一、压缩机定义(返回目录)
压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器,叫压缩机又叫压气机和压风机。各种压缩机都属于动力机
械,能将气体体积缩小,压力增高,具有一定的动能,二作为机械动力或其他用途。根据所压缩的介质不同,分为
空气压缩机、氧气压缩机、氢气压缩机、煤气压缩机等等。
二、压缩机分类(返回目录)
压缩机按结构形式的不同分类如下:
其中应用最为广泛的是往复式(活塞式)压缩机。
三、活塞式压缩机分类(返回目录)
常见的有如下几种分类方法:
3.1 按压缩机的气缸位置(气缸中心线)
3.1.1 卧式压缩机,气缸均为横卧的(气缸中心线成水平方向)。
3.1.2 立式压缩机气缸均为竖立布置的(直立压缩机)。
3.1.3 角式压缩机,气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。
3.2 按压缩机气缸段数(级数)
3.2.1 单段压缩机(单级):气体在气缸内进行一次压缩。
3.2.2 双段压缩机(两级):气体在气缸内进行两次压缩。
3.2.3 多段压缩机(多级):气体在气缸内进行多次压缩。
3.3 按气缸的排列方法
3.3.1 串联式压缩机:几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机,又称单列压缩机。
3.3.2 并列式压缩机:几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机,又称双列压缩机或多列压缩机。
3.3.3 复式压缩机:由串联和并联式共同组成多段压缩机。
3.3.4 对称平衡式压缩机:气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧,布置成H型,其惯性力基本能平衡。(
大型压缩机都朝这方向发展)。
3.4 按活塞的压缩动作
3.4.1 单作用压缩机:气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。
3.4.2 双作用压缩机:气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。
3.4.3 多缸单作用压缩机:利用活塞的一面进行压缩,而有多个气缸的压缩机。
3.4.4 多缸双作用压缩机:利用活塞的两面进行压缩,而有多个气缸的压缩机。
3.5 按压缩机的排气终压力
3.5.1 低压压缩机:排气终了压力在3~10表压。
3.5.2 中压压缩机:排气终了压力在10~100表压。
3.5.3 高压压缩机:排气终了压力在100~1000表压。
3.5.4 超高压压缩机:排气终了压力在1000表压以上。
3.6 按压缩机排气量的大小
3.6.1 微型压缩机:输气量在1米3/分以下。
3.6.2 小型压缩机:输气量在1~10米3/分以下。
3.6.3 中型压缩机:输气量在10米3/分~100米3/分。
3.6.4 大型压缩机:输气量在100米3/分。
3.7 按压缩机的转速
3.7.1 低转数压缩机:在200转/分以下。
3.7.2 中转数压缩机:在200~450转/在50分。
3.7.3 高转数压缩机:在450~1000转/分。
3.8 按冷却方式
3.8.1 水冷式压缩机:利用冷却水的循环流动而导走压缩过程中的热量。
3.8.2 风冷式压缩机:利用自身风力通过散热片而导走压缩过程中的热量。
四、压缩机使用领域(返回目录)
随着国民经济的飞跃发展,压缩机在工业上应用极为广泛,因其用途广泛而被称为“通用机械”。根据压缩气体使
用性质不同的特点可分下列几种:
4.1 压缩空气作为动力
共驱动各种风动机械,风动工具排气压力为7~8公斤/平方厘米,用于控制仪表及自动化装置,压力约为6公斤/平
方厘米,车辆自动,门窗启闭,压力为2~4公斤/平方厘米,制药业,酿酒业中的搅拌,压力为4公斤/平方厘米,
喷气织机中的纬纱吹送压力为1~2公斤/平方厘米,中大型柴油机的启动压力为25~60公斤/平方厘米,油井的压裂
,压力为150公斤/平方厘米,“二次法”采油,压力约为50公斤/平方厘米,高压爆破采煤压力约为800公斤/平方
厘米,国防工业中的压力压缩空气为其动力。潜水艇的沉浮,鱼雷的射击及驱动以及沉船的打捞等等,都以不同的
压力压缩空气为其动力。
4.2 压缩气体用于制冷和气体分离
气体经压缩、冷却、膨胀而液化,用于人工制冷(冷冻冷藏及空气调节等)如氨或氟利昂压缩机。其压缩压力多为
8~12公斤/平方厘米,这一类压缩机通常成为“制冷机”或“冰机”。另外在液化的气体若为混合气时,可在分离
装置中,将各组份分别地分离出来,得到合格唇读地各种气体。如空气液化分离后能得到的纯氧、纯氮、和纯的氙
、氪、氩、氦等稀有气体。
4.3 压缩气体用于合成及聚合
在化学工业中,气体压缩至高压,常有利合成及聚合。例如氮氢合成氨,氢与二氧化碳合成甲醇、二氧化碳与氨合
成尿素等。化学工业中,例如高压聚乙烯的压力达1500~3200公斤/平方厘米。
4.4 压缩气体有难关于油的加氢精制
石油工业中,用人工方法把氢加热,加压后与油反应,能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组分,如重
油的轻化,润滑油加氢精制等。
4.5 气体输送
用于管道输送气体的压缩机,视管道长短而决定其压力。送远程煤气时,压力可达30公斤/平方厘米。氯气装瓶压
力为10~15公斤/平方厘米,二氧化碳装瓶压力为50~60公斤/平方厘米。
五、温度与压缩机的关系(返回目录)
从能量守恒定律中知道功与热是可以互相变换的,压缩机各处温度的增高是从机械摩擦功、压缩功中转换而来的。
例如轴瓦组合不当或润滑不良就会增大摩擦功,并以热的形式交换耗散,于是轴瓦的温度就升高,甚至会烧毁轴瓦
所以根据压缩机各处温度的高低就可判断出机器质量的好坏。
环境温度及油温高、低对压缩机有以下几点影响:
1.吸入气体温度过高,会减少排气量;
2.压缩过程中气体温度过高,会增大功耗,降低生产率;
3.气缸温度过高,会使气阀、和活塞环中润滑油结焦,失去润滑作用,碰着火花有爆炸的危险,同时会使活塞环和
气阀,填料等机件工作不良,增大磨损,密封不良;
4.温度过高会烧坏轴承,轴瓦甚至无法继续运转;
5.其他机件过热会减低机械强度甚至变形;
6.润滑油温度过高,会减低油的粘度和降低油压影响润滑效能;
7.冷却水温度过高就会降低冷却效果;
8.电动机、内燃机温度过高也将会有烧毁的危险。但是,温度也不能过低,若冷却水温度低于0度就会冻结而影响
冷却水的循环,甚至冻坏机器。润滑油温度过低就会使油的粘度奕大而妨碍润滑。若温度过低内燃机也不易起动等
等。因此,我们从温度的变化情况来判断压缩机工作是否正常,并将各处温度控制在规定范围内,以保持设备的正
常运转,这是压缩机操作人员应该掌握的重要环节。
六、压缩机的余隙容积(返回目录)
由于压缩机结构、制造、装配、运转等方面的需要,气缸中某些部位留有一定的空间或间隙,将这部分空间或间隙
称为余隙容积。压缩机在以下几个部位存在着余隙容积:
1.活塞运动排气行程终了时,其端面与气缸端面之间的间隙;
2.气缸镜面与活塞外圆(从端面到第一道活塞环)之间的间隙;
3.由于气阀至气缸容积的通道所形成的容积。
气阀本身所具有的容积,如阀座的通道、弹簧孔等(通道容积所占比例最大,环形间隙其值甚微)压缩机的余隙容
积,有的是结构上的需要,有的是难以避免的。如活塞运动到排气终了位置时,其端面与气缸端面之间的间隙,主
要是考虑到以下几个因素:
1.活塞周期运动时,由于摩擦和压缩气体时产生热量,使活塞受热膨胀,产生径向和轴向的伸长,为了避免活塞与
汽缸端面发生碰撞事故及活塞与缸壁卡死,故用余隙容积来消除。
2.对压缩含有水滴的气体,压缩时水滴可能集结。对于这种情况,余隙容积可防止由于水不可压缩性而产生的水击
现象。
3、制造精度及零部件组装,与要求总是有偏差的。运动部件在运动过程中可能出现松动,使结合面间隙增大,部
件总尺寸增长。有关气阀到气缸容积的通道 所形成的余隙容积,主要是由于气阀布置所难以避免的。在压缩机工
作时,余隙容积使进气阀吸入的气体体积减少了,相应排气量降低了,所以在设计气缸时,要预先考虑到余隙容积
对排 气量的影响。设计压缩机时,在考虑到生产率、制造、装配和安全运转等情况下,应尽量使余隙容积小些。
但有时为了调整活塞力,相应加大些余隙容积,这在设计对动式压缩机时,也是经常碰到的。
七、提高压缩机的排气量(返回目录)
提高压缩机的排气量(输气量)也就是提高输出系数,通常采用如下方法:
1.正确选择余隙容积的大小;
2.保持活塞环的严密性;
3.保持气阀和填料箱的严密性;
4.保持吸气阀和排气阀的灵敏度;
5.减少气体吸入时的阻力;
6.应吸入较干燥和较冷的气体;
7.保持输出管路、气阀、储气罐和冷却器的严密性;
8.适当提高压缩机的转速;
9.采用先进的冷却系统;
10.必要时,清理气缸和其他机件。
八、压缩机中严格限制排气温度的原因(返回目录)
对于有润滑油的压缩机来说,若排气温度过高时,会使润滑油粘度降低,润滑油性能恶化;会使润滑油中的轻质馏
分迅速挥发,并且造成“积炭”现象。实践证明,当排气温度超过200℃时,“积炭”就相当严重能使排气阀座和
弹簧座(阀档)的通道以及排气管阻塞,使通道阴力增大;“积炭”能使活塞环卡死在活塞环槽里,失支密封作用
如果静电作用也会使“积炭”发生爆炸事故,故动力用的压缩机水冷却的排气温度不超过160℃,风冷却的不超过
180℃。
九、压缩机试车 (返回目录)
1、循环油润滑系统试车
试车前,首先用煤油清洗油箱、油冷却器、精滤器、粗滤器。清除其中杂物污垢后,再用压缩空气吹净油管,向集油箱内注入合格润滑油,按规定进行油泵电动机单独试车,时间不少于2小时。此过程完成后,在开动齿轮油泵机组,持续8小时以上完成试车。
2、气缸与填料函注油系统的试车
注油器润滑系统在试车中,应解决下列问题:
2.1 运转过程中不正常的声响;
2.2 注油器机组的不正常振动;
2.3 各油管接头的渗油、漏油;
2.4 机械部分不正常的温度升高;
2.5 油管的不正常摆动;
2.6 切断阀、逆止阀及供油柱塞的实效。
3、冷却水系统通水试验
压缩机冷却水系统在通水试验前,需要对冷却水系统的管道、管件、管卡等安装情况进行检查,将排水槽的排水阀门全部打开。通水后,当进水管压力达到3×105Pa时,将总进水管的阀门打开,使水充满冷却水系统。检查总进水管的水压及进水情况,检查排水槽排水是否畅通,然后,将排水阀门顺次全部关闭,检查进水管水压及各处之漏水情况,再次将排水阀门打开,关闭总进水阀门,放掉冷却水系统全部冷却水。
4、驱动机单独试车
试车前,检查同步电机下列部分是否有松动情况:
4.1 地脚螺栓;
4.2 定子支座上的定位销;
4.3 两半定子间连接螺栓及销钉;
4.4 两半转子间连接螺栓、销钉及箍紧环;
4.5 转子风翅紧固螺钉的防松垫。
在电动机试车过程中,应对下列内容重点检查:
4.6 电动机转动方向是否与压缩机一致;
4.7 电动机电压是否正常;
4.8 主轴承轴瓦有无振动和漏油现象;
4.9 循环润滑系统在运转中是否正常;
4.10 主轴瓦温度不得超过规定温度,电动机温升不超过70℃。
5、压缩机无负荷试车
活塞式压缩机的无负荷试车,是压缩机拆除气阀,即在不吸气,也不排气的情况下进行的。无负荷试车应严格控制下列技术指标:
5.1 主轴承温度不得超过规定值(大约55℃左右);
5.2 同步电动机温度升高不超过70℃;
5.3 同步电动机电流不得超过规定值;
5.4 金属填函温度不得超过60℃;
5.5 机身十字头滑道温度应不超过60℃;
5.6 所有压缩机组运动件与静止件之间应无碰撞现象,运动机构无敲击或碰撞等异常音响;
5.7 气缸、填料及循环油润滑系统应运转正常;
5.8 气缸支腿工作正常;
5.9 气缸金属填料与活塞杆的接触应严密不漏气;
5.10 压缩机所有电气仪表、调节装置等均应符合有关专业技术规程的技术要求;
5.11 在压缩机无负荷试车过程中所发现的问题,在停车后应及时消除,经检查合格后,方可进入下一阶段试车。
6、管线吹除
吹除过程中,一定要使前一级吹除干净方能进行下一级的吹除。吹除用过的脏空气严禁经过气缸。第一级进口前管线及设备一定要在吹除工作之前设法清干净。并在整个吹除过程中给一级进口管上装一个滤网,在每一级吹除中要经常检查滤网并保持清洁。
在吹除过程中,同时进行管线的安装工作。
7、压缩机的负荷试车
循环油泵、气缸与填料函润滑注油器准备工作同前。开动循环油泵、注油器、通风机和冷却水总阀门,检查它们的运行情况。当一切均正常后,即可启动压缩机,先空转30min,无异常现象后,分为3~5个阶段逐步提高压力,当末级排气压力达到设计值时,全机组连续运转24小时后投入使用。
十、压缩机的操作 (返回目录)
压缩机的操作应具有一定的理论知识和操作经验,并且进行过培训的人员担任。
3.1压缩机的正常开车,经过前述各项试验,消除一切不正常的问题以后,才可以投入正常开车运行。开车前打开总进水阀门进排气的手动阀门,打开回路阀和排污阀,经过盘车数转后,即可开车,开车后检查油、水、气的压力,温度正常则关闭回路阀和排污阀,投入正常运行,若经过长时间停车则开车前应先手摇油泵送油到各润滑面后开车。
3.2压缩机控制柜备有紧急停车按钮,当发生紧急情况需要立即停车时,可按紧急停车按钮停车,停车后,再按正常停车步骤操作。
3.3停车检修时,在关闭压缩机进出阀门以后要放尽压缩机内的气体压力,才可以拆卸零部件工作,以免有压气体膨胀,弹出零件伤及人身安全。
十一、压缩机日常维护 (返回目录)
日常维护工作通常有下述内容
1、 勤看各指示仪表和润滑情况及冷却水流动情况。
2 、勤听机器运转声音。
3、 勤摸各部位,觉察压缩机的温度变化和振动情况。但要注意安全。
4 、勤检查各个机器设备的工作情况是否正常,发现问题及时处理。
5 、认真负责地填写机器运转记录表。
6 、认真搞好机房安全卫生工作,保持压缩机的清洁,做好交接班工作。
十二、压缩机的检修管理(返回目录)
压缩机的检修管理工作包括大修、中修、小修和日常修理四个方面。
大修是将压缩机机件全部解体拆开,更换全部磨削零件,检查压缩机所有部件,排除压缩机所有故障。
空气压缩机每运行3000~6000小时进行一次中修,气体压缩机每运行2500~5000小时进行一次中修,每次检修大约4~5天,中修的检修范围比大修小,拆卸程度也较小。
活塞式压缩机的小修是不定期的,约每隔4~8天可检修一次,检修内容也根据实际情况而定。
为保证压缩机的正常运行,在压缩机运行中出现的一些小故障,要及时排除和修理,及日常修理。