工藝流程用往復活塞壓縮機使用維護手冊

1、 工藝流程用往復活塞壓縮機使用維護手冊工藝流程用往復活塞壓縮機使用維護手冊無錫壓縮機股份有限公司2011年7月目錄前言 41.安全要求52.環(huán)保要求53.事故應急處理54.工作原理65.主要部件65.1機身(曲軸箱) 65.2曲軸75.3連桿85.4十字頭95.5聯軸器和飛輪95.6盤車器95.7中體115.8刮油箱125.9隔離填料125.10氣缸125.11活塞145.12壓力填料155.13進排氣閥185.14頂開閥195.15余隙閥195.16緩沖器205.17冷卻器205.18分離器205.19過濾器215.20止回閥216.主要系統(tǒng)216.1氣路系統(tǒng)216.2油路系統(tǒng)226.3冷卻

2、系統(tǒng)246.4充氮保護系統(tǒng)256.5氣量調節(jié)系統(tǒng)256.6操作和監(jiān)控系統(tǒng)267.安全保護和監(jiān)控268.安裝278.1安裝準備278.2機身的安裝288.3主軸瓦和曲軸的安裝288.4中體的安裝288.5驅動機的安裝288.6主電機單體試運轉298.7氣缸的安裝298.8二次灌漿308.9聯軸器和飛輪的安裝308.10十字頭的安裝328.11連桿的安裝328.12壓力填料、隔離填料及刮油箱的安裝338.13活塞的安裝338.14氣閥的安裝348.15輔機的安裝358.16機組內部管路及儀器儀表的安裝358.17管路的試驗和檢驗 368.18附錄 37常用墊鐵規(guī)格37主要部件安裝精度要求37螺栓擰

3、緊扭矩389.調試和驗收399.1試車準備 399.2油路系統(tǒng)的試運行399.3水路系統(tǒng)的試運行409.4無負荷試車 419.5附屬設備及系統(tǒng)管路的吹除 419.6帶負荷試車 429.7帶負荷試車過程中的檢查和調校工作 439.8帶負荷試車后的檢查工作 449.9工藝氣體負荷試車449.10設備的移交和驗收4510.使用和維護4510.1壓縮機的開車4510.2壓縮機的停車4510.3機組使用中的注意事項 4610.4壓縮機的維護保養(yǎng)4610.5壓縮機拆檢時的注意事項 4810.5.1氣閥的拆檢 4910.5.2活塞的拆檢 4910.5.3壓力填料的拆檢4910.5.4刮油箱及隔離填料的拆檢

4、5010.5.5十字頭的拆檢5010.5.6連桿的拆檢 5010.5.7曲軸的拆檢 5010.5.8氣缸的拆檢 5011.失效判斷與故障處理 5112.其他54前 言無錫壓縮機股份有限公司是國內專業(yè)設計制造各類壓縮機的知名企業(yè)，成立于1955年。從20世紀60年代起開始設計制造工藝流程用壓縮機，廣泛應用于國內石油、化工、科研等領域。自80年代以來，公司持續(xù)投巨資進行技術改造與技術引進，相繼從美國、德國、英國、日本等國引進高精尖的加工、檢測設備和專有技術。在消化吸收引進技術的同時，公司集成自身的研發(fā)力量，形成了一套完整的技術創(chuàng)新體系。經數十年的持續(xù)發(fā)展，公司已積累了大量成熟的經驗、專利和專有技術

5、，擁有了自己的知識產權。此外，公司還非常重視產品質量，注重質保體系的建立，于1996年取得了ISO9001質量體系認證，建成了我國各類壓縮機現代化測試、生產基地。工藝流程用的壓縮機一般都是根據用戶提供的參數要求專門設計制造的。大部分的工藝流程用壓縮機因工況多，工作介質復雜且具有危險性，故工藝流程用壓縮機通常有安全可靠性要求高，保護項目多，監(jiān)控項目多，管系復雜，對設計、制造、安裝、操作和維護要求高的特點。由于上述特點，工藝活塞壓縮機在生產制造過程中都要經過嚴格的檢驗和測試，但制造精良的機器也需要正確地安裝和維護，才能使其正常運行，發(fā)揮應有的作用。為使該機器在安裝、調試、運行各過程都能順利進行，請

6、各有關人員在進行安裝、調試、操作之前先閱讀本手冊，了解其機組的結構、各主要零部件的作用，掌握壓縮機各主要零部件的結構功能、使用方法及維護保養(yǎng)要求。做到正確操作，精心保養(yǎng)，及時處理運行中發(fā)現的各類問題，以保證壓縮機的正常運轉，延長設備的使用壽命，使機組的效率最大化。壓縮機的理想工況一般是額定工況（保證工況），制造商也會對有限的其他工況（如50%工況，SOR工況，EOR工況，氮氣工況）進行復核。但若用戶的實際工況與額定工況發(fā)生較大偏離時，應請制造商進行復核。本手冊主要適用于無錫壓縮機股份有限公司制造的大、中型工藝流程用往復活塞式壓縮機（主要介紹D、M型機型）。此外每臺壓縮機還都有專用的說明書和數據

7、表，對壓縮機所配套的驅動機、稀油站、水站、注油器、壓力容器、電氣設備、控制儀表和元器件等均由相應的專業(yè)生產商制造配套，用戶在使用前也應同時參閱各專業(yè)廠的有關技術文件資料，同時熟悉配套設備隨帶的有關技術文件資料。本手冊主要介紹壓縮機在安裝、運行、檢修、維護過程中的共性問題和注意事項，用戶在日常工作中遇到的問題不一定能在本手冊中找到現成的答案，用戶可根據機器的結構原理結合具體情況分析原因，或直接向制造廠咨詢。 本公司的聯系方式 公司網址：WWW. Compressor-營銷中心：電話0510-85024242用戶服務部：電話真：0510-

8、85021724郵箱：marketcompressor-配件公司：電話0510-85027994傳真術中心：電話真箱：xy-techVIP1. 安全要求設備在投運前應對各相關崗位制訂操作規(guī)程，對相關人員進行安全和操作培訓，對可能產生的災害性情況制訂應急預案，配置應急設施。所有進入裝置現場的安裝、維修、操作人員都必須遵守有關安全條例，佩戴安全用具（如頭盔、防護鏡、耳罩等）。壓縮機及其附屬設備在進行吊裝、運輸、安裝、維修期間，有關操作人員須經相應的培訓和授權并按相關的操作程序進行

9、，以保證人員和設備的安全。對設備的使用不當、操作錯誤、維修不到位都可能會對設備、人員、環(huán)境造成危害，因此有關操作人員須經相應的培訓，他們應富有經驗，清楚自己所做操作的目的和結果，熟悉操作規(guī)程和操作條件，熟悉相關標準、規(guī)范和事故預防條例，取得相應授權。壓縮機是一種動設備，運行期間飛輪的外緣速度很高，不可隨意接近或觸摸。壓縮機氣缸的排氣端、排氣緩沖器等部位在工作時溫度較高，靠近或觸摸會有被燙傷的危險。若機組所壓縮的是易燃易爆或有毒性介質，一旦泄漏會危及人員和環(huán)境，因此無關人員不要隨意靠近設備，以免造成人身傷害。在對機組氣路系統(tǒng)（包括壓縮機的氣閥、氣缸、中體、進排氣緩沖器、冷卻器、分離器、閥門、氣管

10、路等）進行維修拆卸時，工作介質若是易燃易爆或有毒介質，須進行氣體置換，經取樣合格后才能進行拆卸。拆卸前還應檢查系統(tǒng)壓力是否已完全放空，遵循規(guī)定的拆卸程序，否則不可拆卸。在對機組水路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)進行維修拆卸時，拆卸前應檢查系統(tǒng)內的水/油是否已完全排盡，否則不可拆卸。2.環(huán)保要求工藝流程壓縮機的工作介質有很多是易燃易爆或有毒性的，任何泄漏都可能對人員和環(huán)境造成危害，壓縮機排氣時還會產生噪聲，因此，當機組進行氣體置換、排放（包括空氣、水、油的排放）時應按相關操作規(guī)程進行，并符合當地環(huán)保法規(guī)的要求。機組在運行時操作人員應注意各泄漏點（閥門的排放口、法蘭的連接面、螺紋接口、焊接接口等）的泄漏情況。機組

11、在安裝、維修或日常保養(yǎng)過程中使用后的清洗溶劑、棉紗（布）、砂紙等廢棄物應按當地環(huán)保法規(guī)或衛(wèi)生管理條例的要求處理。本機組的包裝材料，在機組運達用戶后，由用戶進行回收和再利用。在以后的維修過程中更換下的活塞環(huán)、導向環(huán)、填料環(huán)等聚四氟乙烯零件應集中回收或填埋，不能焚燒。機組報廢后請交由具備相應資質的單位處理。3.事故應急處理設備在運行中由于機械/電氣故障，操作失誤或其他原因引發(fā)事故后，最危險的是易燃易爆或有毒介質的泄漏。用戶單位應針對此種情況作好應急預案，特別是要預防事故引發(fā)的次生災害。若工作介質為易燃易爆氣體，當氣路系統(tǒng)中各泄漏點的密封損壞而發(fā)生泄漏時，泄漏出的氣體會與空氣混合成爆炸性氣體。若工作

12、介質為有毒氣體或腐蝕性氣體，當氣路系統(tǒng)中各泄漏點的密封損壞而發(fā)生泄漏，達到一定濃度時，會對現場人員造成傷害，對周圍的環(huán)境和設施造成影響或損壞。若工作介質為烷烴類、烯烴類等碳-氫化合物氣體，這類氣體除甲烷外一般都比空氣重，會停留在地面上，或積聚在溝渠和凹地中，在這些場所有窒息和著火的危險。烷烴類、烯烴類等碳-氫化合物氣體一般都略帶毒性，會刺激眼睛和呼吸道，濃度高時會導致窒息。另外，此類氣體一旦發(fā)生泄漏并已著火，在堵住泄漏之前不要滅火，以防產生爆炸性氣體。一旦現場有人員發(fā)生意外，須先把病人帶到新鮮空氣中，慢慢放下，松開緊身的衣物。如呼吸困難或已停止呼吸，要立即進行人工呼吸，必要時輸氧。若病員有失去

13、知覺的危險，要放倒病員，以穩(wěn)定的側臥姿勢運送病員。若有人員身上的衣物著火，應先滅火并進行體表降溫，不要急于剝離衣物，以免損傷病員的皮膚。若有人員疑似骨骼受傷，不要隨意改變病員的體位，宜就地取材，簡單固定受傷部件，送往附近醫(yī)院救治。4.工作原理錫壓公司制造的工藝流程用往復活塞式壓縮機主要有D型和M型二大類。這類壓縮機出現于20世紀50年代，因其平衡性好，允許的轉速高，因此國內外的大、中型壓縮機絕大多數都采用這類結構。此外還有少量的L型工藝流程用往復活塞式壓縮機?；钊綁嚎s機的工作原理：活塞在氣缸內的往復直線運動形成氣缸內容積的變化，由活塞和氣缸形成的密閉容積稱作工作腔。以雙作用氣缸的蓋側為例，當

14、活塞由蓋側始點位置向軸側開始運動時，蓋側容積變大，腔內殘留氣體膨脹，壓力下降，與進氣腔內壓力產生壓力差，當壓力差大于吸氣閥彈簧力時，吸氣閥打開（這類氣閥的啟閉根據閥片兩側的壓差自動進行，故稱作自動閥，往復活塞式所用的氣閥一般都是自動閥）。隨著活塞繼續(xù)向軸側運動，將氣體吸入缸內，活塞到達內止點時吸氣完畢。隨后活塞又從軸側位置向蓋側方向返回移動，缸內容積變小，工作腔內的壓力開始升高，當缸內的壓力達到進氣腔的壓力時，吸氣閥關閉。隨著活塞的繼續(xù)移動，缸內容積不斷變小，已吸入的氣體受到壓縮，壓力逐步升高。當缸內壓力高于排氣腔內壓力且壓力差大于排氣閥彈簧力時，排氣閥打開，缸內已被壓縮的氣體開始排出。當活塞

15、返回到外止點(蓋側始點位置)時，排氣完畢。至此完成了一個工作循環(huán)。軸側工作腔的工作原理與此相同, 但有180°的相位差(即當氣缸軸側吸氣時蓋側排氣; 軸側排氣時蓋側吸氣)。由于活塞不斷地作往復運動，使氣缸內交替發(fā)生氣體的膨脹吸入和壓縮排出過程，從而獲得連續(xù)脈動的壓縮氣源。5. 主要部件5.1 機身（曲軸箱）機身也稱曲軸箱或機座，用于放置曲軸和連桿部件，是曲柄連桿機構的支撐部件，承受壓縮機的作用力。錫壓公司的D、M型機身都屬常壓機身，采用上部帶開口的臥式箱形結構，機身的前后端有支撐曲軸的軸承座（M型的機器在機身中間也有軸承座），兩側有連接中體的接口，底部是連接基礎的底腳，上部一般裝有呼

16、吸器，中、小噸位機組的加油口也大多設在頂部，有的機組在機身的頂部還裝有防爆閥（對要求設置防爆閥的機組，防爆閥也可設置在滑道側蓋上）。機身前端面上多數機組裝有軸頭泵（壓縮機的主油泵）。機身的前端面或側面帶有油位計、有些機組還帶有加熱器接口、軸承溫度引出口、溫度計、溫度開關（或變送器）、液位開關（或變送器）、振動開關（或變送器）、防爆接線箱、注油器座等。機身最主要的要求是剛度，其次是易于拆裝機身內的零部件。機身兼作油池時，最高油位面應位于機身內旋轉零件所能觸及位置之下。錫壓公司的D、M型機身都采用高強度灰鑄鐵制造，軸承都采用薄壁瓦滑動軸承，這類軸承的特點是結構簡單，安裝維修方便。5.2曲軸曲軸是曲

17、柄連桿機構中傳遞旋轉運動和功率的部件。錫壓公司工藝流程用往復活塞式壓縮機的曲軸都采用整體式，通常用優(yōu)質碳素鋼（中碳鋼）或合金鋼鍛件制造。中、大型機組的曲軸的驅動法蘭也與曲軸制成整體，以保證曲軸的剛性。曲軸上鉆有通油孔，能使壓力潤滑油能通達各個運動付（磨擦部位）。曲軸與機身軸承的軸向間隙由裝在驅動端軸承上的止推圈或止推軸承保證。曲軸從機身側壁穿出處須設置軸封，以防潤滑油外漏。因本公司的機身都采用常壓機身，故其軸封結構是在曲軸上裝設拋油圈，并在機身后端蓋上設置回油槽。中小功率（一般為800kW以下）的壓縮機主要靠聯軸器法蘭面的摩擦力來傳遞功率，故其聯軸器上的連接螺栓須按規(guī)定的扭矩擰緊；大功率的壓縮

18、機常采用鉸制孔，安裝時電機的驅動法蘭和壓縮機曲軸的驅動法蘭需配鉸。5.3連桿連桿在曲柄連桿機構中的作用一是傳遞動力，二是將曲柄的旋轉運動轉變成連桿的擺動，連接十字頭后轉化成往復直線運動。連桿部件由連桿本體、連桿大頭蓋、 連桿螺栓、連桿大頭瓦、連桿小頭瓦等組成。工藝流程用壓縮機的連桿通常用優(yōu)質碳素鋼（中碳鋼）或合金鋼鍛件制造。連桿的小頭孔為整體式，大頭孔為分體式，通過連桿螺栓連成一體。中小型機組的連桿螺栓一般為二支，大型機組的連桿螺栓有4支。對于連桿螺栓，需要重點關注的是同一連桿的連桿螺栓，其上緊的扭矩宜一致。對于手動上緊的連桿螺栓，應按規(guī)定扭矩用扭矩扳手上緊；對于用液壓方法上緊的連桿螺栓，應按

19、規(guī)定的壓力成對上緊（對有2支螺栓的連桿，2支螺栓同時上緊；對有4支螺栓的連桿，按交錯位置，如左上右下、左下右上的順序，兩兩同時上緊）。具體的操作方法見8.11。本公司的連桿大頭瓦也采用剖分式薄壁瓦，裝配方法和要求與主軸承基本相同，小頭瓦是整體式的，出廠前已壓入連桿體，以后維修若需更換，應注意小頭瓦內油槽的方位和油槽邊緣的圓角（油槽邊緣一定要有圓角，否則易引起小頭瓦與十字頭銷潤滑不足而燒瓦）。壓小頭瓦時宜采用熱套或冷凍的方法，以保證小頭瓦與連桿體有足夠的過盈。5.4 十字頭十字頭的作用是與連桿一起將曲柄的旋轉運動轉化成往復直線運動，并將運動和動力傳遞給活塞桿。本公司工藝流程用壓縮機的十字頭有整體

20、式(十字頭體和滑履為一整體)和分體式(十字頭體和滑履分開制造，滑履和十字頭之間有調整墊，用于調整十字頭與滑道的徑向配合間隙)二種。根據十字頭與活塞桿的連接方式，又有手動上緊和液壓上緊二種。小噸位的壓縮機所用的十字頭因空間尺寸較小，一般采用整體式十字頭，噸位稍大的機型用分體式十字頭。整體式的十字頭與滑道的配合間隙由機加工保證，不可調整；分體式的十字頭滑履與十字頭體分開，結合部位設有調整墊片，在小范圍內可調整十字頭與滑道的配合間隙及十字頭的中心高。用手動方式上緊活塞桿與十字頭聯接螺母的機組，活塞桿上的聯接螺母上有一圈防松齒圈，調整好活塞內外止點間隙，按規(guī)定扭矩上緊螺母后，要裝上防松齒塊，防止螺母松

21、脫。用液壓方式上緊活塞桿與十字頭聯接螺母的機組，活塞桿上的螺母是液壓螺母，應按液壓螺母的操作順序和上緊壓力操作，注意不要超壓操作，以免損壞液壓螺母。5.5 聯軸器和飛輪聯軸器位于驅動機與壓縮機之間，用于傳遞驅動機的動力。壓縮機的飛輪也往往設置在這個部位。因活塞式壓縮機在吸氣-壓縮-排氣整個工作循環(huán)中所受的氣體力、往復慣性力在各個位置都有不相同，使得壓縮機的耗功和轉動速度在各個位置也不相同。特別是對D型機，其切向力有兩個明顯的波形，若驅動機為電機，則電機運行時的電流波動很大，可能會因電流的波峰超過電機的額定電流而引起電機跳閘。設置飛輪后，可有效地抑制電流的波峰和提高電流的波谷，減小電機的電流波動

22、，均衡壓縮機曲軸的角速度。對小功率的壓縮機（小于185kW），常采用彈性聯軸器聯接，對于中、大功率的壓縮機常采用直聯方式聯接，其中功率不大于800kW的機組，功率傳遞主要靠聯軸器法蘭面的摩擦力，安裝時可不必鉸孔，但聯軸器的聯接螺栓須按規(guī)定的擰緊扭矩或規(guī)定的打壓壓力上緊聯接螺栓。對大功率的壓縮機，其驅動端常采用鉸制孔聯接，電機（或汽輪機的減速機）的驅動法蘭和壓縮機曲軸的驅動法蘭在安裝時需配鉸。5.6 盤車器絕大部分的工藝流程用壓縮機在安裝、檢修、開車前都需要進行盤車檢查。所謂盤車就是用較小的力驅動壓縮機的曲軸進行緩慢轉動。盤車的目的有二個：一是檢查壓縮機運動部件工作狀況（如裝配間隙、各運動付之間

23、的配合關系、氣缸活塞間有無異物等），二是使各運動付之間進行先期潤滑（讓潤滑油通達曲柄連桿機構中所有需要潤滑的部位，對注油潤滑的壓縮機還包括氣缸和活塞之間的潤滑）。所以，對長期停車后再啟動的壓縮機，盤車圈數不可少于3圈。盤車的另一個作用是在安裝或檢修時需要將連桿、十字頭或活塞調到某個特定的位置，這時也需要通過盤車來實現。對小型壓縮機，一般采用手動盤車。壓縮機飛輪的外緣上有一圈孔，用一根撬棒就可進行盤車。這是最簡單的盤車器。中大型的壓縮機一般采用電動盤車或氣動盤車。電動盤車器：采用蝸輪蝸桿減速機的電動盤車器本公司工藝流程用往復壓縮機常用的電動盤車器有二種，一種如上圖所示。盤車器由盤車底座、防爆電機

24、、超越離合器、蝸輪蝸桿減速機、拔桿座、盤車小齒輪等組成。拔桿座上有拔桿、銷釘、行程開關（主電機的聯鎖開關，當開關的觸頭被壓下時，主電機允許啟動，松開時主電機不能啟動）等。正常運行時，拔桿位于運行位置（圖中的水平位置），行程開關的觸頭被壓下，大齒輪與小齒輪處于脫開狀態(tài)。使用電動盤車時，擰下盤車器上的銷釘，扳動盤車器上的拔桿，使盤車器上的小齒輪與聯軸器上的大齒輪嚙合。若小齒輪的輪齒未對準大齒輪的齒間，可盤動電機與減速器之間的超越離合器，對準輪齒的位置。齒輪嚙合后再擰上銷釘，啟動盤車電機，進行電動盤車。盤車結束后，擰下盤車器上的銷釘，扳動盤車器上的拔桿，使盤車器上的小齒輪與聯軸器上的大齒輪脫開。使用

25、電動盤車時若出現離合器打滑現象，可能存在壓縮機氣缸憋氣或有機械故障，應檢查排除后才能繼續(xù)進行盤車。本公司常用的另一種盤車器是用擺線針輪減速機減速的，如右圖所示。這種盤車器由盤車底座、防爆電機、擺線針輪減速機、拔桿、盤車小齒輪等組成。行程開關裝在盤車底座上。這種盤車器也是通過拔桿來控制盤車小齒輪的，要盤車時將拔桿拔到盤車位置，使大小盤車齒輪嚙合，機組運行時拔桿位于盤車位置運行位置，大小盤車齒輪脫開。氣動盤車器：氣動盤車器（見右圖）由氣動缸、活塞、頂桿、控制手柄、扶手、行程開關等組成。氣動缸固定在盤車棘輪附近，氣動缸本身可以擺動，氣動缸中有一個可作往復運動的活塞，活塞連著頂桿。氣動缸的側面有一個控

26、制手柄，用于控制活塞的升降運動。盤車器的側面還有固定鎖片，用于不盤車時固定氣動缸。氣動盤車器一般常用儀表風作為動力，儀表風壓力一般要求為為0.40.7MPa，最低不低于0.3 MPa。進行盤車操作時，先解開固定鎖片，扶好扶手，拔動手柄，使活塞退到低位。推動扶手，使頂桿靠近盤車棘輪，拔動手柄，使頂桿頂住棘爪，隨著活塞的繼續(xù)上升，推動棘輪轉過一個角度。活塞上升到頂點后，拉回扶手，同時拔動手柄，使活塞回到低位。重復上述動作，即可進行盤車。盤車結束后應先將氣動缸垂直固定在支架上，配氣閥的手柄也要處于垂直位置上后，方能作開車準備或啟動主電機。5.7 中體中體的作用是聯接氣缸和機身，支撐十字頭，在氣缸和機

27、身之間提供一個隔離空間。中體中支撐十字頭的部位一般稱作滑道接筒，為氣缸和機身提供隔離空間的部分稱作中間接筒（隔離室）。根據API618的規(guī)定，中體分成A、B、C、D4種類型。A型為短單隔室中體。這種中體僅用于有油潤滑結構，能容忍活塞桿將油帶入氣缸，僅適用于不可燃氣體或無危險性的氣體。這種結構不能用于氣缸使用合成油潤滑的情況。在工藝流程用壓縮機中也很少有應用。B型為長單隔室中體。用于無潤滑結構，活塞桿上沒有交替進入滑道接筒和氣缸密封填料的部分，有足夠的長度以防止帶油（一般是在活塞桿上裝一個阻油圈）。用于不允許活塞桿將油帶入氣缸的場合。C型為長雙隔室中體。這種中體活塞桿上沒有任何部分交替進入刮油填

28、料、中間密封填料和氣缸壓力填料。型中體帶有兩個阻油圈，每個隔室里有一個。這種中體是為收集易燃、危險或有毒的氣體而設計的，但多數工藝流程用壓縮機不采用這種中體，這種中體僅適用于特殊用途如氧氣壓縮。D型為長短雙隔室中體。這種中體是為收集易燃性、危險或有毒氣體而設計的?；钊麠U上沒有任何交替進入刮油填料和中間密封填料。內外隔室（靠滑道的隔室為內隔室，靠氣缸的隔室為外隔室）之間裝有隔離填料。滑道接筒的作用是支撐十字頭作往復運動，滑道接筒的兩側有較大的窗孔，一般可從這個窗孔裝拆十字頭。對噸位較大的機型，滑道接筒上有通往滑道的潤滑油通孔。中間接筒的兩側也有較大的窗孔，以滿足拆除和更換填料的需要。中間接筒的上

29、下面上還有填料注油引入孔、活塞桿下沉探頭孔、放空管、填料漏氣引出孔、壓力填料充氮引入孔、隔離填料充氮引入孔、填料冷卻水引入、引出孔、排污口等，較大型的機組還有填料溫度引出孔等?；澜油埠椭虚g接筒兩側的窗孔都有密封蓋板，錫壓公司的產品多數采用D型中體。5.8 刮油箱刮油箱裝在滑道接筒與中間接筒之間，刮油箱中裝有刮油環(huán)和一組（或2組）填料。刮油環(huán)用來刮去粘附在活塞桿上的潤滑油，填料用來阻止滑道接筒內含有油霧的氣體進入隔離室。5.9隔離填料隔離填料只存在于C型或D型中體中。隔離填料一般有2組填料，2組填料之間引入低壓氮氣（通常為0.02-0.05MPa），以防止2個隔室之間的氣體竄混。5.10氣缸氣

30、缸是活塞式壓縮機中的重要部件之一，型式最多，復雜程度差異最大。采用的材料有灰鐵、球鐵、鑄鋼、鍛鋼、有色金屬等，從作用形式看，有單作用、雙作用、級差式（級差式中還有順級差、倒級差）、多級串聯式氣缸等，從氣缸的結構看有整體式的，組合式的，還有帶缸套的，不帶缸套的，缸套又有干式的、濕式的等等。我公司工藝流程用壓縮機的氣缸是按美國API618標準的要求設計制造的。都要根據壓縮機的工作介質、工作壓力、工作溫度、控制方式、潤滑方式、冷卻方式等要求專門設計制造。用戶有特殊要求時，可在技術洽談時提出，在技術協(xié)議中明確。因我公司的主要機型是D型和M型，所以我公司的氣缸主要都是臥式布置的氣缸。在多數情況下，我公司

31、工藝流程用壓縮機的低壓氣缸常用灰鐵鑄件，壓力較高的用球墨鑄鐵，再高些的用鑄鋼，高壓氣缸一般用鍛鋼制造。缸徑較小的氣缸，缸座和缸體常做成整體，大直徑的氣缸缸座和缸體常分開制造。氣缸的作用形式大部分是雙作用式氣缸，氣體上進下排，氣閥布置在缸體的徑向，軸側有填料箱，蓋側有氣缸蓋或余隙閥。氣缸的冷卻基本都是水冷，下進上出。絕大部分的氣缸都配有干式缸套。缸套壁厚一般不小于12mm。缸套與缸體應為過盈配合，用臺肩定位。對注油潤滑的壓縮機，氣缸上配有若干個注油接頭，與注油器相聯。對有在線控制要求的機組，在氣缸的內外止點處配有示功孔。當工作介質為烷烴類和烯烴類氣體，且平均分子量大于12時，冷卻水的進水溫度應比

32、氣體進口溫度高出6，但不超過16。當工作介質中含氨、含乙炔類氣體時所有臨氣零件不可使用銅或銅合金制造；當工作介質中含氯離子時不宜使用鋁或鋁合金以及奧氏體不銹鋼制造的零件。當輸送飽和氣體或工作介質中可能帶液時，氣缸應水平布置，排氣閥應布置在氣缸下方。在垂直位置沒有排氣閥時，氣缸上通常會設有排液孔或排液溝槽。5.11活塞活塞也是活塞式壓縮機中的重要部件之一，型式種類和所用的材料也非常多?；钊考话阌苫钊w、活塞桿、活塞環(huán)、導向環(huán)構成，活塞體在氣缸中與氣缸一起形成氣缸的工作腔，活塞桿傳遞往復運動和動力，導向環(huán)支承活塞（故也稱作支承環(huán)），活塞環(huán)起密封氣體的作用?；钊h(huán)和導向環(huán)是活塞式壓縮機的易損件，

33、當磨損量達到一定值時需要更換?；钊考凶钪饕氖腔钊w和活塞桿，這兩個零件常分開制造，小直徑的活塞也有整體制造的。與氣缸一樣，活塞的設計制造也要根據壓縮機的介質、壓力、溫度、潤滑方式、冷卻方式等要求來考慮。對直徑較大的活塞，活塞一般是空心結構，相當于一個外壓容器，這種活塞一般在活塞外端表面上或活塞環(huán)槽底面上有一個通氣孔，單孔直徑一般為3mm。此孔的作用是減小活塞體內外的壓差，使活塞端面的載荷不致太大。在本公司的工藝流程用往復活塞式壓縮機中，多數機器都是無油潤滑或少油潤滑的。對無油潤滑的壓縮機，導向環(huán)（支承環(huán)）通常采用以聚四氟乙烯為基體的材質，其比壓不宜超過0.035MPa（隨著材料技術的進步

34、，國外一些排氣壓力低于1.4MPa的大型無油潤滑機組其比壓已高達0.05 MPa），缸內工作溫度不宜高于150；對注油潤滑的壓縮機，支承部分常用鉛基軸承合金，其比壓不宜超過0.07MPa，缸內工作溫度不宜高于180。導向環(huán)的結構形式有整體式和帶開口的兩種，本公司常用的是帶開口的結構，以便于安裝和維修?；钊h(huán)是用來密封活塞與氣缸間隙的元件，它鑲嵌于活塞的環(huán)槽內。工作時環(huán)的外圓緊貼氣缸的工作鏡面，背向高壓氣體一側的端面，緊壓在環(huán)槽相向的側面上，以阻塞間隙密封氣體。為保證活塞環(huán)在經一定量的磨損后仍能緊貼氣缸鏡面，活塞環(huán)一般都帶有切口。有切口就有縫隙，就有泄漏，故活塞環(huán)一般都需要二道或多道同時使用?；?/p>

35、塞環(huán)貼于氣缸鏡面，首先是由于活塞環(huán)本身的彈力所致，這一彈力稱為初彈力。但是在壓縮機工作時活塞環(huán)作用于氣缸鏡面的壓力往往靠的是氣體壓力。對活塞直徑較大的無油潤滑機組，由于塑料環(huán)本身的彈力較小，為保證一定的初彈力，活塞環(huán)常會采用帶張力環(huán)的結構。本公司的活塞桿常用優(yōu)質中碳合金鋼或馬氏體沉淀不銹鋼來制造?；钊麠U常用的表面處理有表面離子氮化和表面噴涂硬質合金，以在活塞桿的摩擦表面形成較硬的耐磨層。為提高活塞桿和填料部件的使用壽命，活塞桿通過氣缸的壓力填料、隔離填料、刮油圈等部件的表面粗糙度要求都較高，一般不低于Ra0.8。活塞桿上的螺紋都是用滾壓方法制成的。活塞桿與十字頭及活塞桿與活塞體的聯接有手動上緊

36、和液壓上緊二種（活塞桿與活塞體的聯接也有少量機器的用加熱法上緊的），活塞力噸位較小的機組（10噸及10噸以下）采用手動方式上緊，活塞力噸位較大的機組常采用液壓方式上緊，螺母的預緊力至少應為額定載荷的1.5倍。本公司的一些小噸位機組，常采用活塞桿內部通油的方式來冷卻活塞桿，這種冷卻方式可將活塞桿與填料的摩擦熱直接帶走，熱傳導的效率相對較高，這也是我公司的一項專有技術。5.12 壓力填料壓力填料（也稱氣缸填料）是指裝在氣缸軸側，防止氣缸內氣體外泄漏的部件，中間有活塞桿穿過。本公司工藝流程壓縮機中用的大多數是無油潤滑結構的填料，可無油操作，也可少油操作。壓力填料中的填料環(huán)是活塞式壓縮機的易損件之一，

37、在安裝及維護保養(yǎng)時若能做到正確操作精心保養(yǎng)，可有效地提高機組的運轉率。壓力填料由節(jié)流套、若干個填料盒（也常稱作填料小室）以及壓蓋等組成。填料部件的高壓側(裝入氣缸中的一側)是節(jié)流套，內裝節(jié)流環(huán)。填料部件的低壓側(在中體隔室中的一側)為壓蓋，與氣缸座的填料腔聯接，壓緊每一組填料盒。每個填料盒內裝一組填料，每組填料中有一組徑向密封環(huán)和切向密封環(huán)（密封環(huán)），環(huán)的外圓有一拉伸彈簧將其箍住。對密封壓力高的填料，通常設有阻流環(huán)，而在低壓側的填料中一般常有波形彈簧和均壓環(huán)，較為典型的結構見下圖。各零件的主要作用節(jié)流環(huán)：一般與活塞桿為非緊密接觸，主要密封面是兩側端面和內孔，常裝在填料的第一組，起節(jié)流作用。本公

38、司常用的節(jié)流環(huán)有二種，一種是軸向尺寸稍長，內孔有迷宮槽，另一種是尺寸較短，徑向和軸向都有卸荷孔。徑向密封環(huán)（鎖閉環(huán)）：填料中的主要密封零件之一，主要密封面是兩側端面和內孔，內孔與活塞桿緊密接觸，磨損后在氣體力和彈簧力的作用下能自行補償，各組填料中都有此零件。切向密封環(huán)（密封環(huán)）：填料中的主要密封零件之一，主要密封面是兩側端面、內孔及切向剖分面，磨損后在氣體力和彈簧力的作用下也能自行補償，各組填料中都有此零件。定位銷：用于確定徑向環(huán)和切向環(huán)的相對位置，錯開徑向環(huán)和切向環(huán)的徑向開口。阻流環(huán)：無油潤滑的徑向環(huán)和切向環(huán)通常都是用工程塑料制成的，最常見的是在聚四氟乙烯中加上改性材料制成。這種材料在高溫高

39、壓的持續(xù)作用下會產生塑性變形，阻流環(huán)的作用就是阻止這種塑性變形的產生。因工程上將這種塑性變形習慣稱作泠流，故稱作阻流環(huán)。波形彈簧：用于產生一定的軸向彈力，以消除各填料環(huán)在填料盒中的軸向間隙。在有的壓縮機中也有用若干個均布的圓柱形小彈簧來實現消除填料環(huán)軸向間隙的目的。均壓環(huán)（元件）：與波形彈簧配用，將波形彈簧產生的軸向壓力均勻分布到徑向環(huán)或切向環(huán)上。填料盒：內裝各種填料環(huán)，一般一組填料有一個填料盒。填料盒的兩側平面都經研磨，以防止氣體從相鄰填料盒的貼合面泄漏。填料盒上通常還有若干孔，用于通油、通氣、通水、聯接。對通水冷卻的填料盒，除有通冷卻水的環(huán)槽外還有密封冷卻水的環(huán)槽。密封機理：以上圖為例，當

40、氣缸內的高壓氣體通過活塞桿外圓的間隙漏過來時，經過的第一組填料是節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)的兩側平面是經過研磨的，內圓有若干迷宮槽，外圓與節(jié)流套有一定的浮動空間，節(jié)流環(huán)在氣體的壓力作用下，靠緊下一組填料盒，阻止氣流從端面流向下一組填料，而在節(jié)流環(huán)與活塞桿的配合面上，因節(jié)流環(huán)上有若干迷宮槽，氣流經過時產生了第一個壓降。在節(jié)流套后面的是若干個填料盒，從上一級填料漏過來的氣體先經過的是徑向環(huán)，徑向環(huán)的內圓與活塞桿的配合間隙很小，但徑向有開口，氣流通過這些開口在填料盒內形成一個壓力腔。徑向環(huán)與切向環(huán)在此壓力和彈簧力的共同作用下壓緊在活塞桿上。填料盒、徑向環(huán)、切向環(huán)的平面都經研磨，平面之間的間隙都非常小，高壓氣體在

41、通過這些小間隙流到下一組填料時會產生較大的壓差。這樣，氣體每經過一組填料就產生一個壓差，直到接近常壓，實現氣體的密封。需要強調的是，填料密封是一種動密封，隨著運行時間的推移，填料環(huán)會產生磨損。因此一般不可能達到完全密封。對壓縮危險性氣體或貴重氣體的機組，為減少工作介質的外泄漏，提高機組的安全性，在填料的低壓側設置漏氣收集口，這樣，高壓氣體在經過若干組填料的降壓后，這里的壓力就接近常壓，剩余少量的漏氣從這個接口引出，引出的氣體可進行回收再利用或再引到火炬或焚燒爐（對易燃易爆氣體）。在其后的填料結構中還有一個緩沖氣體注入口，引入的緩沖氣體壓力通常為0.1MPa左右，比常壓略高，一部分緩沖氣體漏向漏

42、氣收集口，另一部分漏向中體的隔離室，這樣就阻止了危險性氣體或貴重氣體的外泄漏。對一些比較特殊的介質（如多晶硅流程），還有設置充氫、充氮二重保護氣體來保證流程安全的。綜上所述，填料部件在裝配或維修時應注意各填料環(huán)的相對位置，徑向環(huán)須位于迎壓側，阻流環(huán)應位于背壓側，對于如上圖所示的填料部件，除位于漏氣收集口下游的一組填料外，其余填料盒中填料環(huán)的裝配順序從右往左依次為徑向環(huán)，切向環(huán)，（阻流環(huán)）。另外，在裝配時應注意各填料環(huán)的兩側平面應平整，內孔邊緣無倒角或缺失，切向環(huán)（六瓣的環(huán)）的切向平面無縫隙。各填料環(huán)的密封面上不允許有貫穿性的劃痕。徑向環(huán)與切向環(huán)之間有一定位銷，裝配時兩種環(huán)的平面應緊密貼合，無縫

43、隙，徑向開口相互錯開。填料壓蓋上有一圈通孔和各種接管，下圖為我公司某產品的填料壓蓋，以下圖為例對填料壓蓋上的各通孔和接管說明其作用。填料壓蓋上的一圈通孔用于聯接氣缸體，使填料部件中各填料盒緊密地貼合在一起。在壓蓋的上方通常布置注油孔，對注油潤滑的壓縮機，此處接上注油止逆閥，對無油操作的壓縮機可能沒有注油孔，若有，則應用絲堵堵住。注油口邊常有“OIL”字樣。壓蓋上的充氮口用來聯接充氮管，一般一個填料部件只用一個，左右兩個可任用一個，另一個用絲堵堵住。充氮口邊常有“N2”字樣。對無冷卻水的填料壓蓋，充氮口也有布置在上圖冷卻水進出口位置的。對有填料測溫要求的壓縮機，壓蓋上設有兩相測溫口，一般也只用一

44、個，另一個可用絲堵堵住。填料漏氣收集口一般位于壓蓋上的正下方，用來引出填料的漏氣，填料漏氣收集口邊常有“GAS”字樣。冷卻水進出口總是成對出現，一個口用于冷卻水進，另一個口用于冷卻水出，這二個口可互換，冷卻水進出口邊常有“W”或“CW”字樣。壓蓋上還有兩個頂絲孔（螺紋孔），用于拆卸填料用?；钊麠U下沉測量口常用在小噸位的機組上，機器安裝好后測一下活塞桿底部到測量口之間的距離，作好記錄，運行一段時間后再測一下此距離，以判斷導向環(huán)（支承環(huán)）的磨損情況。這種測量工作需要在停機后拆去中體隔離室的蓋板才能進行。對中大型的機組，往往裝有活塞桿下沉探頭（活塞桿下沉開關或變送器），探頭可將采集到的信號送往中控室

45、，導向環(huán)磨損量達到設定值時會有聲光報警信號。5.13 進排氣閥氣閥是壓縮機中最關鍵的部件之一，壓縮機的可靠性和經濟性往往取決于機組進排氣閥的好壞?；钊綁嚎s機所用的進排氣閥基本都是自動閥，即閥片的啟閉取決于閥片前后的氣體壓差和彈簧力。本公司常用的氣閥有開式和閉式二種，大直徑的氣閥常用閉式閥，中小直徑的氣閥常用開式閥。從閥片形式看，本公司常用的有環(huán)狀閥和網狀閥，現多用網狀閥。從閥片材質看，又有金屬閥片和非金屬閥片，這常根據氣體種類、機組要求或用戶要求來決定。進排氣閥一般由閥座、閥片、升程限制器、彈簧、螺柱、螺母等組成，對進氣閥，往往還裝有頂開架。上圖是一種閉式的進氣閥，非金屬網狀閥片；一種帶金屬

46、網狀閥片和緩沖片的開式排氣閥。工作原理：以某雙作用缸的蓋側進氣閥為例，當活塞從蓋側外止點位置向軸側開始運動時，蓋側容積變大，腔內殘留氣體膨脹，壓力下降，與進氣腔內壓力產生壓力差，當壓力差大于吸氣閥彈簧力（根據氣閥的安裝位置，還需計入重力的影響）時，吸氣閥打開。氣體通過閥座的通道繞過閥片進入氣缸的工作腔。當閥片到達升程限制器時，閥片可能還會出現反彈現象，但反彈會越來越小。隨著活塞繼續(xù)向軸側運動，進氣閥呈全開狀態(tài)，氣缸持續(xù)進氣。直到活塞接近內止點時，活塞速度變小，容積增大趨勢變緩，閥片在彈簧力的作用下將閥片關閉，吸氣過程完畢。閥片關閉時當閥片接觸到閥座密封面時也有可能產生反彈現象。在壓縮機的吸氣過

47、程中，排氣閥始終呈關閉狀態(tài)。排氣閥的工作原理與進氣閥相似。仍以某雙作用缸蓋側的排氣閥為例，當活塞從軸側內止點位置向蓋側開始運動時，蓋側容積變小，腔內氣體受到壓縮，壓力升高，當壓力升高到能克服排氣腔內壓力及彈簧力時，排氣閥打開。氣體通過閥座的通道繞過閥片進入氣缸的排氣腔。當閥片到達升程限制器時，閥片也可能出現反彈現象。隨著活塞繼續(xù)向蓋側運動，排氣閥呈全開狀態(tài)，氣缸持續(xù)排氣。直到活塞到達內止點時，在彈簧力的作用下將閥片關閉，排氣過程完畢。在壓縮機的排氣過程中，進氣閥始終呈關閉狀態(tài)。理想的進排氣閥應使氣體流經氣閥時的阻力損失最小，閥片能及時啟閉，閥片的反彈要小要少。即閥片能快開緩著陸。所以現在設計的

48、網狀閥有許多是帶有緩沖片，有的還帶有雙緩沖片。氣閥中的彈簧雙有二種，一種稱為關閉彈簧，彈簧頂在閥片上，另一種稱作緩沖彈簧，彈簧頂在緩沖片上。這樣閥片開啟時的彈簧力較小，能迅速開啟，而到閥片全開時，閥片還要受到緩沖彈簧及緩沖片的作用力，使得閥片能實現緩著陸。進氣閥上的頂開架要與頂開閥配用，用于需要進行氣量調節(jié)的機組。當進氣閥被頂開閥壓下時，進氣閥上的頂開架將閥片壓住，進氣閥始終處于全開狀態(tài)，在氣缸的進氣過程中，氣流經過進氣閥進入氣缸，在排氣過程中，缸內的氣體仍通過進氣閥回到進氣腔。此時該進氣閥所對應的氣缸工作腔就不再參與氣缸的壓縮和輸氣。一般要求同一氣缸上的同側進氣閥要同時動作。在同一臺壓縮機上

49、最好要避免同時使用不同廠家制造的氣閥。因為不同廠家的設備條件不同，所制造的氣閥在設計理念、材料選擇、制造工藝等方面都會有一些不同，這樣易導致氣閥之間的工作不同步和負荷不均勻。5.14 頂開閥工藝流程用往復活塞壓縮機上的頂開閥是一種氣動伺服器，與帶頂開架的進氣閥配用，用于壓縮機啟動及部分負荷工況。本公司常用的頂開閥有膜片式頂開閥和活塞式頂開閥二種。膜片式頂開閥常用于有風卸荷，活塞式常用于無風卸荷。上圖為膜片式頂開閥和活塞式頂開閥的示意圖。工作原理：在壓縮機啟動或需要在部分負荷工況下運行時，可利用頂開閥頂開壓縮機的進氣閥，從而降低負荷，減少壓縮機的排氣量。以膜片式頂開閥為例，當壓縮空氣從頂開閥的進氣口進入膜片缸時，在膜片缸的上部形成一個壓力腔，使膜片產生變形，推動頂桿向下移動，再頂住進氣閥上的頂開架