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Kaiyun(中国体育):离心式压缩机

类别:公司新闻   发布时间:2024-05-08 00:29:49   浏览:

  气体输送设备离心式压缩机概述离心式压缩机属于叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。在离心式压缩机中,高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用,以及在扩压通道中给予气体的扩压作用,使气体压力等到提目前国内外生产的离心式压缩机品种愈来愈多,应用范围也愈来愈广,并在向高压力、低流量方向发展。离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用,主要是比活塞式压缩机有以下一些优点:离心式压缩机的气量大,结构简单紧凑,重量轻,机组尺寸小,占地面积小。运转平稳,操作可靠,运转率高,摩擦件少,因之备件需用量少,维护费用及人员少。在化工流程中,离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。离心式压缩机为一种回转运动的机器,它适宜于工业气轮机或燃气轮机直接拖动。对一般大型化工厂,常用副产蒸汽驱动工业气轮机作动力,为热能综合利用提供了可能。离心式压缩机主要有水平剖分型、筒型和多轴型。水平剖分的离心式压缩机有一水平中分面将气缸分为上下两半,在中分面处用螺栓联接。此种结构拆装方便,适用于中、低压力场合。筒型的离心式压缩机有内、外两层气缸,外气缸为一筒型,两端有端盖。内气缸为水平或垂直剖分,其组装好后再推入外气缸中。此种结构缸体强度高、密封性好、刚性好、但拆装困难,检修不便,适用于高压力或要求密封性好的场合。多轴型的离心式压缩机是一个齿轮箱中由一个大齿轮驱动几个小齿轮轴,每个小齿轮轴的一端或两端安装有一级叶轮,叶轮轴向进气,径向排出,通过管道将各级叶轮联接起来。此种结构简单,体积小,适用中、低压力的空气、蒸汽或惰性气体的压缩,如图1所示,为多轴型的离心式压缩机的典型布局方式。离心式压缩机的工作原理离心式压缩机工作原理简述为:根据动能转换为势能的原理,将流体加速到高速,然后降低速度,通过改变它的流向,把它具有的动能转变为势能,从而提高压力。气体在机内的流动过程是:当驱动机驱动主轴带动叶轮高速旋转时,在叶轮的入口处产生低压,将气体从吸入室不断吸入叶轮,使气体的压力、速度和温度提高;然后流入扩压器,使气体的速度降低,压力进一步提高。离心式压缩机通常由多级组成,为了将扩压器后的气流引到下一级叶轮继续压缩,在扩压器后设置了弯道,使气体由离心方向改为向心方向,弯道下为起导向作用的回流器,其中安装有导流叶片,它使气流以一定方向均匀地进入下一级叶轮进口。由于气体在压缩过程中温度要升高,为了节省压缩功耗和防止气体温度过高,气体经一压缩后,由蜗室及排气管引出机壳至中间冷却器冷却,降温后再引入下一级吸入室,经3级压缩后的气体再由蜗室和排气管引出机外导入管路系统。离心式压缩机的结构离心式压缩机的品种和规格型号较多,但就其基本的组成而言,主要由定子和转子两部分组成,而每部分又由一些基本的元件组成。现以催化剂厂正在使用的美国Cooper公司生产的TA6000型离心式压缩机为例,来介绍离心式压缩机的结构。TA6000型离心式压缩机也是多轴型的离心式压缩机,压类似,只布局上略有差别,如图2所示。进气导流叶片在压缩机一级入口处,装有进气导流叶片,导流叶片由一个驱动电机带动,在用气状态变化时,可以自动调节进气导流叶片的开度,以配合用气变化的要求,同时减少能耗。如图3所示。齿轮箱TA6000齿轮箱采用水平剖分式,如图1所示。齿轮箱内有一个斜齿大齿轮,和两个小齿轮,大齿轮为主齿轮,居中布置,带动两边的小齿轮,实现增速传动,为配有2、3级叶轮的一个小齿轮。叶轮轴在高速旋转过程中所产生的轴向负荷传递给低速运转中的驱动齿轮,再由主驱动轴的轴承承受。这种结构增加了叶轮轴运转的稳定性并且可以降低机组的机械损耗。叶轮叶轮,为开式,三元流叶轮,叶轮与轴之间过盈配合,热装在轴上。三元流叶轮的叶片在空间是扭曲的,与气体的实际流动更相适应,其效率更高。1级叶轮有叶片15级叶轮有叶片开启时闭合时级叶轮安装在一个齿轮轴上,2、3级叶轮共一个齿轮轴。轴承采用液静压挤膜转子轴承,具有抗振阻尼性能。如图5示,油泵直接将油从输油孔注入轴承套,在轴承套和轴承之间形成油膜。轴承悬浮在轴承套中,金属部分不直接接触。气体自叶轮出来时一般具有相当大的速度,对压缩机来说,其主要任务是提高气流的压力,气速则只要能保证在排气管中能给出所需的气量就可以了。因此,出叶轮气量流的这部分很大的动能必须加以很好利用,使其有效地转变为静压能。目前离心式压缩机中常用的扩压器形压器等几种。TA6000采用的是叶片扩压器,如图6所示。密封TA6000的密封,由接触的迷宫式气封和油封组成,均由铝合金制成,如图所示。气封和油封之间通大气,保证润滑油在任何情况下100%不污染压缩空气,如图9所示。迷宫密封由若干个依次排列的环状密封齿组成,齿与转子之间形成一系列节流间隙与膨胀空腔。在压差的作用下,气流经过径向间隙高速进入环形空腔室,由于空间突然扩大,气流突然膨胀而产生猛烈的旋涡,使气流的绝大部分动能转化为热能,并被腔室中的气流吸收,只有小部分动能仍以余速进入下一间隙;如此一次接一次地重复上述过程达到密封的效果。气体介质经过密封齿和轴之间的环形密封时,经历的是一条曲折的迷宫路线,所以称迷宫密封。中间冷却器中间冷却器采用水走管内、气走管壳的直管型中间冷却器,管束可以抽出,易于维护油封润滑油系统润滑油系统的构成如图11,主油泵安装在空压机齿轮箱上,并由大齿轮轴驱动,主油泵从油箱中吸入润滑油,并打入润滑油系统和齿轮箱循环使用。为防止润滑油通过辅助油泵返回油箱,辅助油泵装有出口单向阀。润滑油首先经过油冷却器以除掉所含的过多热量。回水线上的节流阀可调节流经油冷器的冷却水流量,将润滑油温度保持在一定的操作范围。之后,润图10图11滑油流经过滤器,去除杂质。润滑油然后流向齿轮箱,首先经过一个总管,再由总管分配到大齿轮轴,小齿轮轴,和两个齿轮油喷润滑油然后返回油箱,在这里润滑油将经过一个折流板,而去除循环过程中产生的泡沫,然后继续在空压机润滑油系统中循环。润滑油系统可以在任何时候为空压机轴承和齿轮提供稳定、冷却和洁净的润滑油。结构特点主要有:恒温调节阀,将冷油和热油混合保持油温在46。(2)调节阀可调节回油量保证油压。(3)油雾系统保证油箱和齿轮箱产生微负压,从而防止润滑油或油雾流入大气或造成其他漏油现象。润滑油系统的组成主要有:辅助油泵,电驱动的全流量辅助油泵,开机时提供压缩机预润滑,低油压时自启动。轴头油泵,主轴驱动的全流量油泵,运行时提供正常的油润滑,掉电时提供惯性润滑保护。油温混合阀,如图12所示,恒温调节阀可以将冷油和热油混合,维持46恒温。图12恒压调压阀(排油阀),用于维持整个润滑油系统的正常操作压力,它会将过量的润滑油返回游乡。真空抽除油雾过滤器,这是油雾系统的组成部分,可保证齿轮箱和油箱维持负压。如图13所示,TA6000采用一个简单的文丘里型喷射/过滤器系统,使齿轮箱和油箱内产生微负压,从而防止润滑油或油雾流入大气和造成其他漏 油现象。 图13 图14 (10)温度与压力的监测和保护 控制系统TA6000 的控制系统为Quad2000,其控制盘如图 15 所示。采用恒压控制,在理想的现场条件下,空压 机出口压力可以保持恒定,并且能耗和放空量最小。 Quad2000 也提供了手动控制,可以作为系统设 置和故障处理时的一种应急措施。手动控制只有在确 定一些特定控制参数的设定值时使用。 当操作条件与任何设定值不同、空压机或辅助设 备故障、或空压机操作性能下降时,控制系统都会激 活两种空压机安全保护措施中的一种,这主要取决于 操作参数与设定值的偏差大小,一种是给出报警信号, 停机键7.操作方法键盘 8.电源开关 9.紧急停机按钮 图15 另外一种除了报警外还包括相应的调节动作。 报警:当达到报警条件时,整个空压机系统将维持正常操作。控制盘显示并记录该报 警,以提醒操作员注意。 跳闸:在达到跳闸条件时,Quad2000控制系 统将终止空压机的操作,以保护设备。当一 个或多个操作条件超过空压机的安全设定 值时,将会出现这种情况。 报警和跳闸设定值见下表: 报警和跳闸设定值 操作条件 报警 跳闸 标准配置各级振动 3850 油压 5.59.7 4.8 10.3 油温 2055 15 60 各级入口空气温度 55+5VDC 控制盘供电电源 4.84 5.25 +24VDC 控制盘供电电源 22.8 25.2 选项配置 入口空气过滤器压降 (mm水柱) 250 润滑油过滤器压降 1.01.4 空压机大齿轮振动 6575 电机振动 6575 电机定子温度 165170 吸气室入口采用三级过滤,吸气室采用卷帘式过滤器,过滤 精度为30μ m,吸气室内有两组过滤器箱体组成,每组箱体 配有3 个入口,入口处安装两级滤芯,两级过滤精度分别为 10μ m,如图16 所示(图中过滤器箱体只画出两 个入口)。 离心式压缩机的控制逻辑。根据特定的工艺要求,空压机可以有三种自动控制方法: 双位自动控制,恒质量流量控制,恒压控制。催化剂厂采用的 是恒压控制,图17 为恒压控制的空压机配管典型示意图。 在使用恒压控制方法时,空压机运行中不会有卸荷过程, Quad2000 控制系统可对入口导叶和出口放空阀进行连动控 制,在保证最小能耗和最少放空量的同时,优化操作点。这样 便保证了空压机以恒定的压力连续供风。 1.第一级滤芯 第二级滤芯图16 18为恒压控制系统的特性曲线图。在按下控制盘上的 加载(LOAD)按钮后,空压机入口导叶便开始为整个用风系 统充压。一旦空气压力达到其设定值(A)时,空压机入口导 叶便开始节流以维持空压机的出口压力,此时入口导叶自动开 或关,以确保正确的空压机进气量,来满足用风系统的压力要 由于恒压控制方法具有决不对空压机进行卸载操作的特点,这样便保证了空压机在满足所有工艺要求的情况下,维持 稳定的出口压力。当工艺用风要求降低到喘振极限(B)以下 时,可调节的出口放空阀,保持全关。如果工艺用风要求降低 到空压机最低的稳定操作范围(C)以下时,该放空阀可按要 求自动开或关,将空压机过剩压缩能力排大气。入口导叶和出 口放空阀的连动工作,也确保了工艺用风量和排大气风量之 A.入口过滤器 B.入口膨胀节(其后为入口导叶) C.出口膨胀节

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