壓縮機及汽輪機輔助設備簡介

1、壓縮機及汽輪機輔助設備簡介 汽輪機汽封設備簡介 汽輪機盤車設備簡介 油系統(tǒng)簡介 射汽式抽氣器（真空噴射泵）原理簡介 壓縮機密封系統(tǒng)簡介汽輪機汽封設備簡介 汽輪機高壓端軸封稱為高壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為前軸封。低壓端軸封稱為低壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為后軸封。裝在隔板汽封槽中的汽封稱為隔板汽封。另外裝在隔板上與圍帶配合防止漏汽的又稱為圍帶汽封。不論是軸封還是隔板汽封、圍帶汽封，其構造及外形均大同小異，阻汽原理一致，統(tǒng)稱為汽封。汽輪機汽封設備簡介 汽封的作用 汽輪機汽缸兩端軸孔處與轉(zhuǎn)軸間有一定間隙，這樣在工作時，汽缸內(nèi)進汽端將發(fā)生高壓蒸汽大量泄露。再看排汽端，一般凝汽式汽輪機的排汽壓力在0.

2、02公斤/厘米2(絕對)左右,即排汽端處于高真空狀態(tài),大氣中的空氣將沿后軸孔大量漏入排汽管和凝汽器，就會破壞汽輪機的真空。因此，為了減少高壓端的向外漏汽和排汽端往里漏空氣，要求在汽缸兩端軸孔處配備汽封裝置（又稱軸封）。汽輪機汽封設備簡介 汽封的結構 目前廣泛采用的是高低齒型的梳齒結構，軸封片直接在軸封環(huán)上車出，或?qū)⑤S封片壓緊在軸封環(huán)的槽道里，軸封環(huán)一般由四個或六個弧段組成。齒尖最薄處厚度為0.1毫米。有彈簧片壓住軸封環(huán)，使其緊貼隔板或汽封體，彈簧片的作用是箍緊軸封環(huán)，當軸封片與主軸相碰時，可自動退讓，防止軸封受損。當壓差較小時，可以不用高低齒，而用平齒。為了減少漏汽，要求軸封間隙盡量小，但為了

3、保證機組的安全運行，要求軸封不發(fā)生碰擦現(xiàn)象，所以軸封間隙有一定的要求。汽輪機汽封設備簡介 1.彈簧片 2.軸封套 3.軸封環(huán) 4.軸 除了汽輪機兩端有軸封外，每一級隔板軸孔也需要安裝汽封片，以減少級間漏汽 。隔板汽封的結構與軸端汽封相同，只是壓差較小，所需要汽封片數(shù)目較少而已。此外，有的汽輪機葉片上也設有汽封裝置。汽輪機汽封設備簡介l 端部軸封系統(tǒng) 為了確保汽輪機的安全工作，汽輪機端部軸封都有一套專門的軸封管路系統(tǒng)。 高壓端雖裝有軸封，但仍不能避免蒸汽經(jīng)過軸封向外漏，為了盡量減少這一損失，在高壓端梳齒密封引入低低壓蒸汽作為密封蒸汽封住高壓端泄露。密封蒸汽在軸封室中一部分經(jīng)部分軸封片后流入高壓汽

4、缸中，另一部分則沿軸封間隙外流，最后經(jīng)排至格蘭冷凝器。 ；同樣，低壓端為了防止空氣經(jīng)軸封片漏入汽缸，引用壓力稍高于大氣壓力的低低壓蒸汽來封住軸封通道。在軸封室中一部分經(jīng)部分軸封片后流如低壓汽缸中，另一部分則沿軸封間隙外流，最后經(jīng)排至格蘭冷凝器。汽輪機盤車設備簡介 沖擊式盤車裝置 1.盤車裝置的作用 如果汽輪機熱態(tài)停機汽輪機轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動，在冷卻的時候，經(jīng)過一定的時間間隔。會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲，這種彎曲在立即重新起動時會產(chǎn)生明顯的影響。由于轉(zhuǎn)子偏心，通過摩擦可以引起葉片汽封或者葉片的嚴重損壞。此外，由于轉(zhuǎn)子的不平衡就會產(chǎn)生過大的振動，這樣可能引起軸承過早的磨損。 如果在這個停車冷卻階段中，讓轉(zhuǎn)子連續(xù)而有

5、節(jié)奏的轉(zhuǎn)動就不會引起危及汽輪機的再運行。沖擊式盤車裝置再每次運動中都使汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定的角度，以滿足這個條件。汽輪機盤車設備簡介 沖擊式盤車裝置的結構及原理 沖擊式盤車裝置主要由電磁閥1，壓力油缸3和活塞4，框架9所組成，連接板2把電磁閥和裝在后軸座上的壓力油缸連接在一起。在壓力油缸中有活塞4及活塞拉桿5。在壓力油缸上有一個導向桿6，它起引導活塞拉桿的作用。在活塞拉桿上固定著可擺動的框架9 連接板帶有多個油孔。壓力油經(jīng)過接口P引向電磁閥的滑閥殼體。如果電磁閥沒有激磁，則壓力油要流向接口A，使活塞4上端的空間形成壓力。如果電磁閥被激磁，滑閥移向另一末端，關閉通向接口A的壓力油通道，同時打開油路

6、B的通道。壓力油流到活塞下面，活塞帶動拉桿和框架一起向上壓，框架中的銷軸8作用在套于汽輪機轉(zhuǎn)子上的棘輪7，使汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定的角度。汽輪機盤車設備簡介 若切斷電磁閥，則彈簧又把滑閥壓向它原先的位置上，油路B無壓力，壓力油P向A換向，則活塞又向下滑動。 1、電磁閥 2、連接板 3、壓力油缸 4、活塞 5、拉桿 6、導向桿 7、棘輪 8、銷軸 9框架油系統(tǒng)簡介 油系統(tǒng)作用 汽輪機必須設置油系統(tǒng)，為了簡化系統(tǒng)結構往往與壓縮機的油系統(tǒng)組合在一起，形成整個機組的統(tǒng)一油系統(tǒng)。其作用主要是供給機組各軸承潤滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來的熱量；供給動力驅(qū)

7、動、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保安裝置用油；供給油密封裝置密封油。供油系統(tǒng)必須在任何情況下都能保證可靠用油，否則會引起軸瓦烏金的損壞或熔化，影響動力控制，嚴重時會造成設備的損壞事故。油系統(tǒng)簡介 油系統(tǒng)的組成 汽輪機組的油系統(tǒng)是由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過濾器、安全閥、止回閥、調(diào)壓閥、控制閥以及高位油箱、蓄壓器、油管路等組成。油系統(tǒng)簡介 油箱簡介 油箱除具有儲油任務之外，還擔負著分離空氣、水分和各種機械雜質(zhì)及氣泡的任務?；赜蛷囊粋?cè)進入油箱，吸油在另一側(cè)，中間有垂直的隔板隔開。油箱的底部具有一定的坡度或做成原弧形，并在最低處設有排污管、以便定期排除油箱中的水分和沉淀物。在油箱的吸油管側(cè)裝有油位計，指示油箱的油位

8、。為了使油中機械雜質(zhì)能沉淀下來，油箱中的油流速度應盡量緩慢，回油管盡量布置在接近油箱的油面，以利于氣泡的逸出。油箱上均裝有排煙管，用來排除油箱中的空氣和其他氣體。油系統(tǒng)簡介 油泵簡介 工業(yè)汽輪機油系統(tǒng)設有多種油泵，如主油泵、輔助油泵和事故油泵等。有的主油泵與主軸相連，有的單獨設置，常用的油泵型式有齒輪泵、螺桿泵和離心泵，某些機組還采用注油器。油系統(tǒng)簡介 油冷卻器 油冷卻器是一種表面式熱交換器，油走管外，冷卻水走管內(nèi)，用來降低油質(zhì)的溫度，使油溫保持在3540之間。管束脹接在固定管板和活動管板上，油在管外流動，冷卻水在管內(nèi)流動，產(chǎn)生熱交換，將油的熱量帶走。油側(cè)壓力要高于水側(cè)壓力，以保證即使管束泄露

9、，也不會發(fā)生冷卻水漏入油中使油質(zhì)惡化的現(xiàn)象。一臺機組中常備有兩臺以上的油冷卻器，即可保證冷卻效果，又可輪換進行檢修。油系統(tǒng)簡介 油過濾器 汽輪機油系統(tǒng)要求清潔度很高，一般過濾精度為2040m左右，因此在油泵進口處設有粗過濾網(wǎng)外，經(jīng)過油冷卻器之后，還要經(jīng)過精細的過濾器，常用的過濾器為網(wǎng)式或紙制濾芯，一般設置兩臺。每臺都可單獨處理全部流量，一臺運行，另一臺備用或清洗。過濾器前后有測壓儀器，當過濾器的壓差上升到一定程度時會報警，說明過濾器較臟，需要清洗。油系統(tǒng)簡介 高位油箱（事故油箱） 安裝在機組高58m處，確保機組在發(fā)生停電或停車事故時，機器個潤滑油部位具有必要的潤滑油，其容量應保證供油時間不少于

10、5分鐘，對轉(zhuǎn)動慣量較大的機組，應適當?shù)卦龃笥拖涞娜萘?。油系統(tǒng)簡介 油蓄壓器 在潤滑油系統(tǒng)中設有油蓄能器用來穩(wěn)定潤滑油壓力，在主油泵停車，備用油泵啟動的瞬間，能夠維持一定的潤滑油壓，而使機組不因正常的油泵切換而誤停。油蓄壓器內(nèi)有蓄壓器球囊，球囊內(nèi)按規(guī)定壓力充上氮氣，用來穩(wěn)定油的壓力。真空噴射泵原理簡介 真空噴射泵的任務 抽氣器（真空噴射泵）的任務是將漏入凝汽器內(nèi)的空氣和蒸汽中所含的不凝汽氣體連續(xù)不斷地抽出，保持凝汽器始終在高度真空下運行。抽氣器運行狀況的優(yōu)劣，影響著凝汽器內(nèi)真空度的大小，對機組的安全，經(jīng)濟運行起著重要的作用。真空噴射泵原理簡介 真空噴射泵的工作原理 真空噴射泵原理簡介 真空噴射泵

11、的工作原理 工作介質(zhì)通過噴嘴A，由壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?，便在混合室中形成了高于凝汽器?nèi)的真空，達到把氣、汽混合物從凝汽器中抽出的目的。為了把從凝汽器中抽出的氣、汽混合物排入大氣，在混合室之后設有擴壓管C，把工質(zhì)的速度能再轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，以略高于大氣壓力將混合物排入大氣?抽氣器的整個工作過程可分為三個階段，如圖所示的1-1斷面以前為介質(zhì)在噴嘴內(nèi)的膨脹增速階段；在1-1與2-2斷面之間是工質(zhì)與混合室內(nèi)的汽、氣混合物相混合階段；在2-2與3-3斷面之間是超音速流動的壓縮階段；斷面3-3為超音速流動轉(zhuǎn)變?yōu)閬喴羲倭鲃拥倪^渡斷面；3-3與4-4斷面為亞音速流動的擴壓段。當工質(zhì)流至4-4斷面以外，其壓力上升至

12、略高于大氣壓力而排入大氣。離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 密封的作用 為了減少通過轉(zhuǎn)子與固定元件間的間隙的漏氣量，常裝有密封。密封分內(nèi)密封，外密封兩種。內(nèi)密封的作用是防止氣體在級間倒流，如輪蓋處的輪蓋密封，隔板和轉(zhuǎn)子間的隔板密封。外密封是為了減少和杜絕機器內(nèi)部的氣體向外泄露，或外界空氣竄入機器內(nèi)部而設置的，如機器端的密封。離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 離心式壓縮機密封的分類 離心壓縮機中密封種類很多，常用的有迷宮式密封、油膜密封（浮環(huán)密封）、機械密封、干氣密封等離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介迷宮式密封簡介 迷宮密封目前是離心壓縮機用得較為普遍的密封裝置，用于壓縮機的外密封和內(nèi)密封。迷宮密封的氣體流動，當氣體流

13、過梳齒形迷宮密封片的間隙時，氣體經(jīng)歷了一個膨脹過程，壓力從P1降至右端的P2，這種膨脹過程是逐步完成的，當氣體從密封片的間隙進入密封腔時，由于截面積的突然擴大，氣流形成很強的旋渦，使得速度幾乎完全消失，密封面兩側(cè)的氣體存在著壓差，密封腔內(nèi)的壓力和間隙處的壓力一樣，按照氣體膨脹的規(guī)律來看，隨著氣體壓力的下降，速度應該增加，溫度應該下降，但是由于氣體在狹小縫隙內(nèi)的流動是屬于節(jié)流性質(zhì)的，此時氣體由于壓降而獲得的動能在密封腔中完全損失掉，而轉(zhuǎn)化為無用的熱能，這部分熱能轉(zhuǎn)過來又加熱氣體，從而使得瞬間剛剛隨著壓力降落下去的溫度又上升起來，恢復到壓力沒有降低時的溫度，氣流經(jīng)過隨后的每一個密封片和空腔就重復一

14、次上面的過程，一直到壓力P2為止。由此可見迷宮密封是利用節(jié)流原理，當氣體每經(jīng)過一個齒片，壓力就有一次下降，經(jīng)過一定數(shù)量的齒片后就有較大的壓降，實質(zhì)上迷宮密封就是給氣體的流動以壓差阻力，從而減小氣體的通過量。離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 迷宮式密封示意圖 常見的迷宮式密封有平滑行、臺階形 等離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 油膜密封（浮環(huán)密封） 浮環(huán)密封的原理是靠高壓密封在浮環(huán)與軸套間形成的膜，產(chǎn)生節(jié)流降壓，阻止高壓側(cè)氣體流向低壓側(cè)，浮環(huán)密封既能在環(huán)與軸的間隙中形成油膜，環(huán)本身又能自由徑向浮動。 靠高壓側(cè)的環(huán)叫高壓環(huán)，低壓側(cè)的環(huán)叫低壓環(huán)，這些環(huán)可以自由沿徑向浮動，但不能轉(zhuǎn)動，密封油壓力通常比工藝氣壓力高0.

15、5Kg/cm2 左右進入密封室，一路經(jīng)高壓環(huán)和軸之間的間隙流向高壓側(cè)，在間隙中形成油膜，將高壓氣封住，另一路則由低壓環(huán)與軸之間的間隙流出，回到油箱，通常低壓環(huán)有好幾只，從而達到密封的目的。離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 機械密封 機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。 壓縮機的機械密封端面寬度要小，摩擦副材料的摩擦系數(shù)低，同時還應加強冷卻和潤滑，以便迅速導出密封面的摩擦熱。離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 干氣密封 所謂干氣密封即干運轉(zhuǎn)氣體密封（Dry Running gas seals）是將開槽密封技術用于氣體密

16、封的一種新型軸端密封，屬于非接觸密封。 工作原理： 當旋轉(zhuǎn)環(huán)高速旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)端面上的螺旋槽將外徑處的高壓氣體向下泵入密封端面間，氣體由外徑向中心流動，而密封壩節(jié)制氣體流向中心，于是氣體被壓縮引起壓力升高，在槽根處形成高壓區(qū)。端面氣膜壓力形成開啟力，在密封穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，開啟力與由作用在補償環(huán)背面的氣體壓力和彈簧力形成的閉合力平衡，密封保持非接觸、無磨損運轉(zhuǎn) 離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介干氣密封原理 干氣密封在氣體動壓軸承的基礎上發(fā)展而來的。 在結構上與普通機械密封相比，干氣密封的旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)密封端面較寬；在旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)端面上加工出特殊形狀的流體動壓槽，如螺旋槽、圓弧槽、T形槽等，槽深一般

17、在10-9微米。 以螺旋槽干氣密封說明干氣密封的運行原理。當旋轉(zhuǎn)環(huán)高速旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)端面上的螺旋槽將外徑處的高壓氣體向下泵入密封端面間，氣體由外徑內(nèi)中心流動，而密封壩節(jié)制氣體流向中心，于是氣體被壓縮引起壓力升高，在槽根處形成高壓區(qū)。端面氣膜壓力形成開啟力，在密封穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，開啟力與由作用在補償環(huán)背面的氣體壓力和彈簧力形成的閉合力平衡，密封保持非接觸、無磨損運轉(zhuǎn)。 如果出現(xiàn)某些擾動因素使密封間隙減小，此時由螺旋槽產(chǎn)生的氣膜壓力將增大，引起開啟力增大，而閉合力不變，密封間隙將增大，直到恢復平衡為止；反之，如果出現(xiàn)某些擾動因素使密封間隙增大，此時由螺旋槽產(chǎn)生的氣膜壓力將減小，引起開啟力減小，而閉合力不變，密封間隙將減小，密封將很快再次恢復平衡。干氣密封的這種抵抗氣膜間隙變化的能力稱之為氣膜剛度。離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 干氣密封示意圖離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 干氣密封工作原理圖離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 干氣密封工作原理圖離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 壓縮機單機干氣密封示意圖 適用于小型壓縮機組離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 串聯(lián)布局（不帶中間迷宮）干氣密封離心式壓縮機密封系統(tǒng)簡介 串聯(lián)布局（不帶中間迷宮）干氣密封使用場所 適用于不允許外界氣體進入工藝介質(zhì)，但允許少量工藝氣排放至大氣的場所。