压缩机课件讲义.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中海石油中捷石化,化工事业部设备培训课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中海石油中捷石化,化工事业部设备培训课件,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,压缩机课件讲义,主要内容,什么是压缩机、压缩机有何用途,压缩机的分类,容积型和速度型压缩机工作原理,往复式压缩机分类,往复式压缩机的工作原理,往复式压缩机的结构及其部件,往复式压缩机的主要特点,什么是压缩机,压缩机是一种压缩气体,提高气体压力,或,输送气体,的机器,压缩机有何用途,压缩机应用极为广泛，在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一,主要用途如下：,1,、压缩空气作为动力（如仪表风及自动装置）,2,、压缩气体用于制冷和气体分离（如空调）,3,、压缩气体用于合成及聚合（保证反应压力）,4,、压缩气体（氢气）用于油的加氢精制,5,、气体输送（提供气体流动动力）,按,工作原理,分类,压缩机,容积式,速度式,往复式,回转式,透平式,喷射式,活塞式,隔膜式,自由活塞,罗茨式,滑片式,螺杆式,回转活塞,离心式,轴流式,混流式,压缩机的分类,按压缩机的,排气终压力,可分为：,1,）低压压缩机：排气终了压力在,3,10,表压。,2,）中压压缩机：排气终了压力在,10,100,表压。,3,）高压压缩机：排气终了压力在,100,1000,表压。,4,）超高压压缩机：排气终了压力在,1000,表压以上。,压缩机的分类,按,排气量,（进口状态）分类,类型 排气量,m/min,微型压缩机 ,1,小型压缩机,110,中型压缩机,1060,大型压缩机 ,60,压缩机的分类,压缩机工作原理,压缩机在近代工业中，特别是在化学与石油工业中得到广泛的应用和发展。虽然类型繁多，但从原理来看，基本上可以划分为两大类：即,容积型,压缩机与,速度型,压缩机。,容积型,压缩机：是依靠机械运动，直接使,气体的体积变化,而实现提高气体压力。,速度型,压缩机：是靠高速旋转叶轮作用，首先使气体得到一个很高的速度，然后使高速气流在扩压器中迅速地降速，使气体的,动能转化为静压能,，因而实现气体压缩，把被压缩气体的压力提高。,在近代大型压缩机中，,对称平衡压缩机,为容积型、,离心式压缩机,为速度型的典型产品。,压缩机工作原理,往复式压缩机,(,重点,),往复式压缩机分类,按,活塞的压缩动作,可分为,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。,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,）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。,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。,气缸图示,按,结构形式,分类,可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机。,国内往复式压缩机通用,结构代号,的含义如下：立式,Z,。卧式,P,，角度式,L,、,S,，星型,T,、,V,、,W,、,X,，,对称平衡型,H,、,M,、,D,，对制式,DZ,。,往复式压缩机分类,往复式压缩机分类,往复式压缩机的工作原理,原动机带动,曲轴,旋转，而曲轴通过,连杆,与,活,塞杆,相连，连杆将曲轴的旋转运动转换为,活塞的往复运动，活塞在汽缸内对气体进,行压缩,工作过程演示,整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程,压缩机的,理想工作过程,是：压缩机没有,余隙容积,，吸、排气过程没有阻力损失，吸、排气过程中与外界没有热量交换；没有泄漏。其过程如图所示。,往复式压缩机的结构,往复式压缩机的结构：压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。,往复式压缩机,主要由,工作腔部分,、,机座部分,及,辅助系统,(,润滑、冷却、仪表控制、安全放空等,),等三大部分组成,观看往复机整体图,往复式压缩机的结构机体,机体,：,包括,气缸体,和,曲轴箱,两部分，一般采用高强度灰铸铁（,HT20-40,）铸成一个整体。它是支承气缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。气缸采用,气缸套,结构，安装在气缸体上的缸套座孔中，便于当气缸套磨损时维修或更换。,曲轴,：,曲轴是往复式压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚度,主轴颈与曲轴销足够的耐磨性。故曲轴一般采用,40,、,45,或,50,号优质碳素钢锻造。,连杆,：,连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。,连杆体在工作时承受拉、压交变载荷，故一般用优质中碳钢锻造或用球墨铸铁（如,QT40,10,）铸造，杆身多采用工字形截面且中间钻一长孔作为油道。,十字头,十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用。,十字头与活塞杆的连接型式分为,螺纹连接,、,联接器,连接、,法兰,连接等。螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙。但是调整时需转动活塞，且在十字头体上切削螺纹时，经多次拆装后极易磨损，不易保证精度要求。故这种结构常用于中、小型压缩机上。不在十字头体上切削螺纹，而采用两螺母夹持固定的结构，可用于大、中型压缩机。联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中。但结构复杂笨重，多用在大型压缩机上。,活塞组,：,活塞组是,活塞,、,活塞销,及,活塞环,的总称。活塞组在连杆带动下，在汽缸内作往复直线运动，从而与汽缸等共同组成一个可变的工作容积，以实现吸气、压缩、排气等过程。,活塞,-,活塞可分为筒形和盘形两大类。活塞的材料一般为铝合金或铸铁,活塞销,-,活塞销是用来连接活塞和连杆小头的零件，在工作时承受复杂的交变载荷。,活塞环,-,活塞环包括气环和油环。汽环的主要作用是使活塞和气缸壁之间形成密封，防止被压缩气从活塞和气缸壁之间的间隙中泄漏；油环的作用是布油和刮去气缸壁上多余的润滑油。,往复式压缩机的结构活塞环,活塞环,为一圆环，环周上有一处切口，切口形式菜直口、斜口与搭口。斜口斜度为,45,度。,活塞环的材质常用灰铸铁或合金铸铁。,填料函,一般设置在双作用的气缸上，,其主要目的是为了防止气缸内被压缩的气体从活塞杆方向泄漏至缸外,。它是由多组密封填料组成的密封组合件，它的密封功能大多数是借助气缸内外压差力使用权填料产生,自紧,以及自身的结构特点得到。,填料函的结构有平面型和锥形填料两种；,平面填料函的结构形式有三瓣或六瓣组成，每组环的外圆上由拉抻弹簧抱紧，以使各瓣间或填料与活塞杆间有良好的接触。,往复式压缩机的结构气缸,气缸是活塞式压缩机工作部件中的,主要部分,。根据压缩机不同的,压力、排气量、气体性质,等需要，应选用不同的材料与结构型式。基本要求是：应具有足够的,强度与刚度,；应具有良好的,冷却、润滑及耐磨性,；应尽可能地,减少余隙容积,和,气体阻力,；应有利于,制造,和便于,检修,；应符合系列化、通用化、标准化的,“三化”,要求，以便于互换。,一般说来，工作压力低于,60105Pa,的气缸用铸铁制造；工作压力在,(60,200)105Pa,的气缸用稀土球墨铸铁或铸钢；更高压力者用碳钢和合金钢锻造。,与活塞外圆相配合的气缸,(,或缸套,),的内壁表面称为,工作表面,(,也称镜面,),。为增加气缸耐磨性和密封性，工作表面的加工要求较高，一般表面,粗糙度,Ra,不大于,0.4m,往复式压缩机的结构气缸,根据气缸的冷却方式，可分为,风冷,和,水冷,两种。风冷式气缸一般用于小型低压移动式压缩机。它的结构简单，重量轻，靠气缸外所铸环向或纵向散热片强化散热。大部分压缩机的气缸用水冷却，铸铁气缸可铸成有冷却水道的双层壁或三层壁结构。冷却水道包围着气缸工作容积、阀室及填料函。多层气缸冷却效果好，但铸造较困难。,往复式压缩机的结构气缸,气阀在气缸上布置方式,对气缸结构有很大影响。布置气阀的主要要求是：通道截面积大，余隙容积小，安装和修理方便。气阀在气缸盖上，其轴线与气缸轴线平行或成角度，称,轴向或斜向布置,。另一种是气阀配置在气缸体上，气阀轴线与气缸轴线相垂直，称,径向布置,。再一种是,混合布置,，常用于双作用气缸，盖侧气阀采用轴向配置，轴侧气阀采用径向或斜向布置，以减小余隙容积和气缸长度,往复式压缩机的结构气缸,气阀,气阀是压缩机的一个重要部件，属于易损件。它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的可靠性。气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次，吸、排气阀各启闭一次，从而控制压缩机并使其完成吸气、压缩、排气等工作过程。,气阀的结构,气阀主要由阀座、阀片、弹簧、升程限制器和将它们组为一体的螺栓，螺母等组成。排气阀的结构与吸气阀基本相同，两者仅是阀座与升程限制器的位置互换，吸气阀升程限制器靠近气缸里侧，排气阀则是阀座靠近气缸里侧。环状阀因其阀片为薄圆环而得名阀座与升程限制器上都有环形或孔形通道，供气体通过。阀片与阀座上的密封口贴合形成密封。升程限制器上有导向凸台，对阀片升降起导向作用。,气阀的要求,1,阻力损失小。气阀阻力损失大小与气流的阀隙速度及弹簧力大小有关。气速越高，能量损失越大；弹簧力过大，阻力损失也大，其大小按气阀运动规律的合理性准则设计确定。,2,气阀关闭及时、迅速，关闭时不漏气，以提高机器的效率，延长使用期。,3,寿命长、工作可靠。限制气阀寿命的主要因素是阀片及弹簧质量，一般对长期连续运转的压缩机，希望寿命达,8000,小时以上；对移动式、短期或间歇运转的压缩机，要求可稍低些。,4,形成的余隙容积要小。,5,噪声小。,6,此外，还要求气阀装配、安装、维修方便，加工容易等。,气阀的材料,阀座和升程限制器均受冲击载荷，阀座还承受阀两侧的气体压力差。要求材料耐冲击并有足够强度。阀座和升程限制器的材料可根据气体性质的不同和承受压力差的不同而选择相应的材料。,阀片材料应具有强度高、韧性好、耐磨、耐腐蚀性能。,气阀弹簧一般采用碳素弹簧钢，合金弹簧钢及不锈钢等材料。,往复式压缩机的结构轴封,轴封,-,轴封的作用在于防止压缩气体沿曲轴伸出端向外泄漏，或者是当曲轴箱内压力低于大气压时，防止外界空气漏入。,常见的轴密封有填料密封、唇封、迷宫密封、机械密封等形式,其原理就是使高压介质在通过密封的过程中逐渐减压，降低介质压差直至压差为零，从而达到密封的效果。,轴封图,往复式压缩机的结构润滑系统,润滑的作用,润滑是压缩机中的重要问题之一，它不仅影响到压缩机的性能指标，而且对压缩机的寿命、可靠性、安全性也直接相关。,润滑的作用如下：,1),使摩擦表面,(,即轴与轴承、活塞环与气缸壁等运动部件接触面,),被油膜分隔，形成液体摩擦或半干摩擦，从而降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的可靠性和耐久性。,2),带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。,3),润滑油充满活塞与气缸的间隙和轴封的摩擦表面之间，增强了密封作用。,4),带走磨屑，改善摩擦表面的工作情况。,5),压缩机的润滑系统还向能量调节装置供油,。,往复式压缩机的结构润滑系统,润滑的作用,往复式压缩机的结构润滑系统,压缩机润滑系统工作原理,主油泵从机体,油池,吸入润滑油，将润滑油泵入,油冷器,进行冷却，冷却后的润滑油进入,油滤器,进行过滤，过滤后的润滑油进入机体下部的,主油管，,被输送到主油管的油，首先进入,主轴承座油道,，润滑主轴瓦和曲轴主轴颈；其次进入,曲轴油道,，润滑连杆瓦和曲轴连杆轴颈；再进入,连杆体油孔,，润滑连杆小头衬套和十字头销；然后进入,十字头销孔,，润滑十字头两端衬套和十字头销；最后进入十字头油管，润滑十字头上下瓦和十字头滑道。各部位润滑后的润滑油均返回到机体油池。,润滑方式及润滑系统,压缩机的润滑方式可分为,飞溅润滑,和,压力润滑,两种类型。,飞溅润滑,是利用运动零件的机械作用，将润滑油送至需要的摩擦表面，半封闭压缩机就有很多的采用飞溅润滑。一方面在连杆大头下端装设甩油勺，将曲轴箱中的油甩向气缸镜面，润滑活塞与气缸壁之间的摩擦表面；另一方面，在电动机一端的轴上装有甩油盘，将油甩起并收集在电动机侧端盖的集油小室上，通过曲轴中的油道，润滑主轴承和连杆轴承。,压力润滑,就是设置小型润滑泵通过传动机件或电动机带动，从油池中将润滑油供送到润滑点。,往复式压缩机的结构润滑系统,往复式压缩机的主要特点：,优点：,1,）适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；,2,）热效率高，单位耗电量少；,3,）适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；,4,）可维修性强；,5,）对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；,6,）技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；,7,）装置系统比较简单；,缺点：,1,）转速不高，机器大而重；,2,）结构复杂，易损件多，维修量大；,3,）排气不连续，造成气流脉动；,4,）运转时有较大的震动。活塞式压缩机在各种用途，特别是在中小制冷范围内，成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。,往复式压缩机典型故障及事故分析,排气温度不正常,排气温度不正常是指其高于设计值。影响排气温度增高的因素有：进气温度、压力比、以及压缩指数（对于空气压缩指数,K,1.4,）。影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。,过热故障 在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：一个是加快磨擦副间的磨损，二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。造成轴承过热的原因主要有：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲、扭；润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。,断裂事故,断裂事故发生的部位主要有：曲轴断裂：其断裂大多在轴颈与曲臂的圆角过渡处；连杆的断裂：连杆螺钉断裂；气缸、缸盖破裂：主要原因：对于水冷式机器，在冬天运转停车后，若忘掉将气缸、缸盖内的冷却水放尽，冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖；活塞杆断裂。,活塞杆断裂：,主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，此两处是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上的疏忽，制造上的马虎以及运转上的原因，断裂较常发生。若在保证设计、加工、材质上都没有问题，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。在长期运转后，由于气缸过渡磨损，对于卧式列中的活塞会下沉，从而使连接螺纹处产生附加载荷，再运转下去，有可能使活塞杆断裂，这一点在检修时应特别注意。此外，由于其它部位的损坏，使活塞杆受到了强烈的冲击时，都有可能使活塞杆断裂。,燃烧和爆炸事故 有油润滑压缩机中往往产生积碳问题，因为积碳不仅会使活塞环卡在槽内，气阀工作不正常以及使气流信道面积减小增加阻力，而且在一定的条件下积碳会燃烧，导致压缩机发生爆炸事故。因此，气缸中的润滑油不能供给太多，不能让没有经过很好过滤，含有大量尘埃的气体吸入气缸，否则形成积碳与含有多量挥发物的气体接触导致爆炸。为要防止燃烧、爆炸发生，一定要计划检修，定期清洗储气罐和管道的油垢。,讲课结束,谢谢各位,有问题共同讨论？,back,back,往复式压缩机的结构曲轴,曲轴实物图,返回润滑系统页,往复式压缩机的结构曲轴,返回,back,往复式压缩机的结构连杆,back,往复式压缩机简图,back,往复式压缩机工作过程,返回,返回,往复式压缩机的结构机体,返回,内部结构图,1,气缸；,2,活塞；,3,气缸；,4,气阀；,5-,填料；,6,活塞杆；,7,十字头；,8,连杆；,9,曲轴；,10,机身；,11,滑道；,12,挡油圈；,13,中体；,14,流量调节器（补助余隙容积）；,15,流量调节器（压、开进气阀）；,16,润滑油泵；,17,注油器,返回,往复式压缩机的结构活塞组件,下一张,往复式压缩机的结构活塞,返回,往复式压缩机的结构活塞环,返回,气阀,返回,返回,余隙容积是怎么回事？答：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。（又称有害容称或叫存气）。,名词解释,