化工機械與設(shè)備-往復(fù)式壓縮機

《化工機械與設(shè)備》往復(fù)式壓縮機000緒論前言壓縮機是輸送氣體并提高氣體壓力能的機器。在石油化工廠中，壓縮機主要壓縮原料氣、空氣或中間過程的介質(zhì)氣體，以滿足石油化工生產(chǎn)工藝的需要。壓縮機按其工作原理可分為速度型和容積型兩種。速度型壓縮機靠氣體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪的作用下，得到巨大的動能，隨后在擴壓器中急劇降低，使氣體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?，也就是壓力能。容積型壓縮機靠在氣缸內(nèi)作往復(fù)或回轉(zhuǎn)運動的活塞，使容積縮小而提高氣體壓力。前言壓縮機速度型容積型軸流式離心式混流式回轉(zhuǎn)式往復(fù)式滑片式螺桿式轉(zhuǎn)子式膜式活塞式壓縮機按結(jié)構(gòu)型式不同，分類如下：1.工作原理往復(fù)式壓縮機通過曲軸連桿機構(gòu)將曲軸旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞往復(fù)運動。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時，通過連桿的傳動，驅(qū)動活塞便做往復(fù)運動，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會發(fā)生周期性變化。曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環(huán)。1.1理論工作循環(huán)為了更好地理解活塞壓縮機的工作原理，這里重點介紹理論工作循環(huán)。假定壓縮機沒有余隙容積，沒有吸、排氣阻力，沒有熱量交換，則壓縮機工作時，汽缸內(nèi)的壓力和容積的關(guān)系如下圖所示。壓縮機的理論工作過程可以簡化成下圖示的三個熱力過程。1.1理論工作循環(huán)吸氣—活塞自0點移至1點，吸氣閥打開，氣體在P1壓力下進(jìn)入氣缸。壓縮—活塞自1點移至2點，吸排氣閥均關(guān)閉，此過程為多變壓縮過程，氣缸內(nèi)的氣體壓力升至P2。排氣—活塞從2點移至3點，壓力為P2的氣體等壓排出氣缸。過程0-1-2-3-0構(gòu)成了壓縮機的理論工作循環(huán)，壓縮機完成一個理論循環(huán)所消耗的功即為圖中0-1-2-3-0所代表的面積。1.1理論工作循環(huán)壓縮機在壓縮氣體的過程中，溫度會逐步升高，是個多變的過程。實際壓縮循環(huán)比理論壓縮循環(huán)多了一個熱膨脹的過程。隨著熱膨脹的逐步增加壓力升高，溫度也升高，功耗隨之加大。所以，在理論上等溫壓縮循環(huán)的功耗最小。1.2實際工作循環(huán)壓縮機中最常見的壓縮過程為等溫、絕熱及多變過程。在同一壓縮范圍內(nèi)，等溫壓縮耗功最小，絕熱過程耗功最大，多變壓縮介于兩者之間。實際上，由于受冷卻速度的限制以及和外界的熱量交換，不可能實現(xiàn)等溫過程和絕熱過程，一般都為多變壓縮過程。1.2實際工作循環(huán)1.2實際工作循環(huán)壓縮機工作過程中活塞環(huán)、填料、氣閥不可避免存在泄露，每個循環(huán)的排氣量總小于實際吸氣量。壓縮機的進(jìn)氣阻力過大，會造成壓縮機排氣量減少。余隙容積過大會降低排氣量，使指示功圖面積變小。1.2.1實際過過程與與理論論過程程的區(qū)區(qū)別由于余隙容容積的的存在在，實際際工作作循環(huán)環(huán)由膨膨脹、、吸氣氣、壓壓縮、、排氣氣四個個過程程組成成，而而理論論循環(huán)環(huán)無膨膨脹過過程。。實際吸吸、排排氣過過程中中存在在阻力損損失，使實實際氣氣缸內(nèi)內(nèi)吸氣氣壓力力小于于吸入入管路路內(nèi)氣氣壓、、實際際氣缸缸內(nèi)排排氣壓壓力高高于排排出管管路內(nèi)內(nèi)氣壓壓；吸吸、排排氣過過程中中有壓壓力波波動、、溫度度變化化。在膨脹脹和壓壓縮過過程中中，因因為氣體與與氣缸缸壁之之間存存在熱熱交換換，使得得壓縮縮過程程指數(shù)數(shù)與膨膨脹過過程指指數(shù)不不斷變變化，，并非非常數(shù)數(shù)。2.性能參參數(shù)往復(fù)式式壓縮縮機的的性能能參數(shù)數(shù)主要要包括括：排氣壓壓力排氣溫溫度排氣量量功率和和效率率2.1吸氣/排氣壓壓力往復(fù)壓壓縮機機的吸吸氣和和排氣氣壓力力分別別指第第一級級吸入入管道道處和和末級級排出出接管管處的的氣體體壓力力，因因為壓壓縮機機采用用的是是自動動閥，，氣缸缸內(nèi)的的壓力力取決決于進(jìn)進(jìn)、排排氣系系統(tǒng)中中的壓壓力，，即由由“背壓”決定定。所所以吸吸、排排氣壓壓力是是可以以改變變的。。壓縮機機銘牌牌上的的吸、、排氣氣壓力力是指指額定定值，，實際際上只只要機機器強強度、、排氣氣溫度度、電電機功功率和和氣閥閥工作作許可可，他他們是是可以以在很很大范范圍內(nèi)內(nèi)變化化的。。2.2排氣溫溫度排氣溫溫度是是指壓壓縮機機末級級排出出氣體體的溫溫度，，它應(yīng)應(yīng)在末末級氣氣缸排排出管管處測測得。。多級級壓縮縮機末末級之之前各各級的的排氣氣溫度度稱為為該級級的排排氣溫溫度，，在相相應(yīng)級級的排排氣接接管處處測得得。排氣溫溫度可可以計計算校校核，，T2＝T1(P2/P1)n-1/n排氣溫溫度應(yīng)應(yīng)進(jìn)行行監(jiān)控控：排氣溫溫度過過高會會造成成潤滑滑油潤潤滑性性能下下降，，輕質(zhì)質(zhì)油揮揮發(fā)污污染氣氣體，，潤滑滑油積積碳堵堵塞閥閥槽，，活塞塞環(huán)軟軟化或或加速速磨損損，非非金屬屬閥片片融化化等。。2.3容積流流量往復(fù)壓壓縮機機的容容積流流量是是指在在單位位時間間內(nèi)經(jīng)經(jīng)壓縮縮機壓壓縮后后在壓壓縮機機最后后一級級排出出的氣氣體，，換算到到第一一級進(jìn)進(jìn)口狀狀態(tài)的的壓力力和溫溫度時的氣氣體容容積值值，單單位是是M3/min或M3/h。壓縮機機的額額定容容積流流量，，即在在壓縮縮機銘銘牌上上標(biāo)注注的容容積流流量是是指在在特定的的進(jìn)口口狀態(tài)態(tài)下（（進(jìn)口口壓力力0.1MPa，溫度度20℃℃）時的容容積流流量。。對于實實際氣氣體，，若是是在高高壓下下測得得的氣氣體容容積，，則換換算時時要考考慮到到氣體體可壓壓縮性性的影影響。。2.4供氣量量往復(fù)壓壓縮機機排氣氣量隨隨壓縮縮機的的進(jìn)口口狀態(tài)態(tài)而變變，它它不反反映壓壓縮機機所排排氣體體的物物質(zhì)數(shù)數(shù)量。?；すすに囁囍惺故褂玫牡膲嚎s縮機，，由于于工藝藝計算算的需需要，，需將將容積積流量量則算算到標(biāo)準(zhǔn)狀狀態(tài)（（1.013x105MPa，0℃）時的干干氣容容積值值，此此值稱稱為供供氣量量或者者標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)容積積流量量。2.5功率和和效率率壓縮機機消耗耗的功功，一一部分分直接接用于于壓縮縮氣體體，另另一部部分是是用于于克服服機械械摩擦擦。前前者稱稱為指指示功功，后后者稱稱為摩摩擦功功，二二者之之和為為主軸軸所需需的總總功，，稱為為軸功功。單位時時間所所消耗耗的功功稱為為功率率。指示功功率與與總功功率的的比值值即為為壓縮縮機的的效率率。2.6多級壓壓縮所謂多多級壓壓縮是是將氣氣體的的壓縮縮過程程分在在若干干級中中進(jìn)行行，并并在每每級壓壓縮后后將氣氣體導(dǎo)導(dǎo)入中中間冷冷卻器器進(jìn)行行冷卻卻。如如圖所所示1ststage2ndstage3bar8bar1bar3barQ2.6多級壓縮縮的理由由/優(yōu)勢可以節(jié)省省壓縮氣氣體的指指示功，，下圖為兩兩級壓縮縮與單級級壓縮所所耗功之之比。當(dāng)當(dāng)?shù)谝患壖墘嚎s達(dá)達(dá)到壓力力P2后，將氣氣體引入入中間冷冷卻器中中冷卻，，使氣體體冷卻到到原始溫溫度T1.因此使排排出的氣氣體容積積由V2減至V2’，然后進(jìn)進(jìn)入第二二級壓縮縮到最終終壓力。。這樣，，從圖中中可以看看出，實實行兩級級壓縮后后，與一一級壓縮縮相比節(jié)省了圖圖中綠色色區(qū)域的的功。采用多級級壓縮可可以節(jié)省省功的主主要原因因是進(jìn)行中間間冷卻。如果沒沒有中間間冷卻，，第一級級排出的的氣體容容積不是是因冷卻卻而由V2減至V2’，而仍然然以V2的容積進(jìn)進(jìn)行二級級壓縮，，則所消消耗的功功與單級級壓縮相相同。2.5多級壓縮縮p1級壓縮曲線1級volumepressureV2ndstage2級壓縮曲線單級壓縮——壓比很大通過中間冷卻節(jié)省的壓縮功減去級間冷卻器產(chǎn)生的損耗2級1、2級級間冷卻2.6多級壓縮縮的理由由/優(yōu)勢2.可以降低低排氣溫溫度通過多級級壓縮中中間冷卻卻后降低低了氣體體的進(jìn)氣氣溫度，，壓縮過過程接近等溫溫壓縮，，可以顯著著降低排排氣溫度度。排氣溫度度過高，，會使?jié)櫇櫥驼痴扯冉档偷?，性能能惡化或或形成積積炭現(xiàn)象象；使氣氣閥的工工作壽命命下降。。對某些些特種氣氣體壓縮縮機，排排氣溫度度過高還還會引發(fā)發(fā)腐蝕或或爆炸。。2.6多級壓縮縮的理由由/優(yōu)勢3.提高容積積系數(shù)隨著壓力力比的上上升，余余隙容積積中的氣氣體膨脹脹所占的的容積增增加，氣氣缸實際際吸氣量量減少。。采用多多級壓縮縮，壓力比下下降，因而容容積系數(shù)數(shù)增加。。2.6多級壓縮縮的理由由/優(yōu)勢4.降低活塞塞力多級壓縮縮由于每每級容積積因冷卻卻而逐漸漸減少，，當(dāng)行程程相同時時，活塞塞面積減減少，故故能降低活塞塞上所受受的氣體體力，因此使使運動機機構(gòu)重量量減輕，，機器效效率提高高。2.7氣量調(diào)節(jié)節(jié)方式卸荷器調(diào)調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)節(jié)變轉(zhuǎn)速調(diào)調(diào)節(jié)MQuantityCompressor

deliverypressure余隙腔調(diào)調(diào)節(jié)3.6.43結(jié)構(gòu)壓縮機主主要由機機體、曲曲軸、連連桿、活活塞組、、閥門、、軸封、、油泵、、能量調(diào)調(diào)節(jié)裝置置、潤滑滑油系統(tǒng)統(tǒng)、進(jìn)出出口緩沖沖罐/氣氣液分離離器等部部件組成成。3.1機體機體包括括機身、、機座、、曲軸箱箱等部件件。機體體一般采采用高強強度灰鑄鑄鐵（HT20-40）鑄成成一個整整體，是是支承氣氣缸套、、曲軸連連桿機構(gòu)構(gòu)及其它它所有零零部件重重量并保保證各零零部件之之間具有有正確的的相對位位置的本本體。3.1機體的作作用用來連接接氣缸和和安裝運運動機構(gòu)構(gòu)，并用用作支承承座。承受機器器本身的的全部或或部分重重量。作為傳動動機構(gòu)的的定位和和導(dǎo)向部部分。如如曲軸支支承在機機體的主主軸承上上，十字字頭以機機體滑道道導(dǎo)向。。承受壓縮縮機工作作時氣體體壓力及及轉(zhuǎn)動部部件的慣慣性力。。連接某些些輔助部部件，如如潤滑油油系統(tǒng)、、盤車系系統(tǒng)、冷冷卻系統(tǒng)統(tǒng)等。3.2氣缸氣缸是活活塞式壓壓縮機中中組成壓壓縮容積積的主要要部分。。氣缸與與活塞配配合完成成氣體的的逐級壓壓縮，它它要承受受氣體的的壓力，，活塞在在其中往往復(fù)運動動，氣缸缸應(yīng)有良良好的工工作表面面以利于于潤滑并并應(yīng)耐磨磨，為了了散發(fā)氣氣體被壓壓縮時產(chǎn)產(chǎn)生的熱熱量以及及摩擦生生熱，氣氣缸應(yīng)有有良好的的冷卻，，通常在在氣缸中中設(shè)置冷冷卻水夾夾套。3.2氣缸3.2氣缸氣閥在氣氣缸上的的布置有有三種方方式：配配置在氣氣缸蓋上上、配置置在氣缸缸體上、、混合配配置。氣閥在氣氣缸上的的布置方方式對氣氣缸的結(jié)結(jié)構(gòu)有很很大的影影響，是是設(shè)置氣氣缸所要要考慮的的主要問問題之一一。布置氣閥閥的主要要要求是是：通道截面面大，余余隙容積積小，安安裝和修修理方便便。3.3氣閥氣閥是壓壓縮機的的一個重重要部件件，屬于于易損件件。它的的質(zhì)量及及工作的的好壞直直接影響響壓縮機機的輸氣氣量、功功率損耗耗和運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的可靠靠性。氣閥包括括吸氣閥閥和排氣氣閥，活活塞每上上下往復(fù)復(fù)運動一一次，吸吸、排氣氣閥各啟啟閉一次次，從而而控制壓壓縮機并并使其完完成吸氣氣、膨脹脹、壓縮縮、排氣氣等四個個工作過過程。3.3氣閥目前，活活塞式壓壓縮機所所應(yīng)用的的氣閥，，都是隨隨著氣缸缸內(nèi)氣體體壓力的的變化而而自行開開閉的自動閥，由閥座座、運動動密封元元件（閥閥片或閥閥芯）、、彈簧、、升程限限制器等等組成。。3.3氣閥自動閥的的閥片在在兩邊壓差差的作用用下開啟，在在彈簧作作用力下下關(guān)閉。。閥片與與閥座或或升程限限制器之之間的粘粘附力、、閥片與與導(dǎo)向塊塊之間的的摩擦力力等，也也影響閥閥片的開開啟與關(guān)關(guān)閉。3.3氣閥的要要求氣閥是活活塞式壓壓縮機的的重要部部件之一一，它的的工作直直接關(guān)系系到壓縮縮機運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性和可可靠性，，對于氣氣閥的基基本要求求如下：：使用期限限長（指指閥片和和彈簧的的壽命長長），不不能由于于閥片或或彈簧的的損壞而而引起壓壓縮機非非計劃停停車。氣體通過過氣閥時時的能量量損失小小，以減減少壓縮縮機的動動力消耗耗。氣閥關(guān)閉閉時具有有良好的的密封性性，以減減少氣體體的泄漏漏量。閥片啟、、閉動作作及時、、迅速，，而且要要完全開開閉，以以提高機機器效率率和延長長試用期期。氣閥所引引起的余余隙容積積小，以以提高氣氣缸容積積效率。。結(jié)構(gòu)簡單單，制造造方便，，便于維維修。3.3氣閥分類類常用的壓壓縮機氣氣閥按照照閥片結(jié)結(jié)構(gòu)分為為：環(huán)狀閥網(wǎng)狀閥。。3.3.環(huán)狀閥環(huán)狀閥由由閥座、、閥片、、彈簧、、升程限限制器、、連接螺螺栓、螺螺母等組組成。3.3.環(huán)狀閥環(huán)狀閥使使用的彈彈簧有環(huán)環(huán)形彈簧簧、柱形形（或錐錐形）彈彈簧。閥閥片為圓圓環(huán)狀薄薄片，一一般是制制成單環(huán)環(huán)閥片。。閥片的的啟、閉閉運動是是靠升程程限制器器上的導(dǎo)導(dǎo)向塊來來導(dǎo)向的的。為了了防止氣氣閥在工工作時松松動，連連接螺栓栓和螺母母都采取取了放松松措施。。3.3.環(huán)狀閥環(huán)狀閥制制造簡單單，工作作可靠，，可改變變環(huán)數(shù)來來適應(yīng)各各種氣量量要求，，因此得得到廣泛泛使用，，適用于于各種壓壓力、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的壓壓縮機。。環(huán)狀閥的的主要缺缺點是：：閥片的的各環(huán)彼彼此分開開，在開開閉運行行中很難難達(dá)到步步調(diào)一致致，因而而降低了了氣體的的流通能能力，增增加了額額外的能能量損失失。閥片片等運動動元件質(zhì)質(zhì)量較大大，閥片片與導(dǎo)向向塊之間間有摩擦擦力，環(huán)環(huán)狀閥經(jīng)經(jīng)常采用用柱形（（或錐形形）彈簧簧等因素素，決定定了閥片片在開閉閉運動中中不容易易做到及及時、迅迅速。由由于閥片片的緩沖沖作用較較差，磨磨損嚴(yán)重重。隨著著非金屬屬耐磨材材料的發(fā)發(fā)展，用用加填充充劑的聚聚四氟乙乙烯、MC尼龍龍、玻璃璃鋼等制制造閥片片，在一一定程度度上克服服了之一一弊病。。3.3.網(wǎng)狀閥網(wǎng)狀閥在結(jié)結(jié)構(gòu)上與環(huán)環(huán)狀閥的區(qū)區(qū)別在于閥片各各環(huán)連在一一起，呈網(wǎng)狀，，閥片與生生成限制器器之間設(shè)有有一個或幾幾個與閥片片形狀基本本相同的緩緩沖片。下下圖為網(wǎng)狀狀閥的組合合圖。3.3.網(wǎng)狀閥從閥片、緩緩沖片中心心算起的第第二環(huán)，將將徑向連接接片切斷，，并將閥片片切斷處的的兩個半環(huán)環(huán)銑?。╞中陰影線部部分），使使氣閥在工工作時（閥閥片、緩沖沖片的中心心環(huán)夾緊在在閥座和升升程限制器器之間）閥閥片和緩沖沖片都能獲獲得必要的的彈性，保證閥片能能上下平行行運動。閥片、緩沖沖片的運動動不需要導(dǎo)導(dǎo)向塊就能能很好的導(dǎo)導(dǎo)向，避免免了環(huán)狀閥閥中存在的的導(dǎo)向塊與與閥片之間間的摩擦，，這是網(wǎng)狀狀閥的一個個優(yōu)點。3.3.網(wǎng)狀閥網(wǎng)狀閥也同同環(huán)狀閥一一樣，適用用與各種操操作條件，，在低、中中壓范圍內(nèi)內(nèi)應(yīng)用較為為普遍。但但是由于網(wǎng)網(wǎng)狀閥閥片片結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，氣閥零零件多，加加工困難，，成本高，，閥片任何一一處損壞都都導(dǎo)致整個個閥片報廢廢。3.4活塞活塞與氣缸缸構(gòu)成了壓壓縮容積，，活塞必須須有良好的的密封性，，有足夠的的輕度和剛剛度，重量量輕，制造造工藝好。。要求活塞塞和活塞桿桿的連接和和定位可靠靠，活塞桿桿表面硬度度高、耐磨磨、光潔度度高。3.4活塞按活塞與氣氣缸間的密密封分為兩兩種：活塞環(huán)密封封迷宮密封3.4.1活塞環(huán)密封封活塞環(huán)是密封氣缸鏡鏡面和活塞塞間間隙用的零件，，另外還起起到布油和和導(dǎo)熱的作作用。對活活塞環(huán)的基基本要求是是密封可靠靠和耐磨損損。其密封封原理如下下：3.4.1活塞環(huán)密封封活塞環(huán)上有有開口，在在自由狀態(tài)態(tài)下，其直直徑大于氣氣缸的直徑徑，因此活活塞環(huán)裝入入氣缸時，，由于材料料本身的彈彈性，產(chǎn)生一個對對氣缸壁的的預(yù)壓力。活塞環(huán)裝裝在活塞環(huán)環(huán)槽中，與與槽壁間應(yīng)應(yīng)留有間隙隙。壓縮機機工作時，，活塞環(huán)在在其前壓力力（P1）和后壓力力（P2）的壓力差差作用下，，被推向壓壓力較低（（P2）的一方，，即密封了了氣體沿環(huán)環(huán)槽端面的的泄露。作作用在活塞塞環(huán)內(nèi)圓上上的壓力，，約等于環(huán)環(huán)前的壓力力（P1），此壓力力大于作用用在活塞環(huán)環(huán)外圓上的的平均壓力力，于是形形成壓力差差，將環(huán)壓壓向氣缸鏡鏡面，阻止止了氣體沿沿氣缸壁面面的泄露。。3.4.1活塞環(huán)密封封氣體從高壓壓側(cè)第一道道環(huán)逐級漏漏到最后一一道環(huán)時，，每一道環(huán)環(huán)所承受的的壓力差相相差較大。。第一道活塞塞環(huán)承受著著主要的壓壓力差，并隨著轉(zhuǎn)速速的提高，，壓力差也也增高。第第二道承受受的壓力差差就不大，，以后各環(huán)環(huán)逐級減少少。因此環(huán)環(huán)數(shù)過多是是沒有必要要的，反而而會增加氣氣缸磨損，，增大摩擦擦功。3.4.2迷宮密封一般活塞式式壓縮機常常采用活塞塞環(huán)進(jìn)行密密封，采用用有油潤滑滑。但潤滑滑油霧會不不可避免的的混入壓縮縮氣體中，，造成氣體體污染。同同時，當(dāng)介介質(zhì)中夾帶帶部分粉末末時，采用用活塞環(huán)密密封會造成成活塞環(huán)迅迅速損壞。。3.4.2迷宮密封迷宮密封又又稱疏齒密密封，屬于于非接觸式式密封。即即人為的在在泄漏通道道內(nèi)加設(shè)許多齒齒或槽，來增加泄泄漏流動中中的阻力，，使造成泄泄漏的壓差差急驟的損損失。迷宮宮活塞式壓壓縮機是利利用活塞與與氣缸之間間小間隙的的流阻來實實現(xiàn)密封的的，使用迷迷宮密封時時不僅活塞塞密封無需需潤滑，而而且因為活活塞與氣缸缸這一運動動副不直接接接觸，因因此不存在在摩擦損失失，這樣就就保證了壓壓縮機的高高效率和工工作表面沒沒有磨損。。3.4.2迷宮密封系系統(tǒng)工作原原理迷宮密封包包括許多順順序排列的的節(jié)流點（（3）和容容積室（4）。每個個節(jié)流點（（3）作為為一個微小小的孔板起起作用，壓壓能在這里里轉(zhuǎn)化為動動能。下面面的容積室室（4）降降低氣體速速度，將動動能轉(zhuǎn)化為為熱能和渦渦流能。3.4.2迷宮密封與與普通活塞塞環(huán)密封的的區(qū)別可靠：迷宮壓縮機機采用了非非接觸式迷迷宮密封，，不僅排氣氣無油，而而且壓縮機機氣缸內(nèi)不不產(chǎn)生任何何粉塵磨屑屑，同時對對壓縮介質(zhì)質(zhì)中混入的的雜質(zhì)顆粒粒不敏感感，在易燃燃、易爆烴烴類氣體、、有毒氣體體、貴重氣氣體及氧氣氣裝置中，，或在超高高溫或在超超低溫工況況及壓縮絕絕對干燥氣氣體（如氮氮氣）時使使用更具有有極高的安安全可靠性性，且很可可能是唯一一的選擇。。3.4.2迷宮密封與與普通活塞塞環(huán)密封的的區(qū)別經(jīng)濟(jì)：迷宮壓縮機機沒有因連連續(xù)摩擦而而引起活塞塞環(huán)和填料料密封環(huán)磨磨損現(xiàn)象，，維修費用用低，開工工率高，僅僅有極少的的幾個部件件要求特別別維護(hù)，且且凡要特別別維護(hù)的部部件都易于于拆卸；立立式結(jié)構(gòu)占占地面積小小；迷宮活活塞既可逾逾越非金屬屬材料活塞塞環(huán)允許的的最高工作作溫度安全全運行，亦亦可高于氣氣缸有油潤潤滑壓縮機機的壓縮機機油閃點正正常工作，，還可低于于普通金屬屬材料為防防冷脆而限限定的最低低工作溫度度下正常工工作；無疑疑提高了經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益。。3.4.2迷宮密封與與普通活塞塞環(huán)密封的的區(qū)別安全：迷宮壓縮機機通過氣流流的所有部部件用金屬屬制成，設(shè)設(shè)計盡可能能簡單，在在壓縮范圍圍內(nèi)無機械械摩擦產(chǎn)生生，在壓縮縮易燃、易易爆、有毒毒氣體時還還可采用閉閉式結(jié)構(gòu)，，提高了壓壓縮機的安安全性。3.4.2迷宮密封優(yōu)優(yōu)點：1、迷宮密密封所提供供的壓縮氣氣體是絕對對干燥的，，壓縮過程程是無油潤潤滑。2、允許輸輸送介質(zhì)中中夾帶微小小固體粉末末，如聚合合產(chǎn)品或者者催化劑粉粉末。3、對一般般密封不能能勝任的高高溫、高壓壓、高速和和大尺寸密密封部位特特別有效。。3.4.2迷宮密封優(yōu)優(yōu)點4、不需要要采用其他他密封材料料，密封零零件可以在在制造壓縮縮機本體時時一并設(shè)計計制造。5、由于排排氣側(cè)不需需要油分離離器或濾油油器，不僅僅減少了設(shè)設(shè)備，而且且減少了氣氣體的壓力力損失（能能量損失））。6、沒有活活塞環(huán)與氣氣缸壁的摩摩擦及摩擦擦熱，故功功耗少，設(shè)設(shè)計簡單，，使用可靠靠，壽命長長。3.4.2迷宮密封缺缺點加工精度高高，難于裝裝配，間隙隙過小，常常因壓縮機機運轉(zhuǎn)不良良而發(fā)生磨磨損，磨損損后使壓縮縮機性能發(fā)發(fā)生大大下下降。3.5填料函填料函組件件作用是阻阻止氣缸內(nèi)內(nèi)氣體沿氣氣缸與運動動著的活塞塞桿外圓面面之間的間間隙向外泄泄露，此處處填料密封封是往復(fù)運動密密封，是活塞壓壓縮機的主主要易損件件之一，對對其基本要要求是密封封性能良好好并耐用。。3.5填料函通常填料料密封采采用石墨墨制徑向向浮動和和自定中中心的迷迷宮密封封環(huán)（無無油潤滑滑），密密封環(huán)裝裝在不銹銹鋼密封封腔內(nèi)，，下端裝裝有漏氣收集集腔，將泄漏漏氣送回回一級的的吸入口口。3.5填料函壓縮機中中的填料料密封，，都是借借助于氣氣體的壓壓力差來來獲得自自緊密封封的?？煽筛鶕?jù)氣氣體壓差差、性質(zhì)質(zhì)、對密密封要求求的高低低、機器器結(jié)構(gòu)的的不同選選用不同同類型的的密封圈圈。密封圈主主要有平面和錐形兩類。平平面密封封圈又稱稱為剛性性密封圈圈，多用用于低、、中壓；；錐形密密封圈稱稱為彈性性密封圈圈，高壓壓情況下下用的較較過。3.5填料函為了改善善填料、、活塞桿桿的工作作條件，，提高使使用壽命命，填料料需進(jìn)行行良好的的冷卻，，以帶走走密封圈圈和活塞塞桿的摩摩擦以及及氣體壓壓縮散發(fā)發(fā)出的熱熱量。常常用的冷冷卻方法法是在填填料盒上上開設(shè)水水道，冷冷卻水在在其中環(huán)環(huán)形流動動（如下下圖），，這樣能能保證周周向溫度度分布比比較均勻勻，冷卻卻水處于于湍流狀狀態(tài)，利利于冷卻卻。3.6刮油環(huán)活塞桿裝裝有刮油油環(huán)，使使?jié)櫥陀团c隔離離段、活活塞桿填填料函區(qū)區(qū)域或氣氣缸部分分隔離，，潤滑油油在導(dǎo)向向軸承位位置通過過一個““U”形形管回到到曲軸箱箱油池。。隔離段段將氣體體壓縮部部分與油油潤滑的的曲軸箱箱分離。。3.6刮油環(huán)3.7曲軸曲軸是往往復(fù)式壓壓縮機的的主要部部件之一一，傳遞遞著壓縮縮機的全全部功率率。其主主要作用用是將電電動機的的旋轉(zhuǎn)運運動通過過連桿改改變?yōu)榛罨钊耐鶑?fù)直線線運動。。曲軸在在運動時時，承受受拉、壓壓、剪切切、彎曲曲和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的交變變復(fù)合負(fù)負(fù)載，工工作條件件惡劣，，要求具具有足夠夠的強度度和剛度度以及主主軸頸與與曲軸銷銷的耐磨磨性。故故曲軸一一般采用用40、、45或或50號號優(yōu)質(zhì)碳碳素鋼鍛鍛造。3.7曲軸主軸頸與與曲柄連連接處，，應(yīng)取成成圓角圓圓滑過渡渡，以避避免發(fā)生生過大的的應(yīng)力集集中現(xiàn)象象，致使使曲軸破破壞。常常見的過過渡圓角角形式如如下圖所所示，其其中（a）圖所所示是最最常用的的圓角形形式，（（b）圖圖所示圓圓角形式式適合于于大型曲曲軸。（（c）圖圖所示圓圓角形式式便于連連桿用大大頭定位位。3.7曲軸為了平衡衡曲軸慣慣性力或或慣性力力矩，在在曲柄下下端設(shè)平平衡鐵，，平衡鐵鐵與曲柄柄連接多多采用抗抗拉螺栓栓連接。。為了潤潤滑主軸軸頸和曲曲柄銷，，直至十十字頭銷銷，曲軸軸上開設(shè)設(shè)有油孔孔。曲軸軸的軸向向定位是是靠曲軸軸上的定定位臺肩肩來實現(xiàn)現(xiàn)的。3.8連桿連桿是曲曲軸與活活塞間的的連接件件，它將將曲軸的的回轉(zhuǎn)運運動轉(zhuǎn)化化為活塞塞的往復(fù)復(fù)運動，，并把動動力傳遞遞給活塞塞對氣體體做功。。連桿包包括連桿桿體、連連桿小頭頭襯套、、連桿大大頭軸瓦瓦和連桿桿螺栓。。連桿體體在工作作時承受受拉、壓壓交變載載荷，故故一般用用優(yōu)質(zhì)中中碳鋼鍛鍛造或用用球墨鑄鑄鐵（如如QT40－10）鑄造，，桿身多采采用工字字形截面面且中間間鉆一長長孔作為為油道。3.8連桿連桿螺栓栓是壓縮縮機的重重要部分分之一，，它承受受著很大大的交變變載荷幾幾倍于活活塞力的的預(yù)緊力力。通常常連桿螺螺栓的斷斷裂是由由于應(yīng)力力集中的的部位上上材料的的疲勞而而造成的的。3.9十字頭十字頭是是連接作作搖擺運運動的連連桿與作作往復(fù)運運動的活活塞桿的的構(gòu)件，，具有導(dǎo)導(dǎo)向作用用。連桿桿力，活活塞力、、側(cè)向力力在此交交匯。3.10潤滑系統(tǒng)統(tǒng)活塞壓縮縮機中，，在零件件相互滑滑動的部部件，如如活塞環(huán)環(huán)與氣缸缸、填料料與活塞塞桿、主主軸承、、連桿大大頭瓦、、連接小小頭襯套套以及十十字頭滑滑道等處處，要注注入潤滑滑劑進(jìn)行行潤滑，，以達(dá)到到如下目目的：減小摩擦擦功率，，降低壓壓縮機功功率消耗耗；減少滑動動部位的的磨損，，延長零零件壽命命；潤滑劑有有冷卻作作用，可可導(dǎo)致摩摩擦熱，，使零件件工作溫溫度過高高，從而而保證滑滑動部位位必要的的運轉(zhuǎn)間間隙，防防止滑動動部位咬咬死或燒燒傷；用油作潤潤滑劑時時，還有有防止零零件生銹銹的作用用。3.10潤滑系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)活塞塞壓縮機機結(jié)構(gòu)的的特點，，潤滑大大致分為為兩種情情況。1.飛濺潤滑滑飛濺潤滑滑多用于于小型無無十字頭頭壓縮機機中，其其特點是是：氣缸缸與運動動部件的的摩擦面面，均靠靠裝在連連桿上的的打油桿桿將油飛飛濺到各各潤滑部部位進(jìn)行行潤滑。。2.壓力潤滑滑在大、中中型帶十十字頭的的壓縮機機中，均均采用壓壓力潤滑滑。這種種潤滑方方式往往往分為兩兩個獨立立系統(tǒng)，，即氣缸缸填料部部分的潤潤滑、活活塞環(huán)與與氣缸的的潤滑靠靠注油器器供油；；而運動動部件的的潤滑，，則由油油泵連續(xù)續(xù)供油。。3.10潤滑系統(tǒng)統(tǒng)油泵一般般采用齒齒輪泵或或轉(zhuǎn)子泵泵。二個個齒數(shù)相相同的齒齒輪嚙合合稱為齒齒輪泵；；轉(zhuǎn)子泵泵有一對對齒數(shù)不不等的內(nèi)內(nèi)外轉(zhuǎn)子子作嚙合合轉(zhuǎn)動，，由于存存在轉(zhuǎn)速速差，使使內(nèi)轉(zhuǎn)子子齒面包包圍的容容積發(fā)生生周期行行擴大和和縮小，，實現(xiàn)吸吸油和壓壓油作用用。3.11分離器/進(jìn)出口緩緩沖罐壓縮機進(jìn)進(jìn)出口緩緩沖罐/分離器的的作用是是從壓縮縮機入口口介質(zhì)中中去除冷冷凝物，，防止液液體進(jìn)入入氣缸中中產(chǎn)生液擊現(xiàn)象。如果分離離不足冷冷凝物會會通過氣氣體帶入入氣缸，，產(chǎn)生液液擊現(xiàn)象象，氣體體中的液液體會損損壞活塞塞、氣缸缸和氣閥閥。由于于液擊損損壞進(jìn)氣氣閥，引引起導(dǎo)向向臂，閥閥座的損損壞。3.11分離器/進(jìn)出口緩緩沖罐常用的分分離器的的結(jié)構(gòu)型型式分為為：:過濾方式式離心力3.11分離器/進(jìn)出口緩緩沖罐A.過濾方式式過濾式分分離器：：通過過濾元件件將液滴留留在濾芯芯上，然然后流到到筒的下下部。3.11分離器/進(jìn)出口緩緩沖罐B.離心力離心式分分離器，，通過離心力將重的液液滴流到到筒的下下部，達(dá)達(dá)到氣液液分離的的目的。。4壓縮機故故障原因因分析壓縮機操操作人員員的維護(hù)護(hù)職責(zé)主主要是按按工藝規(guī)規(guī)定指標(biāo)標(biāo)嚴(yán)格操操作，保保持各摩摩擦部件件有良好好的潤滑滑和冷卻卻條件。。根據(jù)運運轉(zhuǎn)情況況，及時時發(fā)現(xiàn)和和判斷故故障所在在，與有有關(guān)人員員迅速聯(lián)聯(lián)系加以以處理。。分析步驟驟:1)從從整體看----介質(zhì)質(zhì);工況況參數(shù);氣,水水,油三三大流程程;2)從從局部看----氣閥閥,活塞塞環(huán),填填料是否否有泄漏漏安安裝問問題,材材料變性性4.1壓縮機產(chǎn)產(chǎn)生撞擊擊聲的原原因活塞在活活塞桿上上松動缸內(nèi)進(jìn)水水（或液液）或者者進(jìn)入雜雜物（顆顆粒較大大的、直直徑大小小超過余余隙尺寸寸的）余隙容積積太小或或活塞松松動造成成的過大大氣缸套松松動或損損壞4.2氣缸體發(fā)發(fā)熱的原原因冷卻水供供應(yīng)不足足，冷卻卻水管道道堵塞，，供水中中斷，活活塞工作作面不光光滑，與與氣缸間間隙不均均勻，排排氣閥不不嚴(yán)密，，導(dǎo)致氣氣體循環(huán)環(huán)而升溫溫，造成成氣缸發(fā)發(fā)熱。4.3填料函函發(fā)熱熱填料與與活塞塞桿配配合間間隙不不合適適，裝裝配時時產(chǎn)生生偏差差，填填料函函冷卻卻水供供應(yīng)不不足或或供水水中斷斷，冷冷卻水水道污污垢太太厚或或者供供油不不足。。4.4過熱故故障在曲軸軸和軸軸承、、十字字頭與與滑板板、填填料與與活塞塞桿等等摩擦擦處，，溫度度超過過規(guī)定定的數(shù)數(shù)值稱稱之為為過熱熱。過過熱所所帶來來的后后果：：一個個是加加快磨磨擦副副間的的磨損損，二二是過過熱量量的熱熱不斷斷積聚聚直致致燒毀毀磨擦擦面以以及燒燒抱而而造成成機器器重大大的事事故。。造成成軸承承過熱熱的原原因主主要有有：軸軸承與與軸頸頸貼合合不均均勻或或接觸觸面積積過小?。惠S軸承偏偏斜曲曲軸彎彎曲、、扭；；潤滑滑油粘粘度太太小，，油路路堵塞塞，油油泵有有故障障造成成斷油油等；；安裝裝時沒沒有找找平，，沒有有找好好間隙隙，主主軸與與電機機軸沒沒有找找正，，兩軸軸有傾傾斜等等。4.5排氣溫溫度不不正常常排氣溫溫度不不正常常是指指其高高于設(shè)設(shè)計值值。影影響排排氣溫溫度增增高的的因素素有：：進(jìn)氣氣溫度度、壓壓力比比、以以及壓壓縮指指數(shù)（（對于于空氣氣壓縮縮指數(shù)數(shù)K＝＝1.4））。影響到到吸氣氣溫度度高的的因素素如：：中間間冷卻卻效率率低，，或者者中冷冷器內(nèi)內(nèi)水垢垢結(jié)多多影響響到換換熱，，則后后面級級的吸吸氣溫溫度必必然要要高，，排氣氣溫度度也會會高。。氣閥閥漏氣氣，活活塞環(huán)環(huán)漏氣氣，不不僅影影響到到排氣氣溫度度升高高，而而且也也會使使級間間壓力力變化化，只只要壓壓力比比高于于正常常值就就會使使排氣氣溫度度升高高。此此外，，水冷冷式機機器，，缺水水或水水量不不足均均會使使排氣氣溫度度升高高。排氣閥閥泄漏漏，入入口過過濾器器堵塞塞，吸吸入氣氣體溫溫度超超過規(guī)規(guī)定值值，吸吸入閥閥泄漏漏，氣氣缸或或冷卻卻效果果差。。4.5排氣溫溫度不不正常常排氣溫溫度不不正常常是指指其高高于設(shè)設(shè)計值值。影影響排排氣溫溫度增增高的的因素素有：：進(jìn)氣氣溫度度、壓壓力比比、以以及壓壓縮指指數(shù)（（對于于空氣氣壓縮縮指數(shù)數(shù)K＝＝1.4））。影響到到吸氣氣溫度度高的的因素素如：：中間間冷卻卻效率率低，，或者者中冷冷器內(nèi)內(nèi)水垢垢結(jié)多多影響響到換換熱，，則后后面級級的吸吸氣溫溫度必必然要要高，，排氣氣溫度度也會會高。。氣閥閥漏氣氣，活活塞環(huán)環(huán)漏氣氣，不不僅影影響到到排氣氣溫度度升高高，而而且也也會使使級間間壓力力變化化，只只要壓壓力比比高于于正常常值就就會使使排氣氣溫度度升高高。此此外，，水冷冷式機機器，，缺水水或水水量不不足均均會使使排氣氣溫度度升高高。排氣閥閥泄漏漏，入入口過過濾器器堵塞塞，吸吸入氣氣體溫溫度超超過規(guī)規(guī)定值值，吸吸入閥閥泄漏漏，氣氣缸或或冷卻卻效果果差。。4.6氣缸內(nèi)內(nèi)和運運動部部件有有異常常聲響響閥片斷斷裂或或彈簧簧斷裂裂，閥閥體壓壓緊筒筒破裂裂或松松動，，氣缸缸余隙隙容積積太小小，氣氣缸中中積聚聚液體體、氣氣缸中中異物物、氣氣缸缸缸套松松動或或斷裂裂、活活塞或或活塞塞環(huán)嚴(yán)嚴(yán)重磨磨損、、活塞塞緊固固螺母母松動動或活活塞桿桿斷裂裂。連連桿螺螺栓、、軸承承壓蓋蓋螺栓栓、十十字頭頭螺母母松動動或斷斷裂，，主軸軸承、、連桿桿大小小頭軸軸承、、十字字頭滑滑道間間隙過過大、、十字字頭螺螺栓松松動或或斷裂裂、各各軸承承緊力力太小小或無無緊力力、曲曲軸靠靠背輪輪與軸軸的配配合、、與聯(lián)聯(lián)軸節(jié)節(jié)配合合松馳馳。4.7管路發(fā)發(fā)生不不正常常的振振動管卡太太松或或斷裂裂，支支撐剛剛性不不夠，，管架架或吊吊架不不牢，，管路路系統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)生生氣柱柱共振振或管管路機機械共共振。。4.8油泵出出口壓壓力低低或無無壓力力吸入管管法蘭蘭或接接頭漏漏，吸吸入空空氣，，油泵泵殼體體或軸軸封有有泄漏漏，吸吸入閥閥有故故障或或油管管堵塞塞，油油箱內(nèi)內(nèi)油位位太低低，油油過濾濾器太太臟有有堵塞塞，油油泵驅(qū)驅(qū)動機機轉(zhuǎn)速速下降降，安安全閥閥有故故障。。4.9油溫升升高油冷器器供水水不足足，油油冷卻卻器結(jié)結(jié)垢，，潤滑滑油變變質(zhì)。。機器運運轉(zhuǎn)不不正常常，運運動部部件摩摩擦增增大。。4.10壓縮機機排氣氣壓力力低活塞環(huán)環(huán)漏氣氣，氣氣閥漏漏氣4.11排氣量量達(dá)不不到設(shè)設(shè)計要要求氣閥泄泄漏、、活塞塞環(huán)嚴(yán)嚴(yán)重磨磨損或或斷裂裂，填填料漏漏氣、、卸荷荷閥故故障、、氣缸缸余隙隙容積積過大大。5壓縮機機的使使用與與維護(hù)護(hù)壓縮機機的使使用啟動前前的準(zhǔn)準(zhǔn)備壓縮機機的啟啟動壓縮機機運行行中的的監(jiān)護(hù)護(hù)壓縮機機的維維護(hù)常用的的維護(hù)護(hù)、巡巡檢方方法5.1啟動前前的準(zhǔn)準(zhǔn)備操作、、維修修和保保養(yǎng)壓壓縮機機必須須由具具有資資質(zhì)的的人員員進(jìn)行行。氣體管管道應(yīng)應(yīng)清理理干凈凈。檢查壓壓縮機機各運運動與與靜止止聯(lián)結(jié)結(jié)部分分的緊緊固程程度。。檢查各各部位位間隙隙是否否規(guī)定定范圍圍內(nèi)。。檢查儀儀表是是否合合格、、安裝裝妥當(dāng)當(dāng)。檢查和和清洗洗機身身油池池，按按規(guī)定定注入入清潔潔的潤潤滑油油到規(guī)規(guī)定高高度。。檢查冷冷卻水水流程程是否