法兰入夹套，再由缸盖上侧法兰口出。缸体后半部夹层与动力活塞筒体构成扫气室，由动力活塞杆填料将扫气室与曲轴箱隔开。气缸内壁中部沿内径周边布满进、排气孔口，上部孔口为进气口，直接与扫气室相通，下部孔口为排气口，直通排气法兰，并通过排气管与消音器连通。进、排气孔口的位置、布置形式及角度直接影响动力缸的扫气效果及工作效率，所以设计和制造动力缸及为重要。此外缸体顶侧及两侧各设有一个润滑小孔，由注油器柱塞油泵压力注油润滑气缸与活塞环。ZTY265压缩机机身机身是连接动力与压缩两大部分的基础件。动力缸侧的中体与曲轴箱是一个整体，压缩缸侧的中体与曲轴箱是分开的。机身部分由机身（包括曲轴箱、发动机十字头滑道与中体）、曲轴连杆机构组件、压缩机十字头滑道与中体构成。机身部分两端分别安装动力缸和压缩缸，呈180°对称布置，使得机组的振动减少到最低点。机身及中体440/470机身曲轴与飞轮曲轴组包括曲轴、飞轮、皮带轮、传动园柱齿轮和滚动轴承等曲轴两端主轴承为双列园锥滚子轴承，其内圈与主轴颈是过盈配合，轴承只承受径向负荷，其两内圈之间有一隔圈，可以通过改变隔圈的厚度来调整轴向游隙。皮带轮的传动是三角皮带，其轮缘上有数道皮带槽，皮带的松紧程度可以通过压轮来调整。Crankshaftoriginallyinthreepieces.三缸曲轴Flywheelinstallation-Ringfeder飞轮飞轮主要用于储能，以稳定机组转速和减小振动动力压缩连杆属开式结构的连杆，即连杆大头是剖分式的，装配时再以连杆螺栓紧固。大头被垂直于杆身切成两半，内孔装一付铜背浇铸轴承合金的轴瓦，连杆盖内的瓦有油孔及油槽，盖与瓦用销子定位以防窜动，连杆盖下铡装有两根油匙，油匙为空心的，孔一直通到连杆瓦内径所开的油孔和油槽，从而实现对连杆大头的润滑。连杆盖与连杆体以销子定位，并用优质合金钢制成的连杆螺栓连接。连杆小头为整体式，内孔装锡青铜衬套，衬套是采用温差法压入连杆小头的。衬套内孔也开有油孔及油槽，其润滑油来源于中体滑道和十字头。连杆杆身截面呈工字型，这样既保证连杆具有足够的强度，同时又减轻了连杆重量，使惯性力降低动力运动组件CrossheadtoGuideClearance.009”-.013”LE.077”-.086”Non-LE.067”-.076.142”-.151”.142”-.151”.152”-.161”.115”-.141”动力端十字头与滑道十字头是连接活塞杆与连杆的零件，它具有导向和动力传递的作用，连杆力、活塞力、侧向力在此交汇。压缩缸中体内设有十字头滑道，两侧开有孔口，以便装拆十字头、填料及活塞等，为直接观察到十字头工作情况，孔口有用有机玻璃盖板盖住。中体上部设一凸台，是安装连接压缩缸进气分离器的地方，从而可使机级布置得紧凑。在上部还设有填料漏气引出接孔。中体与机身连接后，其滑道的一部分伸入机身内，滑道上部开有油槽和油孔接收机身内飞溅并集中起来的润滑油，用以润滑十字头销和滑道压缩缸中体压缩部分压缩缸燃气压缩机组的压缩缸种类很多，一般为双作用结构，每只气缸大多都配置有可调余隙缸。夹层内通冷却水冷却气缸壁，控制润滑油温不致过高结炭。气缸体两端侧面各设置有一至两个吸气阀和一至两个排气阀，两端吸气阀气道同时与缸体的吸气口法兰相通，并连接进气缓冲气；两端的排气阀同时与缸体的排气口法兰相通，并与排气缓冲器相连。气缸体通过缸座与中体连接，缸座内同样设有填料室安装填料，用以密封活塞杆。气缸体顶侧及两侧中央设润滑油孔，通注油器润滑缸壁。缸体盖端下部设气缸支承座支承于基础上。气缸均采用优质抗硫铸铁制成。压缩缸结构示意图压缩活塞为盘状铸铁活塞，活塞体上装有活塞环和支承环。活塞环和支承环的材料均为聚四氟乙烯，活塞环有直开口和斜开口，在装入气缸时，应使各环开口错开一定角度，支承环为整圈式。活塞杆与活塞体的连接方式以外园和台肩定位，螺母背紧止退，与十字头体采用螺纹连接。压缩活塞活塞环直切口──制造简单，泄漏量大斜切口──制造简单，泄漏量其次搭切口──制造复杂，泄漏量小补偿活塞环的磨损和保证活塞环工作时的热膨胀活塞环支承环a支承活塞环和活塞杆重量b起导向定心作用支承环压缩缸气阀为自启式环状阀。所谓“自启”是靠阀片两侧气体的压差来实现阀的启闭。它由阀座、升程限制器、阀片、弹簧以及紧固螺栓、螺母和垫圈等组成。阀片为环状结构，不工作时由弹簧压紧贴在阀座密封面上，工作时气流压力克服弹簧力将阀片抬起，阀片抬起高度由升程限制器确定。燃气机组相同尺寸的吸气阀和排气阀的全部零件均可以通用，只消将紧固螺钉的方向掉换即可。注意！安装气阀时，吸气阀是升程限制器朝缸内，而排气阀是阀座朝缸内安装。环状阀、网状阀、蘑菇阀PEEK气阀阻力损失小、寿命长气阀余隙缸活塞结构型式与一级压缩缸活塞基本相似，有两道活塞环，但无支承环，活塞体也采用抗硫铸铁制成，活塞环仍采用填充氟塑料。活塞杆为不锈钢材料，一端与活塞体以螺纹连接，并用螺母背紧，另一端由调节架支承并装有大小手轮（大手轮盘动活塞杆，小手轮用来背紧大手轮）。杆身的密封填料采用油浸石棉绳或聚四氟乙烯，并用压盖压住。余隙缸机组启动系统构成与特点启动阀设置在卧轴箱体上，其阀杆由卧轴上的启动凸轮驱动，从而接通或断开启动气源。凸轮的角度已在厂内调定，恰好是在动力活塞处于上止点稍过的位置。凸轮开始将启动阀的顶杆顶起，启动气体通过止回阀，进入动力缸头上的放泄阀并打开放泄阀向缸内充气，直接推动活塞运动。放泄阀上设置有一个放散阀，启动机组时，应将放散阀关闭，启动完毕后,应打开放散阀，将止回阀至缸头管路内的气体排除。此操作方式方面可靠，在几秒钟内即可顺利启动机组，启动转速在100rpm左右。启动气体压力及启动气耗量各机型略有不同。气马达启动燃料进气系统构成与特点1、组成由燃气分离器、压力调节阀、燃气电磁切断阀进气管及球阀等。2、