J0321机械部分说明书.docx
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J0321机械部分说明书
2DW3.5-6.55/3.5-16型还原氢气压缩机
说明书
J0321.SM(I)
简阳华西特种压缩机有限公司
一、概述
1.1压缩过程:
来自系统的氢气在进气压力为0.35MPaG,35℃状态下进入压缩机一级气缸,经一级压缩后(压力0.8MPaG,温度≤160℃),经分离、冷却后进入二级气缸,经二级压缩后(压力1.6MPaG,温度≤160℃),经分离、冷却后,通过出口阀门进入工艺系统,完成整个压缩过程。
1.2主机基本结构:
本机为两列对称平衡型,两级压缩,气缸为双作用,,气缸为水平布置,气缸进排气口设计为上进下出结构。
电动机通过刚性联轴器与压缩机曲轴相连,驱动曲轴。
气缸、填料为无油润滑结构。
活塞环、填料环为CFRP碳纤维增强聚四氟乙烯材料。
二、主要技术规范
1.压缩机的主要技术参数
容积流量
6.55m3/min(吸入状态)
吸气压力
0.35Mpa(表压)
排气压力
1.6Mpa(表压)
吸气温度
35℃
排气温度
≤160℃
压缩机轴功率
120kw
转速
585r/min
行程
180mm
压缩级数
2级
气缸直径
Φ235mm/Φ170mm
冷却水进水温度
≤32℃
循环油润滑油量
20L/min
循环润滑方式
油泵强制润滑
油泵工作压力
0.3~0.4Mpa(表压)
2.主电机主要技术规范
型号名称
YB2-315M2-10隔爆型三相异步电动机
功率
132kw
转速
585r/min
额定电压
380V
防爆等级
ExdⅡCT4
频率
50HZ
转向
从驱动端看为顺时针
三、压缩机主机零部件简述
1.机身:
机身用HT200铸造.机身为整体式结构,十字头滑道(中体)与曲轴箱铸为一体.结构简单紧凑。
2.接筒:
接筒用STCrCu-250制造。
接筒窗口安装带垫片的整体金属盖板,设有接筒排污口、填料漏气回收口、接筒充氮口、填料充氮口。
接筒与机身连接,止口定位。
3.曲轴:
曲轴用45钢锻件制造,经过精密机械加工而成。
曲轴轴伸端通过刚性联轴器与电机相联,从主轴颈到曲柄销钻有油孔,借以润滑主轴颈、曲柄销、连杆小头衬套等。
4.连杆:
连杆用45钢锻件制造,经精密机械加工而成。
杆身心部钻有从大头至小头的油孔。
大头为对开式,大头瓦为锡锑轴承合金薄壁瓦,直径与主轴相同,由两根合金钢制造的连杆螺栓紧固为一整体,连杆螺栓按适当的予紧力旋紧后,打好字头标记,当更换大头瓦时,只按打好的字头组装,不需刮研。
连杆小头衬套为锡青铜铸件,与连杆小头内孔为过盈配合,与十字头销为动配合。
5.十字头:
十字头是连杆与活塞的连接零件,用ZG270-500制造。
十字头为整体结构,骨板镶有锡锑轴承合金。
十字头与连杆通过十字头销连接。
十字头与活塞杆采用螺纹连接,并用螺母拧紧。
6.气缸:
气缸材料采用ZG230-450制造,镶有缸套,最大限度防止气体的腐蚀。
缸套内径全部珩磨,达到镜面要求。
气缸壁通水冷却,有利于冷却散热和提高气缸效率。
气缸设置独立冷却水道,有效提高气缸容积效率。
7.活塞:
活塞环和支承环采用抗冷流性能及热稳定性能极佳的增强聚四氟乙烯材料(CFRP)制造。
一级活塞体用ZL108制造,二级活塞体用2A90制造,活塞杆用42CrMoE锻件制造,表面经高频淬火处理,表面硬度可以达到HRC55-60,使活塞杆具有良好的耐磨、耐腐蚀性能及良好的综合机械性能。
该机活塞杆与十字头的连接采用螺纹连接。
8.填料:
填料按照节流密封原理和均负荷原理设计,可以有效的密封气缸内的带压气体,密封环采用具有高强度、高自润滑性能的碳纤维增强聚四氟乙烯(CFRP),安装时不得将密封环装反。
9.气阀:
气阀采用网状阀,阀座材料为30Cr13,升程限制器材料为30Cr13,阀片用30Cr13不锈钢制造,气阀弹簧用9RU10制造,阀座和阀片的密封面加工精度较高,拆装时应注意不得损伤其密封面。
四、压缩机的辅机简述
压缩机的辅机,本机设有进、排气缓冲器,一、二级冷却器,一、二级分离器。
1、进、排气缓冲器直接与气缸连接,均有较大的缓冲容积。
2、冷却器:
冷却器用以冷却压缩排出的高温气体,冷却器均为卧式固定管板式,冷却介质为循环水,气走管程,水走壳程。
冷却器严格按照GB150-1998《钢制压力容器》和有关规程、规范设计制造的,其安装、使用、维修也应按有关规程、规范进行。
3、分离器:
分离器用以分离气体中的液体、污物及杂质,各级分离器均为立式圆筒形容器,气体从进气管进入,并打在折流板上。
气体缓慢上升,进入芯管,顶部排出。
在重力作用下,液滴、杂物沿壁下流,底部排污口排污。
分离器上设有温度、压力测点,测量温度及压力,分离器上设有安全阀接口。
各级安全阀安装在相应级的分离器上,安全阀排放端用户自行接管,接至与大气压力相近的安全场所。
五、压缩机管路
本机为撬装。
压缩机的管路:
管路包括气管路、冷却水管路、循环油管路和仪表管路。
1、气管路:
设有进口阀门至出口阀门间的所有管段、管件及阀门。
并设有一回一、二回一及阀门。
安全阀的工作和整定压力:
工作压力整定压力
一级安全阀0.8MPaG0.84MPaG
一级安全阀1.6MPaG1.68MPaG
安全阀以后管路用户自行安装并接至安全场所。
气管路组件(J0321.10-00)为制造商供货依据。
在安装气体管道时应在适当的位置设置管道支承,防止管道震动,但不应以管道互作支承,也不应以容器作管道支承。
接筒和填料充氮管、减压阀、压力表及进、出口阀门用户自备并自行安装。
填料漏气回收管及排污阀以后的管子和管件用户自备并自行接至安全场所。
2、冷却水管路:
设有进水阀门至出水阀门间的所有管段、管件及阀门。
冷却水经进水总管上的阀门进入冷却系统。
从进水总管分出7个支路,其中两支分别进入两个气缸,一支去油冷器,两支去填料,其余两支去冷却器,各支回水管回至总回水管,并设有回水阀门。
冷却水进水压力测点设在进水总管上,各支回水温度设在各回水管上。
冷却水进水压力应大于0.3Mpa(表压),进水温度应≤32℃。
本机水管路组件(J0321.80-00)为制造商供货依据。
在安装水管路时,管段标高,走向均可调整,可据现场情况配管安装,但应不与气体管道、机器设备、建筑物等相碰为宜。
3、循环油管路:
循环油是指从机身油池里来的油通过油泵,流经主轴承,连杆轴承,小头铜套,十字头滑道等运动机构摩擦部位,然后流入机身油池,它的作用是润滑各运动机构各摩擦副,带走摩擦副所产生的摩擦热,使机器安全正常地运行。
循环油必须是洁净的润滑油,一般使用L-AN68或L-AN100全损耗系统用油,润滑油的性质应符合相应牌号的规定。
循环油的压力>0.3Mpa(表压),一般正常润滑的油温保持在38℃~43℃,在冬季,由于环境温度低,润滑油液应通过电加热器进行加热,提高油温。
4.仪表管路:
本机配有检测压力、温度的仪表和管线(不包括铂热电阻和电加热器的导线及穿线管)。
铂热电阻和电加热器的导线及穿线管,用户自备并自行安装。
仪表盘组件安装位置由用户自定,但应靠近本机处,以方便操作。
J0321.60-00(仪表管路组件)供用户安装时参考,导压管只提供直管和必要的管件、接头,待仪表盘组件安装位置在用户现场确定后,根据现场情况配管安装,导压管的增减用户自行处理。
4.1压力检测点:
一级进气压力测点在一级进气管上,一级排气(二级进气)压力测点在一级分离器上,二级排气压力测点在二级分离器上,循环油压力测点设在循环油组件(J0319.50-00)上,冷却水压力测点在进水总管上,这些压力测点均通过导压管引至仪表盘组件,由压力表显示。
4.2温度检测点:
一级进气温度测点在一级进气缓冲器上,一级排气温度测点在一级排气缓冲器上,二级进气温度测点在二级进气缓冲器上,二级排气温度测点在二级排气缓冲器上,二级排气冷却后温度测点在二级分离器上,油温测点设在循环油组件上,冷却水温度测点在进水总管上,机身油池温度测点在机身上。
六、压缩机的安全保护装置
为确保压缩机正常安全运行,应设有一系列自控联锁保护装置。
当压缩机处于危险工况时,能自动发出报警信号,或者自动停车。
自控保护的原理详见说明书J0321.SM(Ⅱ)
七、压缩机的安装
压缩机安装质量的高低,直接影响到压缩机的性能,所以安装单位作施工方案时,应熟悉本厂随机文件,熟悉主要部件的位置精度和主要零件的装配同隙,了解本机组每一组件的结构和作用并检查主机、辅机和配套设备的基础和尺寸,地脚螺钉的数量及有关的工程施工及验收规定。
1.曲轴、连杆、十字头的安装
1.1将清洗的曲轴吊入机身中就位。
1.2将清洗干净的连杆装上连杆瓦后与曲轴连接。
装配后主轴颈与连杆瓦的径向间隙应在规定范围内。
1.3将十字头放入滑道,十字头销穿入连杆小头衬套。
装配后十字头销与连杆小头衬套的径向间隙应在规定范围内。
2.机身的安装
将已经安装好曲轴、连杆、十字头的机身与底座连接,并用螺母拧紧。
3.气缸、活塞、填料、刮油器的安装:
刮油器装在接筒上。
将填料装入气缸内,装填料前必须彻底清洗填料的各零部件,保证无油垢和其它脏物。
正确安装各填料密封室,保证冷却液路畅通。
正确调整密封环、阻流环,在密封室的轴向间隙。
均匀地拧紧填料法兰螺栓,将填料盒压紧,然后将气缸装在接筒上,拧紧连接螺栓。
将接筒与机身相连,拧紧连接螺栓。
然后组装活塞,先将活塞零件清洗干净,按组件图进行组装,组装好后装入气缸中,穿越填料组件、刮油器时注意在活塞杆上装好填料护套,以免损坏填料密封环、刮油环密封表面。
活塞杆与十字头联接时,有足够的预紧力。
用十字头端部调整垫来调整好活塞止点间隙。
4.气阀的安装:
首先将零件清洗干净,按图进行组装,要求阀片开闭灵活,无卡住现象,并用煤油检漏,只允许有点滴渗漏,将气阀及制动圈放入气缸阀孔内。
安装要特别注意:
吸排气阀要分清、密封圈要放正,盖上阀盖,均匀地拧紧阀盖上的紧固螺母。
5.管路的安装:
本机为撬装,冷却水管路和气管路参照管路组件图(J0321.80-00和J0321.10-00),并做安管路支承或支架,防震动。
循环油管路参照管路图,视现场情况安装。
仪表管路参照管路图,视现场情况安装。
6.主电机的安装:
应按电机制造厂的技术资料进行安装,并装在底座上。
电动机通过刚性联轴器与压缩机曲轴相连。
主要部位的装配间隙mm
序号
部位名称
间隙值
1
活塞止点间隙
轴侧
盖侧
2.5~3.5
2.5~3.5
2
十字头与滑道径向间隙
0.15~0.23
3
曲柄销与连杆大头瓦的径向间隙
0.06~0.13
4
十字头销与连杆小头衬套的径向间隙
0.06~0.11
八、压缩机的试验
1.概述:
为了检验压缩机的主要技术参数、性能和运转可靠性是否达到有关标准或设计规定,应对机器进行试验。
压缩机试验分空负荷试验、负荷试验及工业性运转试验。
空负荷试验在压缩机制造厂进行。
负荷试验应在机器投入生产使用前,由用户进行的试验。
2.负荷试验的步骤:
2.1空运转:
不安装吸、排气阀,但应接通润滑油,冷却系统,首先盘车,然后点动主电机,检查电机旋转方向是否正确,最后开车运转不少于2h。
在此期间应完成下列检查和调整工作:
检查冷却系统是否畅通,有无泄漏,水压是否符合要求;
检查压缩机内外表面清洁情况;
检查油路的供油情况,并调整好循环油的工作压力(0.3~0.4Mpa);
检查并消除不正常的声响和振动;
检查各连接部位的紧固情况;
检查各摩擦表面是否接触均匀,摩擦部位的温度应符合下表规定:
各摩擦部位的温度
摩擦部位
主轴承
十字头滑道
连杆大头瓦
活塞杆
温度≤℃
60
60
60
80
2.2管路吹扫:
安装好吸、排气阀,吹扫清理干净之后进行负荷运转。
2.3负荷试验:
以空气为介质,先空运转20min(此时排气阀门与系统脱离,回路阀开启),检查油、水供给情况,吹扫是否干净。
如无异常关闭回路阀门,缓慢关闭出口阀门,使末级排气压力表达到0.77MPaG,连续运行4小时(可据实际情况缩短时间)。
在此期间,密切关注机器运行情况。
经检查表明机器无任何异常现象时即可投入工艺系统运转。
2.4负荷试验应达到下列要求:
a.曲轴各轴颈、活塞杆、十字头等摩擦部位应无尺寸磨损;活塞环、填料、气缸工作表面、主轴承、连杆大头瓦、小头衬套应无不正常磨损,气阀、阀片、弹簧不应有不正常磨损或损坏;
b.摩擦部位温度不应超过规定值;
c.进、排气压力和温度应符合规定,冷却温度正常;
d.润滑系统供油正常,循环油压力稳定;
e.填料密封可靠,不应有可见雾状渗漏。
各密封点无泄漏;
f.测量仪表灵敏可靠;
g.主机运转平稳,无异常振动及声响。
2.5以氢气为介质进、排气压力和温度
级数
吸气压力Mpa(表)
排气压力Mpa(表)
吸气温度℃
排气温度℃
一级
0.35
0.8
35
≤160
二级
0.8
1.6
40
≤160
注:
压力参数在操作状态下略有波动,但不应超过10%。
九、压缩机的操作
1.压缩机的开车操作流程:
1.1首先手动盘车数圈,感觉有无卡滞现象,如有则应仔细检查,直至排除。
1.2开启冷却水阀门,检查各冷却水管是否畅通,有无漏水现象并查看进水压力是否>0.3MPa(表压),进水温度是否≤32℃。
1.3启动油泵电机,调节油泵阀门,查看循环油压力是否>0.3MPa(表压)。
注意:
由于冬天温度较低,在启动油泵前应对机身里的油加热,油温≤15℃时启动,40℃时停止加热。
1.4开启进气阀门。
1.5开启回路阀门。
1.6启动主电机,使机器在无负荷的情况下运行5~10min,确认运行正常后关闭回路阀门,然后缓慢逐步升排气压力,当排气压力达到额定工作压力时,立即接入系统。
2.压缩机的停车操作流程:
2.1首先开启回路阀门,同时关闭与系统相通的排气阀门,使压缩机与工艺系统脱离;接着关闭进气阀门,让压缩机在无负荷状态下运转。
然后停止主电机电源,待压缩机完全停止工作后,停止油泵电机的电源,关闭冷却水阀门。
机器需较长时间停止使用时,应将冷却系统中的水放净。
2.2紧急停车:
当设备发生故障或别的事故需要紧急停车时,可按下紧急停车按钮开关,切断主电机电源,使压缩机实现带负荷紧急停车,然后按正常停车的步骤关闭或开启有关阀门。
应该注意:
紧急停车是在特别情况下才使用。
一般情况下不允许使用紧急停车的方法。
2.3操作过程中,操作工人应按工厂的规定作好操作维护记录,以便建立设备使用档案。
十、压缩机的维护和检修
建立定期检查和记录制度,掌握机器运转过程中出现各种现象的第一手资料。
进而认识其变化规律,制定切实可行的维修计划,主动及时进行维修,把事故消除在发生之前,这是每一个操作维修者应尽的义务。
1.操作者的经常工作
1.1定期检查各种安全设施,如发现不安全因素,应及时报告、及时消除。
1.2每天检查气、水、油等管路的密封处,密切注视机组在运行中温度、压力的变化。
如发现有异常情况,应立即报告,并查明原因,果断地处理。
1.3详细地作好压缩机运行记录,停车故障及修理等记录,并作好交接班工作。
1.4每旬应检查螺柱(螺钉、螺栓)与螺母的紧固度,防止由于松脱而发生事故。
1.5每班应定期检查机身油池的储油量。
1.6经常擦洗压缩机及其配套设备、管道,使其外表面保持清洁。
如发现其外表面油漆剥落,应做到及时补刷。
1.7做好停车保养工作,各运动表面应注意防蚀,如在冬季停车,还应注意放出全系统内的存水,以免冻裂设备。
2.压缩机的检修:
为确保压缩机安全可靠运转,延长机器的使用寿命,故必须定期检修,检修的期限与操作和运转状况有关,要根据实际情况而定,本机组的检修项目及周期列于下表,主电机及其它辅助电机、仪表等的维修按制造厂的有关文件规定进行。
3.压缩机的拆装
压缩机在进行检修,尤其是拆装曲轴或者气缸时,一般先脱开气、水、油等与之相连接的管段与法兰,然后正确地使用专用工具,参照下列次序对压缩机进行拆检。
3.1先拆下吸、排气阀,更换阀片弹簧等易损件;
3.2松开十字头与活塞杆的连接件,取出活塞组件(注意:
勿碰伤密封环),从而更换活塞环等易损件;
3.3卸下刮油器及填料,更换其中易损件,拆下十字头销,从中体侧窗中取出十字头,揭开机身顶盖,松开松杆螺栓,拆开连杆,更换其中易损件;
3.4装复程序和拆卸正好相反,装复和具体要求及试车步骤见本说明书中的有关内容,但应注意:
所有的密封件有缺陷的应调换,用过的开口销或折边垫圈不能继续使用。
检修项目及周期表(参考)○—初期◎正常后
检修(查)部位
检修内容
检查周期(h)
备注
2000
4000
6000
8000
16000
气
阀
气阀组件
分解清洗,保证开闭灵活
○
◎
要求拆装
阀片
磨损
○
◎
阀座
磨损
○
◎
阀弹簧
磨损及永久变形
○
◎
气
缸
气道
清洗
◎
要求拆装
镜面
磨损
◎
活
塞
支承、活塞环
磨损
○
◎
要求拆装
活塞杆外径
磨损
○
填
料
密封环
磨损
○
◎
要求拆装
阻流环、节流环
磨损
○
◎
刮油环
刮油环
磨损
○
◎
要求拆装
十字头
滑履
磨损
○
要求拆装
销
磨损
○
轴
承
主轴承
磨损及间隙
○
◎
要求拆装
连杆大头轴承
磨损及间隙
○
◎
连杆小头衬套
磨损及间隙
○
◎
曲轴
轴颈、曲柄销
磨损及间隙
○
要求拆装
循系环油统
稀油站油箱
清洗换油
○
◎
按制造厂出厂文件说明
稀油站油泵
检查性能
○
稀油站滤油器油冷器
清洗
○
气水油
管
路系统
各种阀门
启闭及泄漏
经常检查
管道
各密封处泄漏
控制
系统
各种仪表
校对准确度
○
◎
经常检查
各种开关
灵敏度
○
十一、压缩机常见故障与消除方法
故障特征
主要原因
排除方法
循环油压力降低
油泵磨损;
油管连接处密封不严,发生泄漏;
油管堵塞;
滤油器脏污;
油压表失灵。
修理或更换油泵;
紧固油管各连接部位;
清洗、疏通油管;
清洗滤油网;
更换油压表;
冷却水温升高
水压低、流量小,水管漏水或堵塞
开大水量,清洗水管;
检查气水间密封情况,使之完全密封。
轴承发热或烧坏
间隙过小或接触不均匀;
润滑油量不足或脏污;
机械过载。
检查间隙和接触情况,更换轴瓦使其合符要求;
检查油路或更换新油,或检查滤油器的作用;
降低负荷。
排气温度过高
活塞工作不正常;
吸入温度超过规定值;
吸、排气阀泄漏。
检查活塞与气缸的间隙及同轴度,调整到规定范围;
检查工艺流程及吸气管附近的热源,并消除其影响;
检查气阀并消除泄漏因素。
气缸内有异常声或异常振动
活塞止点间隙过小;
活塞连接螺母松动;
异物进入缸内;
气阀工作不正常,阀片、弹簧损坏;
配管而引起的振动;
填料破坏,支撑不合理。
检查、调整止点间隙;
紧固连接部位;
检查并采取相应措施;
检查清洗气阀,更换损坏的阀片弹簧;
改变配管设计,消除振动源;
更换破损填料,调整支承。
气体压力不正常
气阀填料,活塞环泄漏过大;
压力表失灵。
检查并更换磨损过大的零件;
更换压力表。
运动机构响声异常
连杆螺栓,轴承螺栓,十字头螺栓
断裂或螺母松动;
各摩擦副间隙过大;
各轴瓦与轴承座接触不良。
紧固或更换损坏件;
检查并采取措施调整间隙;
刮研轴瓦瓦背,检查并采取相对的措施。
十二、注意事项
1.填料的密封环及刮油环等都是按付组合加工的,同一付中各瓣应按标记组装。
2.装活塞环时,相邻环槽的活塞环在圆周上应错开一定角度。
3.管路上的安全阀应直立安装。
4.设备运抵用户后,应存放于通风良好、干燥有遮盖的场所,若存放时间较长应定期(周期不超过6个月)检查,必要时应重新涂油封存,确保机器在保证期内无损坏与锈蚀现象。
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