循环氢压缩机操作规程文档格式.docx
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℃
45
各级排气温度
65
各级安全阀开启压力
13.6
轴功率
KW
734
排气量
Nm3/h
84063
循环润滑系统供油压力
0.4
循环润滑系统供油温度
≤45
冷却水总进水压力
0.5
冷却水总进水温度
循环水:
32脱盐水:
常温
主轴承温度
≤65
活塞杆摩擦表面温度
≤100
振动烈度
mm/s
≤18
噪声
dB/(A)
≤85(声压级)
曲轴转速
r/min
333
结构参数
活塞行程
mm
320
气缸直径
Ⅰ级:
240
活塞杆直径
95
填料充氮压力
0.1
消耗指标
冷却水消耗量
T/h
12.6软化水:
循环油量
L/min
100
注油器最大注油量
g/h
254
氮气消耗量
14
重量
主机
kg
46834
辅机
2161
管路
2697
附件
最重零件
电机:
24000
机组外型尺寸
7850×
2260×
6370
传动方式
电机驱动,直联
电动机
增安型同步电动机TAW1050-18/2150
额定转速
额定电压
KV
10
额定功率
1050
防爆标志
EⅡT3
三、压缩机主要零部件结构简介
3.1基本部分
基本部分主要包括:
机身、曲轴、连杆、十字头,其作用是连接基础与气缸部分并传递动力.
3.1.1机身
曲轴箱与中体铸成一体,组成对称型机身。
两侧中体处设置十字头滑道,顶部为开口式便于主轴承、曲轴和连杆的安装。
十字头滑道两侧开有方窗,用于安装、检修十字头。
顶部开口处为整体盖板,并设有呼吸器,使机身内部与大气相通,机身下部的容积做为油池,可贮存润滑油。
主轴承采用滑动轴承,为分体上下对开式结构,瓦背为碳钢材料,瓦面为轴承合金,主轴承两端面翻边,用来实现主轴承在轴承座中的轴向定位;
上半轴承翻边处有两个螺孔,用于轴承的拆装;
轴承盖内孔处拧入圆柱销,用于轴承的径向定位;
安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。
轴承盖与轴承座连接螺栓的预紧力,需用螺栓紧固后的紧固力矩来保证。
紧固力矩数值见附录B。
机身结构型式见表2:
BX系列机身型式
表2
型式
结构
本产品归属型式
2D型
独立整体式
●
4M型
4
两个机身对接组合成
6M型
6
三个机身对接组合成
3.1.2曲轴
BX系列产品曲轴的一个曲拐主要由主轴颈、曲柄销和曲柄臂三部分组成,其相对列曲拐错角为180°
,多列时相邻列曲拐错角见表3。
曲轴功率输入端带有联轴法兰盘,法兰盘与曲轴制成一体,输入扭矩是通过紧固联轴盘上螺栓使法兰盘连接面产生的摩擦力来传递的。
曲轴轴向定位是由功率输入端第一道主轴颈上的定位台与带有翻边的主轴承来完成,以防止曲轴的轴向窜动,定位端留有轴向热膨胀间隙。
曲轴为钢件锻制加工成的整体实心结构,轴体内不钻油孔,以减少应力集中现象。
表3
相对列错角
相邻列错角
180°
~
4M型
90°
6M型
120°
3.1.3连杆
连杆分为连杆体和连杆大头瓦盖两部分,由二根抗拉螺栓将其连接成一体,连杆大头瓦为剖分式,瓦背材料为碳钢,瓦面为轴承合金,两端翻边做轴向定位,大头孔内侧表面镶有圆柱销,用于大头瓦径向定位,防止轴瓦转动,连杆小头衬套为整体式,衬套材料为锡青铜。
连杆体沿杆体轴向钻有油孔,并与大小头瓦背环槽连通,润滑油可经环形槽并通过轴瓦上的径向油孔实现对十字头销和曲柄销的润滑。
为确保连杆安全可靠地传递交变载荷,连杆螺栓必须有足够预紧力,其预紧力的大小是通过连杆螺栓紧固后的伸长量来保证的,安装时应采用本产品随机带螺栓伸长量测量专用工具进行测定。
连杆体、大头瓦盖为优质碳钢锻制成,连杆螺栓为合金结构钢材料。
连杆大头瓦盖处螺孔为拆装时吊装用孔,组装后应将吊环螺钉拆除。
累计运转时间达到16000小时,必须更换新螺栓。
3.1.4十字头
十字头为双侧圆筒形分体组合式结构,十字头体和上下两个可拆卸的滑履采用锥槽定位并借助螺钉连接成一体。
滑履与十字头之间装有调整垫片,由于机身两侧十字头受侧向力的方向相反,为保证十字头与活塞杆运行时的同心,制造厂组装时,已将受力相反的十字头与滑履间垫片数量进行调整,用户在安装检修时,不应随意调换十字头和增减垫片。
十字头体材料为铸钢,上下滑履衬背材料为碳钢,承压表面挂有轴承合金,并开有油槽以利于润滑油的分布。
BX系列产品中的十字头销分有直形销和锥形销两种型式,均安装固定于十字头销孔中,销体内分布轴向和径向油孔,用于润滑油的输送。
3.1.5十字头液压联接紧固装置
液压联接紧固装置是用于活塞杆与十字头体的连接,主要由联接装置和紧固装置两部分组成。
原理:
通过联接紧固装置,将活塞杆和十字头进行连接后,用本产品随机带有的手动超高压油泵,将150MPa,压力的油注入紧固装置中的序号7压力体中,利用液体不可压缩的性质,推动序号5活塞,迫使活塞杆尾部产生弹性拉伸变形,再将序号4锁紧螺母锁定后,将油泄压,即可达到连接所需的预紧力。
连接打压过程中应注意:
油泵压力不得超过150MPa,紧固的全过程需经三次才能完成,每次间隔1小时,每次紧固的方法均相同。
十字头销结构形式见表4:
表4
十字头销型式
直形销
锥形销
3.2压缩机部分
压缩部分包括:
接筒、气缸、活塞、密封填料、气阀、刮油环等,其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。
3.2.1接筒
接筒为铸铁制成的筒形结构,分有单隔室和双隔室两种型式,对于压缩易燃易爆或有毒介质时,采用双隔室型式,中间隔腔处安装中间密封填料,用以阻止气缸中泄漏气体进入机身。
每个腔室的顶部设有放空口,底部设有排污阀,靠气缸侧腔室根据需要分别设有充氮、漏气回收、注油、冷却水口连接法兰或接头,用于与外部管路的连接,单隔室接筒不设中间密封填料和充氮口,其余接口根据需要设置。
接筒两侧开有窗口,便于安装、检修用。
靠机身侧凹形隔板处安装刮油器,接筒与机身及气缸的连接采用止口定位,定位面密封采用O型圈或垫片密封。
本产品接筒型式及各种功能接口的设置见表5:
本产品采用型式
注油接口
充氮接口
漏气回收口
冷却水
进出口
放空口
排污阀
接近开关
填料测温
单隔室
双隔室
3.2.2气缸
气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成,低压级多为铸铁气缸,设有冷却水夹层;
高压气缸采用缸件锻制,由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成冷却水腔。
吸气阀孔盖上及气缸盖端可根据用户订货要求,设置压开吸气阀调节装置和固定余隙阀,用于实现排气量的分级调节。
BX系列产品气缸缸套分有固定式和活动式两种装配型式,均采取端部凸缘定位。
气缸设有支承,用于支撑气缸重量和调整气缸水平。
气缸的结构型式,气阀布置方式等见表6:
气缸级数
气缸结构型式
气阀在气缸上的布置方式
气缸材料
气缸套型式
气缸套材料
压开吸气阀调节装置
缸盖端固定余隙阀
Ⅰ
矩形
上下布置
35#(锻件)
G
JT25-47D
*选择说明:
H-活动缸套G-固定缸套W-无缸套
3.2.3活塞
活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成,每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环,用于密封压缩介质和支承活塞重量。
活塞与活塞杆采用螺纹连接,紧固方式为加热活塞杆尾部,使其热胀产生弹性伸长变形,将紧固螺母旋转一定角度拧至规定的刻线标记位置后停止加热,待杆冷却后恢复变形,即实现紧固所需的预紧力。
活塞杆为钢件锻制成,经调质处理及摩擦表面进行硬化处理,有较高的综合机械性能和耐磨性。
本产品各级活塞体、活塞环、支承环的结构型式见表7:
表7:
活塞级数
活塞体结构形式
活塞体材料
活塞环
支承环
活塞杆材料
备注
材料
整体式
35
整圈开口
4F-11
17-4PH
3.2.4密封填料
密封填料是由数组密封元件构成,每组密封元件主要由径向密封环、切向密封环、阻流环和拉伸弹簧组成。
为减轻各组密封元件的工作负担,当密封压力较高时,在靠近气缸侧处设有节流环。
当密封气体属于易燃易爆性质时,在密封填料中设有漏气回收孔,用于收集泄漏的气体并引至处理系统。
在前置填料中设置氮气室并充入低压氮气,用来阻止和隔离易燃易爆气体向接筒内泄漏。
氮气室中的氮气则允许经前置密封环向接筒气缸侧隔腔中泄漏,经顶部放空口排至处理系统或放空。
有油润滑时,密封填料中设有注油孔,可注入压缩机油进行润滑,无油润滑时,不设注油孔。
密封填料分通水冷却和不通水冷却两种结构型式,通水冷却时,在填料盒外部设有冷却水腔,当密封填料安装在带有冷却水腔的缸座上时,采用不通水冷却结构型式。
密封元件采用贺尔碧格元件。
密封填料结构及密封元件型式、材料见表8:
表8
级次
密封环
阻流环
节流环
充氮气室
漏气回收室
注油室
通水冷却
3.2.5气阀
BX系列产品气阀有网状阀和环状阀两种型式,每种型式还分成闭式和开式两种结构。
气阀主要由阀座、阀盖(升程限制器)、阀片和弹簧(网状阀还有缓冲片和升程垫)组成。
气阀弹簧采用不锈耐酸弹簧钢丝材料,有较高的耐腐蚀和抗疲劳性能,可显著地提高气阀的使用寿命。
采用气阀结构型式见表9:
结构
开式
闭式
上海环天
网状阀
3.2.6刮油器
刮油器主要由压盖、壳体(或刮油盒)、刮油环、拉伸弹簧组成。
刮油环为平面三瓣直开口型式,材料为锡青铜,壳体(或刮油盒)下方设有回油孔,可将刮下的油经回油孔流回机身油池。
四、管路部分
管路部分包括气体管路系统、气量调节系统、冷却水管路系统、运动机构循环润滑系统和气缸、填料注油系统。
4.1气体管路系统
从压缩机第一级进气管路上的进口阀门起始至末级排气管路上的出口阀门为止内的管子、管件、、法兰及阀门组成气体管路系统。
末级出口阀门前设置止回阀,用于防止压缩机停机后,工艺系统中的高压气体倒流。
各级气体排气管线上或分离器上设有安全阀,当压缩机系统中的压力超过限定压力时,能自动开启将超压气体泄放,以保证压缩机安全可靠运行。
4.2气量调节系统
为满足压缩机空载启动和停机以及实现排气量的调节,BX系列产品设有如下几种气量调节方式。
4.2.1压开吸气阀调节
压开吸气阀调节是由负荷控制分配阀、气量调节阀及管路组成。
仪表风通过负荷控制阀的分配,进入安装在吸气阀孔盖上的气量调节阀,使小活塞和压叉移动并将吸气阀压开,通过分别压开气缸轴侧和盖侧的吸气阀片,而实现气量的分级定量调节。
4.2.2固定余隙阀调节
在气缸盖端装有固定余隙阀,通过阀的开启,使固定余隙阀腔与气缸内腔连通,致使气缸内实际余隙容积增大,减少吸入气量,从而实现气量的单级定量调节。
4.2.3旁通回路调节
在气体管路上,采用末级排出管路与Ⅰ级吸入管路连通的方式,通过旁通管路将部分气体返回至Ⅰ级,可使压缩机在各级压力、温度均不变的情况下工作,实现无级连续调节气量。
采用Ⅰ级排出管路与Ⅰ级吸入管路连通的方式,仅做为压缩机启动时卸荷用。
采用的气量调节方式见表10:
调节方式
气量调节范围
旁通回路设置方式
操作方式
为本产品采用型式
压开吸气阀调节
0、25﹪、50﹪、75﹪、100﹪
给气卸荷
固定余隙阀调节
旁通管路调节
4.3冷却水管路系统
冷却水管路系统是从压缩机进水总管阀门起至出水总管阀门为止的全部管子、法兰、阀门及管件组成。
冷却水管路为闭路循环系统,各冷却水腔的进、回水管上设有水流量控制阀门,回水管上还设有水流窥镜和温度计,便于观察水流动情况和回水温度。
在进、回水总管上设有放水阀,用于压缩机停机后排放管路系统内的存水。
另外,本机气缸、填料冷却水是经过水站处理的,有效地滤掉了冷却水中的悬浮机械杂质。
循环冷却水的水质应符合下表中规定的指标
含量指标
悬浮机械杂质
mg/l
≤25
有机物
暂时硬度
≤10
油分
≤5
含盐
≤3.5
氢离子浓度
PH值6.5~9.5
4.4运动机构循环润滑系统
BX系列产品运动机构(曲轴、连杆、十字头)采用稀油强制润滑方式。
机身油池中的润滑油经油泵吸入并压出,送至油冷却器,经油过滤器后输送至各运动部件摩擦副,润滑后流回机身油池中供循环使用。
润滑油润滑路线为:
循环润滑系统中设有主、辅油泵,主油泵做为压缩机正常工作时使用;
辅助油泵主要用于压缩机启动前的预润滑以及主油泵出现故障时使用。
主油泵一般安装在压缩机曲轴端部,由曲轴直接带动。
本机由主辅助油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀等组成独立的稀油润滑装置。
机身油池因环境影响油温低于27℃时,本机设有电加热装置,可自动启动电加热器进行加热,当油温升至35℃时,自动停止加热,以满足压缩机启动条件。
稀油装置主要参数指标见下表:
装置型号名称
NRY100-170
过滤精度(um)
公称压力(MPa)
2.0
主油泵驱动方式
电机
供油温度(℃)
辅助油泵驱动方式
供油能力(l/min)
清洗压差(MPa)
0.035
供油压力(MPa)
辅助油泵电机型号及防爆标志
dⅡCT4
循环润滑系统润滑油的牌号为GB443-89标准中规定L-AN150全损耗系统用油,其质量指标应符合下表中的规定:
质量指标
运动粘度(40℃)mm2/s
135~165
酸值,mgkoh/g
≤0.35
凝点℃
≤0
机械杂质%
≤0.007
残炭%
≤0.5
水分%
痕迹
灰分%
闪点(开口)℃
≥220
水溶性酸或碱
无
腐蚀(T3,100℃,3h)
合格
4.5气缸、填料润滑系统(无润滑压缩机无此系统)
BX系列产品中气缸、填料为有油润滑时,采用由单独电机驱动的注油器,将油在压力下注入润滑点,各润滑点进油接管处设有止回阀,止回阀上设有视油窥视孔,用于观察供油情况。
注油器油池处设有电加热器。
气缸、填料的润滑油应按GB12691-90标准中规定的L-DAA150和LDAB150两种牌号的压缩机专用油,其主要质量指标见下表:
牌号
L-DAA150
L-DAB150
粘度等级(按GB314)
150
运动粘度,mm2/s,40℃
倾点,℃不高于
-3
闪点(开口),℃不低于
215
腐蚀试验(铜片,100℃,3h)级不大于
抗乳化性(40-37-3),min82℃不大于
———
30
液相锈蚀试验(蒸馏水)
硫酸盐灰分,%
老化特性:
A:
200℃,空气
蒸发损失,%不大于
康氏残碳值,%不大于
B:
200℃,空气,三氧化二铁
15
20
——
3.0
减压蒸馏蒸出80%后残留物性质:
A:
残留物康氏残碳,%不大于
新旧油40℃运动粘度之比不大于
0.6
5
中和值,mgkoH/g
未加剂
加剂后
报告
水分,%不大于
机械杂质,%不大于
0.01
压缩机润滑油牌号的选用原则见下表:
1、Pd≤1.0MPa(G)
Td≤160℃
2、Pd>1.0MPa(G)
Td≤140℃
1、Pd≤1.0MPa(G)
Td>160℃
3、Pd>1.0MPa(G)
140<Td≤160℃
*注:
Pd-本压缩机末级最终排气压力
Td-本压缩机级间最高排气温度
五、仪表及自动监护系统
BX系列产品设有较完善的监测和控制仪表,对各级吸、排气压力、温度;
冷却水压力、温度;
润滑油供油压力、温度均设有就地或就地盘面仪表,以便操作人员随时观察压缩机运行工况参数。
对重要运行参数,还设有自动监控保护装置,当压缩机运行参数远离设计规定值,达到危险工况时,能及时自动发出声光报警信号,并能自动联锁停机。
5.1联锁报警
1)循环润滑油压力<
0.15Mpa(表),发讯报警,低于0.1Mpa,联锁停机。
2)润滑油供油总管温度>
60℃,报警。
3)电机定子温度>
135℃,报警,﹥145℃停主电机。
4)电机轴承温度>
80℃,报警
5)压缩机轴承温度>
70℃,报警
6)排气温度﹥75℃报警
7)进气压力<
2.35Mpa(表),报警
8)排气压力>
9.75Mpa(表),报警
9)润滑油过滤器压差大于0.05Mpa(表),报警
10)冷却水总管供水压力低于0.2Mpa(表),报警
11)供油总管压力﹤0.2Mpa报警并启辅油泵,﹥0.4Mpa报警手动停辅油泵,﹥0.25Mpa允许启动主电机,﹤0.15Mpa停主电机。
六、附属设备
附属设备主要包括:
缓冲器、进气管道过滤器等。
6.1缓冲器
为减少压缩机工作时产生的气流脉动压力和改善气阀工作条件,在各级气缸进、排气口处设置缓冲器。
一般采用圆筒型或球型结构。
圆筒型缓冲器进出口呈90°
布置,排气筒型缓冲器设有弹性支座,可起到减震和补偿温度变形作用,筒体底部设有排液口,用于内部清洗和排放油水。
6.2冷却器
压缩机为两级或多级压缩时,在各压缩级间设有冷却器,用来冷却压缩后的热气体。
冷却器主要有以下几种结构形式:
a、管壳式结构,b、小列管式结构,c、套管式结构,d、淋洒式结构
6.3液气分离器
分离器主要功能是用来分离出气体冷却后析出的水分和油分,采用惯性离心分离方法,通过其流动撞击、转折,使液滴附在筒壁面上并沿壁流落至底部。
进气口切向或径向水平布置,排出口轴向布置在筒体顶部,筒体底部设有排污阀。
本产品缓冲器、冷却器、分离器的结构型式数量见下表:
容器名称
支承型式
数量
配置的压缩级次
进气缓冲器
筒型
鞍式支座
一级
排气缓冲器
楔形支座
冷却器
分离器
6.4盘车装置
BX系列产品根据机型的不同,设有手动和电动两种盘车装置,手动盘车装置用人力扳动盘车手柄带动顶杆,推动盘车齿轮进行转动盘车,一般用于2D形产品。
电动盘车装置,由电机、减速器组成,通过减速器带动盘车齿轮进行盘车,一般用M型产品。
本产品采用盘车装置为
手动
电动
附录A:
压缩机各部位装配间隙表
序号
部位
设计规定值
一列
二列
曲拐臂间距差
未接电机时
≤0.032
连接电机后
≤0.096
主轴承与主轴颈径向间隙
主轴颈直径
¢250
主轴承内经
径向间隙
0.195~0.294
3
定位轴承与曲轴轴向间隙
0.188~0.388
连杆大头瓦与曲柄销径向间隙
曲柄销直径
连杆大头瓦内经
0.19~0.289
连杆小头衬套与十字头销径向间隙
十字头销直径
¢145
连杆小头衬套直径
0.145~0.185
十字头滑履与滑道径向间隙
十字头滑履直径
¢400
十字头滑道直径
0.32~0.42
7
活塞体与气缸镜面径向间隙
活塞体直径
¢236
气缸镜面直径
¢240
径向总间隙
4~4.336
8
活塞环与环槽轴向间隙
活塞环宽度
活塞环槽宽度
轴向间隙
0.21~0.332
9
活塞环开口间隙
5±
0.13
支承环与环槽轴向间隙
支承环宽度
75
支承环槽宽度
0.75~0.946
11
刮油环组与盒轴向间隙
0.05~0.10
12
填料密封环组与盒轴向间
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- 循环 压缩机 操作规程