軸流式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理-PPT

軸流式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理

軸流壓縮機(jī)分為A和AV系列,均引進(jìn)原瑞士蘇爾壽公司設(shè)計(jì)制造技術(shù)。A系列為靜葉不可調(diào),AV系列為全靜葉可調(diào)。型號(hào)標(biāo)記示例如下:

AV80-10AV——全靜葉可調(diào)式的軸流壓縮機(jī)

80——軸流壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子輪轂直徑為80mm10——軸流壓縮機(jī)級(jí)數(shù)為12級(jí)軸流壓縮機(jī)的配置方式見(jiàn)下圖:汽輪機(jī)壓縮機(jī)變速箱發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)型號(hào):ENKS63/80/72入口壓力:4、5MPa(A)入口溫度:440℃工作轉(zhuǎn)速:4157r/min額定功率:36100kW旋轉(zhuǎn)方向:從進(jìn)氣端看為順時(shí)針軸流壓縮機(jī)型號(hào):AV80-10介質(zhì):空氣設(shè)計(jì)點(diǎn)流量:6144m3/min進(jìn)氣壓力:0、095MPa(A)排氣壓力:0、3158MPa(A)工作轉(zhuǎn)速:4157r/min軸功率:16208kW主軸旋轉(zhuǎn)方向:從進(jìn)氣端看順時(shí)針發(fā)電機(jī)型號(hào):QFW-15-4額定電壓:10kV額定電流:970、3A額定功率:15000kW轉(zhuǎn)速:1500r/min飛輪力矩GD2:8750kg·m2冷卻水耗量:125t/h主軸旋轉(zhuǎn)方向:從軸伸端看為順時(shí)針潤(rùn)滑油站容量:25000L流量:2754L/min壓力:1、5MPa(G)油泵電機(jī)功率:110×2kW事故泵電機(jī)功率:15kW雙聯(lián)冷油器:冷卻水量:220×2t/h冷卻面積:245×2m2雙聯(lián)濾油器:過(guò)濾精度:10μm排油霧風(fēng)機(jī)電壓:380V排油霧風(fēng)機(jī)功率:5、5kw高位油箱容量: 5000L壓縮機(jī)防喘振調(diào)節(jié)閥類型:氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥通徑:20”流量特性:近似線性全關(guān)泄漏量:ANSIclassV級(jí)(硬密封)緊急快開(kāi)時(shí)間:≤1、5S壓力等級(jí):ANSICLASS150氣源壓力:0、4～0、6MPa(G)頂升油泵型號(hào):HIPAGAG

供油壓力:65MPa

最大流量:0、96×4L/min

電機(jī)功率:5、5KW

電壓等級(jí):380V止回閥類型:氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)三偏心蝶閥通徑:DN1600

公稱壓力:1、0MPa(A)氣源壓力:0、5～0、8MPa(G)

電磁閥電源為:220VAC(常帶電形式)

調(diào)節(jié)時(shí)間:全開(kāi)～全閉:3～5秒

軸流壓縮機(jī)的三層缸結(jié)構(gòu)二、軸流壓縮機(jī)零部件

1、機(jī)殼:機(jī)殼分上機(jī)殼和下機(jī)殼兩部分,為水平剖分型,上、下機(jī)殼在中分面處用預(yù)應(yīng)力螺栓聯(lián)接,機(jī)殼是由HT250鑄造而成,進(jìn)、出氣法蘭均垂直向下,機(jī)殼加工完后要進(jìn)行水壓試驗(yàn),檢驗(yàn)機(jī)殼的密封性并測(cè)量其變形,機(jī)殼分四點(diǎn)支承在底座上,四個(gè)支撐點(diǎn)設(shè)計(jì)在接近下機(jī)殼中分面處,分布在下機(jī)的兩側(cè),而不是分布在機(jī)殼的兩端,因此機(jī)組運(yùn)行時(shí)具有一定的穩(wěn)定性,減少了由于熱脹而引起的機(jī)組熱變形,四個(gè)支撐點(diǎn)其中一端(排氣端)兩點(diǎn)為固定點(diǎn),另外兩點(diǎn)為滑動(dòng)點(diǎn)。

2、葉片承缸:葉片承缸為水平剖分型,中分面用預(yù)應(yīng)力螺栓聯(lián)接形成一個(gè)內(nèi)也為特別小錐度的筒體,與轉(zhuǎn)子組成軸流壓縮機(jī)的通道。氣流從機(jī)殼進(jìn)氣室進(jìn)入,沿流道經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子葉片逐級(jí)壓縮做功和動(dòng)、靜葉柵的不斷擴(kuò)壓,壓力提高,最后經(jīng)擴(kuò)壓器進(jìn)一步擴(kuò)壓進(jìn)入機(jī)殼排氣室由密道引向工藝流程。

上承缸

3、調(diào)節(jié)缸:調(diào)節(jié)缸由Q235A鋼板焊接而成,水平剖分型,中分面用螺栓聯(lián)接,具有較高的剛性,調(diào)節(jié)缸分四點(diǎn)支撐在機(jī)殼上,安裝在機(jī)殼與葉片承缸之間,因此有時(shí)稱為中缸,而機(jī)殼為外缸,葉片承缸為內(nèi)缸。

調(diào)節(jié)缸的作用在于調(diào)節(jié)軸流壓縮機(jī)的各級(jí)靜葉角度,以滿足變工況的要求,安裝在機(jī)殼兩側(cè)的伺服馬達(dá)在控制系統(tǒng)作用下,通過(guò)連接板帶動(dòng)調(diào)節(jié)缸做軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng),缸體則又帶動(dòng)各級(jí)導(dǎo)向環(huán)和嵌在環(huán)內(nèi)的滑塊一起運(yùn)動(dòng),滑快通過(guò)曲柄帶動(dòng)靜葉產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而達(dá)到調(diào)節(jié)靜葉角度的目的,而各級(jí)靜葉調(diào)節(jié)的大小,是通過(guò)變化各級(jí)曲柄的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這些都是在氣動(dòng)計(jì)算過(guò)程中確定的。

調(diào)節(jié)缸

調(diào)節(jié)缸放大圖及驅(qū)動(dòng)環(huán)(導(dǎo)向環(huán))

4、轉(zhuǎn)子及動(dòng)靜葉片:軸流壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是一個(gè)主軸、各級(jí)動(dòng)葉、隔葉塊、代葉塊及葉片鎖緊裝置組成。主軸:高合金鍛鋼鍛造而成,材料為25Cr2Ni4MoV,主軸材料的化學(xué)成分需經(jīng)嚴(yán)格的化驗(yàn)分析,性能指標(biāo)通過(guò)試塊進(jìn)行檢驗(yàn),粗加工后進(jìn)行熱運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)和探傷檢驗(yàn),所有指標(biāo)合格后,才能投入精加工。動(dòng)葉:2Cr13,葉片用坯料精加工而成,原材料進(jìn)行化學(xué)成份、力學(xué)性能、裂紋檢驗(yàn),成型葉片要進(jìn)行濕式噴砂處理,以增加葉片表面的抗疲勞強(qiáng)度;還要進(jìn)行測(cè)頻、確保運(yùn)行時(shí)葉片的安全性。

靜葉:2Cr13,葉片用坯料精加工而成,原材料同樣要進(jìn)行化學(xué)成份分析及力學(xué)性能、裂紋檢驗(yàn)等,葉片表面也要進(jìn)行濕式噴砂處理。軸流壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)中進(jìn)行了橫向振動(dòng)及扭曲振動(dòng)分析計(jì)算,轉(zhuǎn)子裝配后做高速動(dòng)平衡和超速試驗(yàn),確保機(jī)組運(yùn)行時(shí)安全可靠。

轉(zhuǎn)子

5、軸承箱:軸壓縮機(jī)的軸承箱由軸承箱體和軸承箱蓋組成,軸承箱體與下機(jī)殼鑄為一體,軸承箱內(nèi)安裝有徑向軸承和止推軸承,潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑油由軸承箱集油回到油箱,軸承箱體底部裝有導(dǎo)向裝置,和底座配合,使機(jī)組對(duì)中和沿軸向熱脹,軸承箱蓋油使封處設(shè)有一個(gè)充氣孔,必要時(shí)可供油封充氣防止?jié)櫥屯庑埂?/p>

軸承箱1

軸承箱2

6、油封:軸流縮機(jī)的軸承箱內(nèi)安裝有油封,用于防止軸承箱內(nèi)潤(rùn)滑油的外漏,油封上設(shè)計(jì)有一個(gè)擋風(fēng)板,防止密封處泄漏的高溫氣體(特別是排氣側(cè))進(jìn)入軸承箱內(nèi),造成軸承溫度升高,潤(rùn)滑油老化。

7、密封:在壓縮機(jī)的進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)分別設(shè)有軸端密封,型式為拉別密封,密封處鑲在軸上,密封片的數(shù)量是依照計(jì)算確定的,密封間隙的大小可通過(guò)調(diào)整密封套圓周上的調(diào)整塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

油封8、軸承:軸流壓縮機(jī)的徑向軸承為橢圓瓦軸承,止推軸承是金斯泊雷軸承,主付推力面均可100%承受軸向推力。每個(gè)徑向軸承附近安裝有兩個(gè)互成90度的軸振動(dòng)探頭,用于檢測(cè)軸流壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)子的振動(dòng),止推軸承一側(cè)安裝一個(gè)軸位移探頭,用于檢測(cè)軸壓縮機(jī)過(guò)程中轉(zhuǎn)子的軸向位移。軸流壓縮機(jī)的徑向和止推軸承已成為一個(gè)完整的系列,各種不同大小型號(hào)軸承的選用,都是依照轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、重量等因素確定軸承的潤(rùn)滑油量、軸承消耗功率、軸承油溫等,并通過(guò)計(jì)算確定的。徑向軸承和止推軸承結(jié)構(gòu)如下所示軸承上半

9、平衡管道:在壓縮機(jī)上設(shè)有一個(gè)高壓平衡管道和排空官道,高壓平衡管道的作用是將排氣側(cè)的高壓氣體引向進(jìn)氣側(cè)的平衡活塞,用來(lái)平衡一部分由于氣動(dòng)引起的指向進(jìn)氣側(cè)的軸向推力,以減輕止推軸承的負(fù)載,增加止推軸承的壽命。排空管道是將排氣側(cè)密封后的泄漏氣體及機(jī)殼與葉片承缸之間的泄漏氣體排向大氣。

平衡管道

10、伺服馬達(dá)(靜葉調(diào)節(jié)油缸):在軸流壓縮機(jī)下機(jī)殼的兩側(cè)各安裝有一個(gè)伺服馬達(dá),它和調(diào)節(jié)缸相連接,當(dāng)120bar的高壓油投入運(yùn)行后,伺服馬達(dá)活塞作軸向往復(fù)移動(dòng),同時(shí)調(diào)節(jié)缸也做同步的軸向往復(fù)移動(dòng)。伺服馬達(dá)也是設(shè)計(jì)成為系列的,伺服馬達(dá)的選用,是由驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)缸所需的軸向力來(lái)確定的。

伺服馬達(dá)油缸終端機(jī)殼壓縮機(jī)喘振

當(dāng)壓縮機(jī)流量小到足夠時(shí),會(huì)在整個(gè)擴(kuò)壓器流道中產(chǎn)生嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)失速,壓縮機(jī)出口壓力突然下降,使管網(wǎng)的壓力比壓縮機(jī)出口壓力高,迫使氣流倒回壓縮機(jī),一直到管網(wǎng)壓力下降到低于壓縮機(jī)出口壓力時(shí),壓縮機(jī)又開(kāi)始向管網(wǎng)供氣,壓縮機(jī)又恢復(fù)正常工作。當(dāng)管網(wǎng)壓力又恢復(fù)到原來(lái)壓力時(shí),流量仍小于喘振流量,壓縮機(jī)又產(chǎn)生嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)失速,出口壓力下降,管網(wǎng)中的氣流又會(huì)倒流回壓縮機(jī)。如此周而復(fù)始,一會(huì)兒氣流送向管網(wǎng),一會(huì)兒又倒灌口壓縮機(jī),使壓縮機(jī)的流量和出口壓力周期性的大幅波動(dòng),引起壓縮機(jī)強(qiáng)烈的氣流波動(dòng),這種現(xiàn)象就稱壓縮機(jī)的喘振。一