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C1201培训及操作1C1201培训及操作C1201是重整装置循环氢压缩机的简称，由一台离心式压缩机和驱动它的汽轮机组成。该机组为进入重整反应系统的物料提供了动力，保证重整反应的顺利进行，对其事故状态下的紧急处理更是保护重整催化剂的关键。对C1201的培训学习至关重要。一、汽轮机的工作原理及结构汽轮机的主要元件是由喷嘴（也称静叶）与动叶（也称叶片）两个部件组成。喷嘴固定在机壳或隔板上，动叶固定在轮盘上。蒸汽通过喷嘴时，压力下降，体积膨胀形成高速汽流，推动叶轮旋转而作功。如果蒸汽在叶片中压力不再降低，也就是蒸汽在叶片通道中的流速（即相对速度）不变化，只是依靠汽流对叶片的冲击力量而推动转子转动，这类汽轮机称为冲动式，也称压力级，在工业中应用广泛。如果蒸汽在叶片中继续膨胀（简称相对速度）比进口时要大，这种汽轮机的作功不仅由于蒸汽对叶片的冲击力，而且还有由于蒸汽相对速度的变化而产生的巨大的反作用力，因此这类汽轮机称为反动式汽轮机。只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。由几个单级串联起来叫多级汽轮机。由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高，因而叶轮转速极高，将超过目前材料允许的强度。因此采用压力分级法，每次在喷嘴中压力降都不大，因而汽流速度也不高，高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范围。这就是采用多级汽轮机的原因。如果由于蒸汽离开每一级叶片的流速仍高，为了充分利用汽流的动能，可用导向叶片将汽流引入第二排叶片中（每一个叶轮可安装二排叶片）进一步推动转轴做功，这称为速度分级，简称速度级（又称复速级）。速度级常用于小型汽轮机，或汽轮机的第一级。1.汽轮机本体构成汽轮机包括汽轮机本体、调节保安装置及辅助设备三大部分。C1201培训及操作2蒸汽轮机本体包括：静体（固定部分）--汽缸、喷嘴、隔板、汽封等；转子（转动部分）--轴、叶轮、叶片等；轴承（支承部分）--径向轴承和止推轴承。1.1汽缸汽缸本身是水平剖分为上下部分，上下缸又各分有前后缸。前缸因温度高用铸钢制造，后缸温度低用铸铁制造。汽轮机组在起动或停机、增减负荷时，缸体温度均会上升或下降，会产生热胀和冷缩现象。由于温差变化，热膨胀幅度可由几毫米至十几毫米。但与汽缸连接的台板温度变化很小，为保证汽缸与转子的相对位置，在汽缸作为台板间装有适当间隙的滑销系统，其作用是：1.2喷嘴组和隔板在冲动式汽轮机中，蒸汽热能转变为动能的过程是在喷嘴中发生的。蒸汽流过变截面的喷嘴汽道之后，体积膨胀，压力降低，流速增加，然后按一定的喷射角度进入动叶片中做功。汽轮机汽缸中的隔板是由隔板外缘、喷嘴、隔板体构成的圆形板状组合件，汽缸内的一级隔板与其后的一级叶轮组成一个压力级。隔板分为上下两个半圆，在中分面上有定位键，以保证上下隔板组成一体。在汽轮机中，通常将装在调节汽室上的喷嘴组合体简称为喷嘴组，它是由喷嘴组外缘、喷嘴及喷嘴组内缘所组成。汽轮机隔板按制造方法来分，可分为铸造隔板、焊接隔板、组合隔板三种。1.3汽封汽轮机高压端轴封称为高压轴封，在单缸汽轮机中又称为前轴封。低压端轴封称为低压轴封，在单缸汽轮机中又称为后轴封。装在隔板汽封槽中的汽封称为隔板汽封。另外装在隔板上与围带配合防止漏汽的又称为围带汽封。不论是轴封还是隔板汽封、围带汽封，其构造及外形均大同小异，阻汽原理一致，统称为汽封。C1201培训及操作31.4转子汽轮机所有转动部件的组合体称为转子。它主要包括：主轴、叶轮、叶片等部件汽轮机转子除了受高温高压蒸汽的作用外，更主要的是由于它在高速下工作，受离心力的作用，还必须考虑振动的问题。1、危急遮断器孔2、轴位移凸肩3、推力盘4、前径向轴承5、前汽封6、内汽封7、调节级8、转鼓段9、低压段10、后汽封11、后径向轴承挡12、盘车棘轮13、盘车油轮14、联轴器挡15、后端平衡面16、主平衡面17、前端平衡面1.5轴承目前大多数汽轮机都采用滑动轴承。汽轮机除了有径向轴承外，还有止推轴承。因为，汽轮机在工作时，转子上产生一个由高压端推向低压端的轴向推力。因此，通常在转子前端设有推力轴承，以承受轴向推力，并对保持通流部分的轴向间隙起了定位作用。目前我国国产机组的前轴承大多数都采用径向推力联合轴承。2.调速控制系统在炼油化工行业中，汽轮机大多用作原动机驱动压缩机、机泵等，为了节约C1201培训及操作4能源，汽轮机的效率都是根据在一定转速下进行设计。当转速变化很大时，会使汽轮机严重地偏离设计工况，使效率降低。为此需要将汽轮机稳定在一定转速，汽轮机控制调速系统的目的是为了满足这个要求。它根据汽轮机的转矩和转速相应变化的关系，利用转速变化作为讯号来进行调节。当转速有一个很小的变化时，调速系统能自动地改变汽轮机的进汽量，使汽轮机的功率和负荷相适应，从而使转速不发生很大的变化。汽轮机的调速控制系统由起动装置、安全装置、保安装置、调速器、监视装置组成。2.1起动装置起动装置的作用是打开速关阀，起动装置由危急保安装置来的压力油，作为起动油进入起动装置，随着操纵杆的移动，滑阀也随之移动，依次接通起动油压和速关油压，将速关阀打开。2.2安全装置--速关阀速关阀是水平安装在汽轮机汽缸的进汽管路上，由阀体、滤网和油缸等部分组成。速关阀是新蒸汽管网和汽轮机之间的主要关闭机构，在运行中当出现事故时，它能在最短时间内切断进入汽轮机的蒸汽。C1201培训及操作5新蒸汽经过蒸汽滤网阀锥，在这个阀锥中装有一只卸荷锥，由于它的面积相对阀锥要小得多，所以在速关阀开启时能够减少提升力。在卸荷阀开启后，阀锥后的压差减小，容易被开启。阀套中的衬套有一个轴向密封面，当速关阀全开后，阀杆和衬套之间就不会有漏汽，而阀门关闭时，阀杆和衬套之间的漏汽经排凝口排出。2.3保安装置1、危急保安装置危急保安装置的作用是当汽轮机在运行中出现故障时，危急保安装置动作，将速关阀的速关油泄掉，使速关阀迅速关闭，切断汽轮机进汽。C1201培训及操作62、危急遮断器危急遮断器的作用是当汽轮机转速超过最高连续运行转速的9-11％时，通过危急保安装置使汽轮机停机。2.4电磁阀两位三通电磁阀装在进入保安系统的压力油管路上。它可以切断进入危急保安装置的压力油，同时引起危急保安装置动作而将速关油泄掉，最终使速关油快速关闭。电磁阀可以由控制室或某一保护装置来操纵（视需要通过一定的保护装置将要求保护的物理量转换成电信号与电磁阀联锁）。2.5错油门与油动机油动机通过错油门将由调速器输出的二次油压信号转换成油缸活塞的行程，并通过杠杆系统操纵调节汽阀的开度，使进入汽轮机的蒸汽流量与所要求的流量或功率相适应。错油门从二次油路中得到信号，并控制作为动力的压力油进入油缸活塞的上腔或下腔。C1201培训及操作7C1201培训及操作82.6调速器常见的调速器型式有：双脉冲式、SRIV型、WoodwardPG-PL型、WOODWARD505电子调速器。3.油系统设备汽轮机必须设置油系统，为了简化系统结构往往与压缩机的油系统组合在一起，形成整个机组的统一油系统。其作用主要是供给机组各轴承润滑油，使轴颈和轴瓦之间形成油膜，以减少摩擦损失，同时带走由摩擦产生的热量和由转子传来的热量；供给动力驱动、调节系统和保安装置用油；供给油密封装置密封油以及大型机组的顶油装置用油。供油系统必须在任何情况下都能保证可靠用油，否则会引起轴瓦乌金的损坏或熔化，影响动力控制，严重时会造成设备的损坏事故。汽轮机组的油系统是由贮油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀、止回阀、调压阀、控制阀以及高位油箱、蓄压器、油管路等组成。C1201培训及操作93.1油箱油箱除具有储油任务之外，还担负着分离空气、水分和各种机械杂质及气泡的任务。回油从一侧进入油箱，吸油在另一侧，中间有垂直的隔板隔开。油箱的底部具有一定的坡度或做成圆弧形，并在最低处设有排污管、以便定期排除油箱中的水分和沉淀物。在油箱的吸油管侧装有油位计，指示油箱的油位。为了使油中机械杂质能沉淀下来，油箱中的油流速度应尽量缓慢，回油管尽量布置在接近油箱的油面，以利于气泡的逸出。油箱上均装有排烟管，用来排除油箱中的空气和其他气体。容量较大的汽轮机，在油箱上还装有排烟风机，除了排出油箱中空气和其他气体外，还可使油箱保持一定的负压，以使回油畅通。负压不宜过大，以免吸入灰尘和杂质。油箱的容积越大，油箱中的油流速度越小，有利于空气、水分及杂质的分离。但油箱的容积太大，不仅给现场布置带来困难，而且还要多消耗钢材。通常用循环倍率K来表示油系统的相对情况，他表明所有油量每小时通过油系统的次数，若以Q表示系统每小时的油流量，V表示油系统的容积，则循环倍率K=Q/V，通常规定K=8~10，K值越大，说明油每小时通过油系统的次数越多，油在油箱中分离效果差，油容易劣化。为了便于冬季开车时有利于油温的控制，有的油箱下部还设有加热装置（如蒸汽加热盘管或夹套）。3.2油泵工业汽轮机油系统设有多种油泵，如主油泵、辅助油泵和事故油泵等。有的主油泵与主轴相连，有的单独设置，常用的油泵型式有齿轮泵、螺杆泵和离心泵，某些机组还采用注油器。3.3油冷却器油冷却器是一种表面式热交换器，油走管外，冷却水走管内，用来降低油质的温度，使油温保持在35~40℃之间。管束胀接在固定管板和活动管板上，油在管外流动，冷却水在管内流动，产生热交换，将油的热量带走。油侧压力要高于水侧压力，以保证即使管束泄露，也不会发生冷却水漏入油中使油质恶化的现象。一台机组中常备有两台以上的油冷却器，即可保证冷却效果，又可轮换进行检修。3.4油过滤器汽轮机油系统要求清洁度很高，一般过滤精度为20~40μm左右，因此在油C1201培训及操作10泵进口处设有粗过滤网外，经过油冷却器之后，还要经过精细的过滤器，常用的过滤器为网式或纸制滤芯，一般设置两台。每台都可单独处理全部流量，一台运行，另一台备用或清洗。过滤器前后有测压仪器，当过滤器的压差上升到一定程度时会报警，说明过滤器较脏，需要清洗。3.5高位油箱安装在机组高5~8m处，确保机组在发生停电或停车事故时，机器每个润滑油部位具有必要的润滑油，其容量应保证供油时间不少于3分钟，对转动惯量较大的机组，应适当地增大油箱的容量。3.6油蓄压器在润滑油系统中设有油蓄能器用来稳定润滑油压力，在主油泵停车，备用油泵启动的瞬间，能够维持一定的润滑油压，而使机组不因正常的油泵切换而误停。油蓄压器内有蓄压器球囊，球囊内按规定压力充上氮气，用来稳定油的压力。4.抽气器抽气器的任务是将漏入凝汽器内的空气和蒸汽中所含的不凝汽气体连续不断地抽出，保持凝汽器始终在高度真空下运行。抽气器运行状况的优劣，影响着凝汽器内真空度的大小，对机组的安全，经济运行起着重要的作用。C1201培训及操作11二、压缩机的工作原理及结构1.工作原理汽轮机（或电动机）带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通，回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。C1201培训及操作122.基本结构离心式压缩机由转子及定子两大部分组成，结构如图6-1所示。转子包括转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。定子则有气缸，定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。在转子与定子之间需要密封气体，因此还设有密封元件。各个部件的作用介绍如下。2.1叶轮叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件，驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量，它是压缩机中唯一的作功部件，亦称工作轮。叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮，也有没有轮盖的半开式叶轮。1.吸入室2.叶轮3.扩压器4.弯道5.回流器6.蜗壳7、8.轴端密封9.支持