化工總控工項目3任務13壓縮機操作課件

1、項目3 化工單元操作任務13 壓縮機操作化工總控工技能鑒定培訓教程高級工目 錄CONTENTS0102030405任務描述考核標準任務實施考核要求相關知識項目拓展思考練習06071任務13.1 往復式壓縮機操作2任務13.2 氧化碳壓縮機仿真操作往復式壓縮機如圖13-1所示。圖13-1 往復式壓縮機任務13.1 往復式壓縮機操作1. 能夠熟練操作往復式壓縮機。2. 熟悉各種氣體輸送機械的結(jié)構(gòu)及特點，能夠正確選用與維護。3. 能夠判斷壓縮機的常見故障并進行正確排除。往復式壓縮機操作項目考核標準見表13-1。表13-1 往復式壓縮機操作項目考核表考核內(nèi)容考核要點配分扣分扣分原因得分檢查準備檢查機身

2、、汽缸、油位、空濾5 檢查氣路閥門、儀表5 盤車檢查正常5 啟動空載啟動5 觀察油壓變化正常5 傾聽機器聲音正常5 運行空載運轉(zhuǎn)12 min5 關閉放空閥，打開送氣閥送氣10 查看軸承溫度、電流大小、排氣溫度和壓力，記錄運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)10 停車減負荷至不排氣10 開冷卻器放空閥5 關閉電源，關閉排氣閥，關冷卻水5 職業(yè)素質(zhì)操作安全規(guī)范5 團隊配合合理有序5 現(xiàn)場管理文明安全5 實訓報告書寫認真規(guī)范5 數(shù)據(jù)真實可靠5 考評員簽字 考核日期 合計得分任務13.2 二氧化碳壓縮機仿真操作1.能正確標識設備、閥門、各類測量儀表的位號及作用。2.能正確分析常見事故產(chǎn)生的原因，學會常見事故的判斷及處理方法。3.

3、認知工藝報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成，學會其操作方法。4.認知工藝報警及聯(lián)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成，學會其操作方法。1、 工藝流程 帶控制點的工藝流程圖如圖13-2所示，仿DCS流程如圖13-3、圖13-5所示，仿現(xiàn)場圖如圖13-4、圖13-6所示。圖13-2 二氧化碳壓縮機單元帶控制點工藝流程圖13-3 二氧化碳壓縮機DCS界面圖13-4 二氧化碳壓縮機現(xiàn)場界面圖13-5 壓縮機透平油系統(tǒng)DCS界面圖13-6 壓縮機透平油系統(tǒng)現(xiàn)場界面（1）CO2流程說明 將合成氨裝置的原料氣CO2經(jīng)本單元壓縮后送往尿素合成工段，采用的是以汽輪機驅(qū)動的四級離心壓縮機。其機組主要由壓縮機主機、驅(qū)動機、潤滑油系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)和防喘振

4、裝置組成。（2）蒸汽流程說明 主蒸汽壓力5.882 MPa，溫度450 ，流量82 t/h，進入透平做功，其中一大部分在透平中部被抽出，抽汽壓力2.598 MPa，溫度350 ，流量54.4 t/h，送至中壓蒸汽管網(wǎng)；另一部分通過中壓調(diào)節(jié)閥進入透平后汽缸繼續(xù)做功，做完功后的蒸汽進入蒸汽冷凝系統(tǒng)。2、設備一覽E119：CO一段冷卻器；E120：CO二段冷卻器；E121：CO三段冷卻器； V111：CO原料分離器；V119：CO一段分離器；V120：CO二段分離器；V121：CO三段分離器；DSTK101：CO壓縮機組透平。1、工藝報警及聯(lián)鎖說明為了保證工藝、設備的正常運行，防止事故發(fā)生，在設備重

5、點部位安裝檢測裝置并在輔助控制盤上設有報警燈進行提示，以提前進行處理將事故消除。 工藝聯(lián)鎖是設備處于不正常運行時的自保系統(tǒng)，本單元設計了兩個聯(lián)鎖自保措施。（1）壓縮機振動超高聯(lián)鎖（發(fā)生喘振） 動作：20 s后（主要是為了方便培訓人員處理）自動進行以下操作：關閉透平速關閥HS8001、調(diào)速閥HIC8205、中壓蒸汽調(diào)壓閥PIC8224；全開防喘振閥HIC8162、段間放空閥HIC8101。（2）油壓低聯(lián)鎖 動作：關閉透平速關閥HS8001、調(diào)速閥HIC8205、中壓蒸汽調(diào)壓閥PIC8224；全開防喘閥HIC8162、段間放空閥HIC8101。 處理：在輔助控制盤上按RESET按鈕，按冷態(tài)開車中暖

6、管暖機起重新開車。 處理：找到造成油壓低的原因并處理后，在輔助控制盤上按RESET按鈕，按冷態(tài)開車中油系統(tǒng)開車起重新開車。2、工藝報警及聯(lián)鎖觸發(fā)值壓縮機工藝報警及聯(lián)鎖觸發(fā)值見表13-2。表13-2 壓縮機工藝報警及聯(lián)鎖觸發(fā)值位號檢測點觸發(fā)值PSXL8101V111壓力0.09 MPaPSXH8223蒸汽透平背壓2.75 MPaLSXH8165V119液壓85%LSXH8168V120液壓85%LSXH8171V121液壓85%LAXH8102V111液壓85%SSXH8335壓縮機轉(zhuǎn)速7200 r/minPSXL8372控制油油壓0.85 MPaPSXL8359潤滑油油壓0.2 MPaPAXH

7、8136CO四段出口壓力16.5 MPaPAXH8134CO四段出口壓力14.5 MPaSXH8001壓縮機軸位移0.3 mmSXH8002壓縮機徑向振動0.03 mm振動聯(lián)鎖 XI80010.05 mm或GI80010.5 mm（20 s后觸發(fā)）油壓聯(lián)鎖 PI83610.6 MPa輔油泵自啟動聯(lián)鎖 PI83610.8 MPa 氣體輸送和壓縮是化工生產(chǎn)中常見的操作，常常需要某些機械給予氣體一定的外加能量，克服氣體在管路中的流動阻力或產(chǎn)生一定的高壓和真空度，滿足多種化工過程對氣體壓力、流量的要求，如壓縮氣體用于制冷和氣體分離，用于合成或聚合反應，用于煉油的加氫精制等。另外在自動化控制中，各種氣動

8、調(diào)節(jié)器也需要一定壓力的空氣作為動力氣源。一、氣體壓縮基本知識1、氣體輸送和壓縮 氣體具有可壓縮性，在壓送過程中。氣體壓力會發(fā)生變化，其體積和溫度也將隨著變化。氣體壓縮的程度用壓縮比表示，壓縮比是指壓縮機出口壓力和進口壓力的比值。正常壓縮比越大，代表著本級壓縮機的額定功率越大。 氣體輸送和壓縮是化工生產(chǎn)中常見的操作，常常需要某些機械給予氣體一定的外加能量，克服氣體在管路中的流動阻力或產(chǎn)生一定的高壓和真空度，滿足多種化工過程對氣體壓力、流量的要求，如壓縮氣體用于制冷和氣體分離，用于合成或聚合反應，用于煉油的加氫精制等。另外在自動化控制中，各種氣動調(diào)節(jié)器也需要一定壓力的空氣作為動力氣源。2、多級壓縮

9、 氣體具有可壓縮性，在壓送過程中。氣體壓力會發(fā)生變化，其體積和溫度也將隨著變化。氣體壓縮的程度用壓縮比表示，壓縮比是指壓縮機出口壓力和進口壓力的比值。正常壓縮比越大，代表著本級壓縮機的額定功率越大。通風機：出口表壓強不大于15 kpa，壓縮比為11.15，用于換氣通風。鼓風機：出口表壓強為15300 kpa，壓縮比小于4，用于送氣。壓縮機：出口表壓強大于300 kpa，壓縮比大于4，造成高壓。真空泵：在容器或設備內(nèi)造成真空（將其中氣體抽出），出口壓強為大氣壓或略高于大氣壓強，用于減壓操作。二、氣體輸送機械的類型及應用 氣體輸送機械一般以其出口表壓強或壓縮比（指出口與進口壓強之比）的大小分類如下

10、。1、離心式通風機 離心式通風機的工作原理和離心泵相同，但結(jié)構(gòu)簡單得多，圖13-7是離心式通風機的簡圖，它由蝸殼形機殼和葉輪組成，葉輪上葉片較多但較短，葉片可采用平直葉片、后彎葉片或前彎葉片，葉輪由電機直接帶動進行高速旋轉(zhuǎn)，蝸売的氣體流道一般為矩形截面。圖13-7 離心式通風機 離心通風機的主要性能參數(shù)有：（1）風量 是指單位時間通過進風口的體積流量，用Q表示，單位為m3/s。（2）風壓 是指單位體積氣體所獲得的機械能量，用表示，其單位為J/m3（N/m2或Pa），與壓強單位相同，故稱風壓，通常均由實驗測定。在風機得進出口界面間列柏努利方程，整理簡化后可得：式中稱為靜風壓，Pa；稱為動風壓，P

11、a，即單位體積氣體 在出口截面上的動能；稱為全風壓，Pa，即靜風壓與動風壓之和。（3）軸功率與效率 離心通風機的軸功率為： 式中，離心通風機的軸功率，kW；離心通風機的風量，m3 /s；全壓效率。2、往復式壓縮機 往復式壓縮機的構(gòu)造與工作原理與往復泵相似，是依靠活塞的往復運動而將氣體吸入和壓出。主要部件有氣缸、活塞、吸氣閥和排氣閥。 往復式壓縮機工作時，活塞往復一次，完成了一個實際的工作循環(huán)，每個工作循環(huán)主要由吸氣、壓縮、排氣、氣體膨脹四個過程組成。為了移除壓縮過程所放出的熱量，降低氣體溫度，保證吸氣量，必須附設冷卻裝置。往復式壓縮機的主要性能參數(shù)見表13-3。性能參數(shù)定義排氣量Vmin/（m

12、3/min）又稱生產(chǎn)能力，單位時間內(nèi)排出的氣體體積換算為吸入狀態(tài)的量排氣溫度/經(jīng)過壓縮后的氣體溫度功率P/kW單位時間內(nèi)消耗的功（壓縮機銘牌上標明的功率數(shù)值，為其最大功率）壓縮比壓縮機出口壓力與進口壓力之比 往復式壓縮機排氣量可以采用節(jié)流進氣調(diào)節(jié)、旁路回流調(diào)節(jié)、頂開吸氣閥調(diào)節(jié)、補充余隙調(diào)節(jié)等方法調(diào)節(jié)，或通過改變轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。3、離心式壓縮機（透平壓縮機） 其工作原理及基本結(jié)構(gòu)與離心式鼓風機相似，但葉輪級數(shù)更多，葉輪轉(zhuǎn)速常在5000r/min以上，結(jié)構(gòu)更為精密，產(chǎn)生的風壓較高，一般可達幾十兆帕，如圖13-8所示。由于壓縮比大，氣體體積變化很大，溫升也高，一般分成幾段，每段由若干級構(gòu)成，在段

13、間要設置中間冷卻器。 離心式壓縮機具有流量大（每小時可達幾十萬立方米）而均勻、體積小、重量輕、易損件少、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、容易調(diào)節(jié)、維修方便、效率較高等優(yōu)點，在大型化工生產(chǎn)中目前多采用離心式壓縮機。圖13-8 離心式壓縮機4、離心式鼓風機 其工作原理與離心式通風機相同，結(jié)構(gòu)與離心泵相似，外殼也為蝸完形，只是外殼直徑和寬度都較大、葉輪的葉片數(shù)目較多、轉(zhuǎn)速較高。單級離心鼓風機的出口表壓強一般小于30 kPa，當要求風壓較高時，均采用多級離心鼓風機，因各級壓縮比不大，各級葉輪直徑大致相同。如圖13-9所示。圖13-9 離心式鼓風機5、旋轉(zhuǎn)式鼓風機 其型式很多，羅茨鼓風機是最常用的一種，工作原理和齒輪泵相似，

14、如圖13-10所示。機殼中有兩個腰形轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機殼之間的間隙均很小，以保證轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)并盡量減少氣體的串漏。兩轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，不斷改變兩側(cè)操作容積，氣體由一側(cè)吸入，另一側(cè)排出。圖13-10 羅茨鼓風機 羅茨鼓風機的風量與轉(zhuǎn)速成正比，當轉(zhuǎn)速一定時，隨出口壓強增加，流量大體不變（略有減?。?，其風量范圍為2500 m3/min，出口壓強不超過80 kPa（表壓）。風機出口應安裝安全閥或氣體穩(wěn)定罐。流量用旁路調(diào)節(jié)。操作溫度不超過85 ，以防止因熱膨脹而卡住轉(zhuǎn)子。三、真空泵1、往復式真空泵 在化工生產(chǎn)中有些過程在低于大氣壓強情況下進行，需要從設備或管路系統(tǒng)中抽出氣體以造成真空，完成這類任

15、務的裝置有很多型式，統(tǒng)稱為真空泵。 往復式真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復式壓縮機基本相同，如圖13-11所示。只是其吸入閥、排出閥要求更加輕巧，啟閉更靈敏。 與壓縮機不同之處是，在真空泵氣缸壁的兩端設置平衡氣道，以降低余隙影響。圖13-11 往復式真空泵2、水環(huán)真空泵水環(huán)真空泵屬濕式真空泵，吸氣時允許夾帶少量液體，真空度一般可達83kPa。若將吸入口通大氣，排出口與設備或系統(tǒng)相連時，可產(chǎn)生低于100 kPa（表壓）的壓縮氣體，故又可作鼓風機使用。圖13-12 水環(huán)式真空泵3、噴射真空泵這類真空泵當用水作為工作流體時，稱為水噴射泵；用水蒸氣作工作流體時，稱為蒸汽噴射泵，單級蒸汽噴射泵可以達到約15

16、 kPa（絕壓），若要達到更高的真空度，可以采用多級蒸汽噴射泵。圖13-13 噴射真空泵一、任務13.1操作1、檢查準備 檢查機身和汽缸、油位、空氣濾清器是否正常、檢查氣路的閥門、儀表是否靈敏可靠，盤車檢查有無摩擦和磕碰。2、啟動 空載啟動，注意機器的轉(zhuǎn)向，避免發(fā)生反轉(zhuǎn)，注意觀察油壓的變化及傾聽機器的運轉(zhuǎn)聲。3、運行 機器空載運轉(zhuǎn)12 min后，若無異常，即可帶負荷運轉(zhuǎn)。逐漸關閉放空閥進行升壓，同時打開送氣閥門向外送氣。 經(jīng)常查看軸承溫度、主機轉(zhuǎn)速和電流大小、排氣溫度和壓力，記錄機器運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。4、停車 停車順序和開車順序相反。先減負荷直至不排氣，打開冷卻器放空閥、然后切斷電源

17、，將排氣閥門全閉，機器冷卻后，關閉冷卻水。二、任務13.2操作1、正常工況操作參數(shù)2、冷態(tài)開車3、正常停車4、事故處理1、下列說法正確的是( )。A.離心通風機的終壓小于1500 mmH2O柱B.離心鼓風機的終壓為1500 mmH2O柱3 kgf/cm2，壓縮比大于4C.離心壓縮機終壓為3 kgf/cm2(表壓)以上，壓縮比大于4D.離心鼓風機的終壓為3 kgf/cm2，壓縮比大于42、當離心壓縮機的操作流量小于規(guī)定的最小流量時，即可能發(fā)生（ ）現(xiàn)象。A.喘振B.汽蝕C.氣塞D.氣縛3、對于屬于易燃易爆性質(zhì)的壓縮氣體，在啟動往復式壓縮機前，應該采用（ ）將缸內(nèi)、管路和附屬容器內(nèi)的空氣或其他非工作介質(zhì)置換干凈，并達到合格標準，以杜絕爆炸和設備事故的發(fā)生。A.氮氣 B.氧氣C.水蒸汽 D.過熱蒸汽4、透平式壓縮機屬于（ ）壓縮