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離心壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

發(fā)布日期: 2020-04-20 14:02:26
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1、離心式壓縮機(jī)的特點(diǎn)有哪些?

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離心式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種,具有處理氣量大、體積小、結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),維修方便以及氣體不受油污染,可采用的驅(qū)動(dòng)形式較多等特點(diǎn)。


2、離心式壓縮機(jī)的工作原理?

  

一般來說,提高氣體壓力的主要目標(biāo)就是增加單位容積內(nèi)氣體分子的數(shù)量,也就是縮短氣體分子與分子之間的距離,為了達(dá)到這一目標(biāo),采用氣體動(dòng)力學(xué)的方法,即利用機(jī)械的作功元件(高速回轉(zhuǎn)的葉輪),對氣體作功,使氣體在離心式的作用下壓力得到提高,同時(shí)動(dòng)能也大為增加,隨后在擴(kuò)壓流道內(nèi)這部分動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,而使氣體壓力進(jìn)一步提高,這就是離心式壓縮機(jī)的工作原理。


3、離心式壓縮機(jī)常見的原動(dòng)機(jī)有哪些?


離心式壓縮機(jī)常見的原動(dòng)機(jī)有:電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)等。


4、離心式壓縮機(jī)的輔機(jī)設(shè)備有哪些?


離心式壓縮機(jī)主機(jī)的運(yùn)行是以輔機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行為前提的,輔機(jī)包括以下幾個(gè)方面:


(1)潤滑油系統(tǒng)。


(2)冷卻系統(tǒng)。


(3)凝結(jié)水系統(tǒng)。


(4)電氣儀表系統(tǒng)即控制系統(tǒng)。


(5)干氣密封系統(tǒng)。


5、離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分哪幾種類型?

  

離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為:水平剖分式、垂直剖分式、等溫壓縮式、組合式等類型。


6、轉(zhuǎn)子由哪些部分組成?


轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪、軸套、軸螺母、隔套、平衡盤和推力盤。


7、級(jí)的定義?


級(jí)是離心式壓縮機(jī)的基本單元,它是由一個(gè)葉輪和一組與其相配合的固定元件所構(gòu)成。


8、段的定義?


每一進(jìn)氣口到排氣口之間的級(jí)組成一個(gè)段,段由一個(gè)或幾個(gè)級(jí)組成。


9、缸的定義?

離心式壓縮機(jī)的缸由一個(gè)或幾個(gè)段組成,一個(gè)缸可容納的級(jí)數(shù)最少一級(jí),最多達(dá)到十級(jí)。


10、列的定義?


高壓離心式壓縮機(jī)有時(shí)需要由兩個(gè)或兩個(gè)以上的缸組成,由一個(gè)缸或幾個(gè)缸排列在一條軸線上成為離心式壓縮機(jī)的列,不同的列,其轉(zhuǎn)速不一樣,高壓列的轉(zhuǎn)速高于低壓列,同一轉(zhuǎn)速(同軸)的列,高壓列的葉輪直徑大于低壓列。


11、葉輪的作用是什么?按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪幾種類型?


葉輪是離心式壓縮機(jī)對氣體介質(zhì)作功的唯一元件,氣體介質(zhì)在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪的離心推力下,隨葉輪一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)行,從而獲得動(dòng)能,并由擴(kuò)壓器部分地轉(zhuǎn)化為壓力能,在離心力的作用下,由葉輪口甩出,沿?cái)U(kuò)壓器、彎道、回流器進(jìn)入下一級(jí)葉輪進(jìn)一步增壓,直至由壓縮機(jī)出口排出。


葉輪按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為:開式、半開式、閉式3種類型。


12、什么是離心式壓縮機(jī)的喘振?


離心式壓縮機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,有時(shí)會(huì)突然產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng),氣體介質(zhì)的流量和壓力也出現(xiàn)大幅度脈動(dòng),并伴有周期性沉悶的“呼叫”聲,以及氣流波動(dòng)在管網(wǎng)中引起“呼哧”“呼哧”的強(qiáng)噪聲,這種現(xiàn)象稱為離心式壓縮機(jī)的喘振工況。 壓縮機(jī)不能在喘振工況下長時(shí)間運(yùn)行,一旦壓縮機(jī)進(jìn)入喘振工況,操作人員應(yīng)立即采取調(diào)節(jié)措施,降低出口壓力,或增加進(jìn)口,或出口流量,使壓縮機(jī)快速脫離喘振區(qū),實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。


13、喘振現(xiàn)象的特征是什么?


離心式壓縮機(jī)運(yùn)行一旦出現(xiàn)喘振現(xiàn)象,則機(jī)組和管網(wǎng)的運(yùn)行具有以下特征:


(1)氣體介質(zhì)的出口壓力和入口流量大幅度變化,有時(shí)還可能產(chǎn)生氣體倒流現(xiàn)象。氣體介質(zhì)由壓縮機(jī)排出轉(zhuǎn)為流向入口,這是危險(xiǎn)的工況。


(2)管網(wǎng)有周期性振動(dòng),振幅大,頻率低,并伴有周期性的“吼叫”聲。


(3)壓縮機(jī)機(jī)體振動(dòng)強(qiáng)烈,機(jī)殼,軸承均有強(qiáng)烈的振動(dòng),并發(fā)出強(qiáng)烈的周期性的氣流聲,由于振動(dòng)強(qiáng)烈,軸承潤滑條件會(huì)遭到破壞,軸瓦會(huì)燒壞,甚至軸被扭斷,轉(zhuǎn)子與定子會(huì)產(chǎn)生摩擦,碰撞,密封元件將遭到嚴(yán)重破壞。


14、如何進(jìn)行防喘振調(diào)節(jié)?

   

喘振的危害極大,但至今無法從設(shè)計(jì)上予以消除,只能在運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)法避免機(jī)組運(yùn)行進(jìn)入喘振工況,防喘振的原理就是針對引起喘振的原因,在喘振將要發(fā)生時(shí),立即設(shè)法把壓縮機(jī)的流量增大,使機(jī)組運(yùn)行脫離喘振區(qū)。 防喘振的方法具體有三種:


(1)部分氣體放空法。


(2)部分氣體回流法。


(3)改變壓縮機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速法。


15、壓縮機(jī)運(yùn)行低于喘振極限的原因?


(1)出口背壓太高。


(2)進(jìn)口管線閥門被節(jié)流。


(3)出口管線閥門被節(jié)流。


(4)防喘振閥門有缺陷或者調(diào)節(jié)不正確。


16、離心式壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)方法有哪些?


由于生產(chǎn)上工藝參數(shù)不可避免地會(huì)有變化,所以經(jīng)常需要對壓縮機(jī)進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié),使壓縮機(jī)能適應(yīng)生產(chǎn)要求在變工況下操作,以保持生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。


離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)一般有兩種:一是等壓調(diào)節(jié),即在背壓不變的前提下調(diào)節(jié)流量;另一種是等流量調(diào)節(jié),即在保證流量不變的情況下調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣壓力,具體說有以下五種調(diào)節(jié)方式:


(1) 出口流量調(diào)節(jié)。


(2) 進(jìn)口流量調(diào)節(jié)。


(3) 改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。


(4) 轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)。


(5) 部分放空或回流調(diào)節(jié)。


17、等壓力調(diào)節(jié)、等流量調(diào)節(jié)和比例調(diào)節(jié)的含義是什么?


(1)等壓力調(diào)節(jié)是指保持壓縮機(jī)的排氣壓力不變,只改變氣體流量的調(diào)節(jié)。


(2)等流量調(diào)節(jié)是指保持壓縮機(jī)輸送氣體介質(zhì)的流量不變,只是改變排出壓力的調(diào)節(jié)。


(3)比例調(diào)節(jié)是指保持壓力比不變(如防喘振調(diào)節(jié)),或保持兩種氣體介質(zhì)的容積流量百分比不變的調(diào)節(jié)。


18、什么是管網(wǎng)?它的組成要素是什么?

    

管網(wǎng)是離心式壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)氣體介質(zhì)輸送任務(wù)的管道系統(tǒng),位于壓縮機(jī)入口之前的稱為吸入管道,位于壓縮機(jī)出口之后的稱為排出管道,吸入和排出管道之和為一完整的管道系統(tǒng)通常稱為管網(wǎng)。


管網(wǎng)一般均由管線、管件、閥門和設(shè)備等4要素組成。


19、軸向力的危害是什么?


高速運(yùn)行的轉(zhuǎn)子。始終作用著由高壓端指向低壓端的軸向力。轉(zhuǎn)子在軸向力的作用下,將沿軸向力的方向產(chǎn)生軸向位移,轉(zhuǎn)子的軸向位移,將使軸頸與軸瓦間產(chǎn)生相對的滑動(dòng)。因此,有可能將軸頸或軸瓦拉傷,更嚴(yán)重的是,由于轉(zhuǎn)子位移,將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子元件與定子元件產(chǎn)生摩擦、碰撞乃至機(jī)械損壞,由于轉(zhuǎn)子的軸向力,有導(dǎo)致機(jī)件摩擦、磨損、碰撞乃至破壞機(jī)器的危害,所以,應(yīng)采取有效的措施予以平衡,以提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性。


20、軸向力有哪些平衡方法?

   

軸向力的平衡是多級(jí)離心式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要終點(diǎn)考慮的奇數(shù)問題,目前,一般多采用以下兩種方法:


(1) 葉輪對置排列(葉輪高壓側(cè)與低壓側(cè)背靠背排列)


單級(jí)葉輪產(chǎn)生的軸向力,其方向指向葉輪入口,即由高壓側(cè)指向低壓側(cè),如果多級(jí)葉輪按順序方法排列,則轉(zhuǎn)子總的軸向力為各級(jí)葉輪軸向力之和,顯然這樣排列會(huì)使轉(zhuǎn)子軸向力很大。如果多級(jí)葉輪采用對置排列,則入口相反的葉輪,產(chǎn)生一個(gè)方向相反的軸向力,可以相互得到平衡,因此對置排列是多級(jí)離心式壓縮機(jī)最常用的軸向力平衡方法。


(2) 設(shè)置平衡盤


平衡盤是多級(jí)離心式壓縮機(jī)常用的軸向力平衡裝置,平衡盤一般多裝于高壓側(cè),外緣與汽缸間設(shè)有迷宮密封,從而使高壓側(cè)與壓縮機(jī)入口連接的低壓側(cè)保持一定的壓差,該壓差產(chǎn)生的軸向力,其方向與葉輪產(chǎn)生的軸向力相反,因此平衡因葉輪產(chǎn)生的軸向力。


21、轉(zhuǎn)子軸向力平衡的目的是什么?


轉(zhuǎn)子平衡的目的, 主要是減少軸向推力, 減輕止推軸承的負(fù)荷, 一般情況下軸向力的70℅是通過平衡盤消除,剩余的30℅是有止推軸承負(fù)擔(dān),生產(chǎn)實(shí)踐證明,保留一定的軸向力,是提高轉(zhuǎn)子平穩(wěn)運(yùn)行的有效措施。


22、推力瓦溫度升高的原因是什么?


(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,推力瓦承載面積小,單位面積承受負(fù)荷超標(biāo)。


(2)級(jí)間密封失效,使后一級(jí)葉輪出口氣體泄漏至前一級(jí),增加葉輪兩側(cè)的壓差,形成了較大的推力。


(3)平衡管堵,平衡盤副壓腔壓力無法卸掉,平衡盤作用不能正常發(fā)揮。


(4)平衡盤密封失效,工作腔壓力不能保持正常,平衡能力下降,并下降部分載荷傳至推力瓦造成推力瓦超負(fù)荷運(yùn)行。


(5)推力軸承進(jìn)油節(jié)流孔徑小,冷卻油流量不足,摩擦產(chǎn)生的熱量無法全部帶出。


(6)潤滑油中帶水或含其他雜質(zhì),推力瓦不能形成完整的液體潤滑。


(7)軸承進(jìn)油溫度過高,推力瓦工作環(huán)境不良。


23、如何處理推力瓦溫度過高?


(1)校核推力瓦受壓壓強(qiáng),適當(dāng)擴(kuò)大推力瓦承載面積,使推力承受載荷在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。


(2)解體檢查級(jí)間密封,更換損壞的級(jí)間密封零件。


(3)檢查平衡管,消除堵塞物,使平衡盤副壓腔的壓力能及時(shí)卸掉,保證平衡盤平衡能力的發(fā)揮。


(4)更換平衡盤密封條,提高平衡盤的密封性能,保持平衡盤工作腔的壓力,使軸向推力得到合理的平衡。


(5)擴(kuò)大軸承進(jìn)油節(jié)孔的孔徑,增加潤滑油量,使摩擦產(chǎn)生的熱量能及時(shí)帶出。


(6)更換新的合格潤滑油,保持潤滑油的潤滑性能。


(7)開大有冷卻器進(jìn)回水閥,增大冷卻水量,降低供油溫度。


24、壓縮機(jī)入口帶液的原因是什么?


(1)前系統(tǒng)輸送的工藝氣體溫度高,氣體未完全被冷凝,氣體輸送管道過長,經(jīng)過管道冷凝后氣體中含有液體。


(2)工藝系統(tǒng)溫度高,氣體介質(zhì)中沸點(diǎn)較低的組分被冷凝成液體。


(3)分離器液位過高,產(chǎn)生氣液夾帶。


25、如何處理壓縮機(jī)入口帶液?


(1)聯(lián)系前系統(tǒng),調(diào)整工藝操作。


(2)本系統(tǒng)適當(dāng)提高分離器排液次數(shù)。


(3)降低分離器液位高度,防止氣液夾帶。


26、汽輪機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)機(jī)組性能下降的原因有哪些?


(1)壓縮機(jī)級(jí)間密封嚴(yán)重?fù)p壞,密封性能降低,氣體介質(zhì)內(nèi)部回流增加。


(2)葉輪磨損嚴(yán)重,轉(zhuǎn)子功能下降,氣體介質(zhì)得不到足夠的動(dòng)能。


(3)汽輪機(jī)蒸汽過濾網(wǎng)堵塞,蒸汽流通受阻,流量小,壓差大,影響汽輪機(jī)的輸出功率,降低了機(jī)組性能。


(4)真空度低于指標(biāo)要求,汽輪機(jī)排氣受阻。


(5)蒸汽溫度、壓力參數(shù)低于操作指標(biāo),蒸汽內(nèi)能低,不能滿足機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行要求。


(6)發(fā)生喘振工況。


27、離心式壓縮機(jī)有哪些主要性能參數(shù)?


離心式壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)有:流量、出口壓力或壓縮比、功率、效率、轉(zhuǎn)速等。


設(shè)備的主要性能參數(shù)是表征設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作容量、工作環(huán)境等方面的基本數(shù)據(jù),是用戶選購設(shè)備、制定規(guī)劃的重要指導(dǎo)性材料。


28、效率的含義是什么?


效率是表征離心式壓縮機(jī)傳給氣體能量的利用程度,利用程度越高,壓縮機(jī)的效率就越高。


由于氣體壓縮有多變壓縮、絕熱壓縮和等溫壓縮3種過程,因此,壓縮機(jī)的效率也分為多變效率、絕熱效率和等溫效率。


29、壓縮比的含義是什么?


我們所說的壓縮比就是指壓縮機(jī)排出氣體壓力與進(jìn)氣壓力之比,所以有時(shí)也稱壓力比或壓比。


30、潤滑油系統(tǒng)由哪些部分組成?


潤滑油系統(tǒng)由潤滑油站、高位油箱、中間連接管線以及控制閥門和檢測儀表所組成。


潤滑油站由油箱、油泵、油冷卻器、濾油器、壓力調(diào)節(jié)閥、各種檢測儀表以及油管路和閥門組成。


31、高位油箱的作用是什么?


高位油箱是機(jī)組安全保護(hù)措施之一,機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),潤滑油從底部進(jìn)入,而從頂部排出直接回油箱,一旦發(fā)生停電停機(jī)事故,輔助油泵油不能及時(shí)啟動(dòng)供油,則高位油箱的潤滑油將沿進(jìn)油管線流經(jīng)各個(gè)潤滑點(diǎn)后回油箱,確保機(jī)組的惰走過程對潤滑油的需要。


32、密封的作用?


離心式壓縮機(jī)要想獲得良好的運(yùn)行效果,必須在轉(zhuǎn)子與定子之間保留一定的間隙,以避免其間的摩擦、磨損以及碰撞、損壞等事故的發(fā)生。同時(shí)由于間隙的存在,自然會(huì)引起級(jí)間和軸端的泄漏現(xiàn)象,泄漏不僅降低了壓縮機(jī)的工作效率,而且導(dǎo)致了環(huán)境污染,甚至發(fā)生爆炸事故。因此泄漏現(xiàn)象是不能允許產(chǎn)生的。密封就是保留轉(zhuǎn)子和定子之間有適當(dāng)?shù)拈g隙的情況下,避免壓縮機(jī)級(jí)間泄漏和軸端泄漏的有效措施。


33、密封裝置按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為哪幾種?選用原則是什么?


根據(jù)壓縮機(jī)的工作溫度、壓力和氣體介質(zhì)有無危害等條件,則密封采用不同的結(jié)構(gòu)形式,并通稱它為密封裝置。


34、什么是氣體密封?


氣體密封是一種以氣體介質(zhì)作潤滑劑的非接觸式密封,通過密封元件結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì)及其性能的發(fā)揮,可使泄漏減少至最低程度。


其特點(diǎn)和密封原理為:


(1)密封座與轉(zhuǎn)子相對固定


在密封座與一次環(huán)相對的端面上(一級(jí)密封面)設(shè)計(jì)出密封塊和密封壩。密封塊的尺寸大小不同形狀各異。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí),使其注入期間的氣體產(chǎn)生一種壓力,從而將一次環(huán)推開,形成氣體潤滑,減輕一次密封面的磨損,并可阻止氣體介質(zhì)漏至最低限度,密封壩用于停車時(shí)組織氣體外露。


(2)這種密封需要一種穩(wěn)定的密封氣源,它可以是介質(zhì)氣體,也可以是惰性氣體,不論使用哪種氣體,都必須是經(jīng)過過濾、稱為干凈的氣體。


35、如何選用干氣密封?


對于要求既不允許工藝氣體泄漏到大氣中,又不允許阻封氣體進(jìn)入機(jī)內(nèi)的情況,采用中間進(jìn)氣的串聯(lián)式干氣密封。


普通串聯(lián)式干氣密封適用于少量工藝氣體泄漏到大氣中的工況,大氣側(cè)的一級(jí)密封作為保險(xiǎn)密封。


36、一級(jí)密封氣的主要作用是什么?


一級(jí)密封氣的主要作用是為了防止聯(lián)合壓縮機(jī)內(nèi)不潔凈氣體污染一級(jí)密封端面。同時(shí)隨著壓縮機(jī)的高速旋轉(zhuǎn),通過一級(jí)密封端面螺旋槽泵送到一級(jí)密封放空火炬腔體,并在密封端面間形成剛性氣膜,對端面起到潤滑、冷卻等作用。該氣體絕大部分通告軸端迷宮進(jìn)入機(jī)內(nèi),只有少部分氣體通過一級(jí)密封端面進(jìn)入放空火炬腔體。


37、二級(jí)密封氣的主要作用是什么?


二級(jí)密封氣的主要作用是阻止從一級(jí)密封端面泄漏的少量氣體介質(zhì)進(jìn)入二級(jí)密封端面,并保證二級(jí)密封安全可靠運(yùn)行,其大部分氣體與一級(jí)密封端面泄漏的少量氣體介質(zhì)經(jīng)一級(jí)密封放空火炬腔體進(jìn)入放空火炬管線,只有少部分氣體通過二級(jí)密封端面進(jìn)入二級(jí)密封放空腔后高點(diǎn)放空。


38、后置隔離氣的主要作用是什么?


后置隔離氣的主要是保證二級(jí)密封端面不受聯(lián)合壓縮機(jī)軸承潤滑油的污染。其中一部分氣體通過后置密封內(nèi)側(cè)梳齒迷宮與從二級(jí)密封端面泄漏的少部分氣體高點(diǎn)放空;另一部分氣體通過后置密封外側(cè)梳齒迷宮經(jīng)軸承潤滑油放空口放空。


39、干氣密封系統(tǒng)投運(yùn)前操作注意事項(xiàng)有哪些?


(1)潤滑油系統(tǒng)開車前10分鐘投入后置隔離氣。同樣油停運(yùn)10分鐘后方可切斷后置隔離氣。油運(yùn)開始后,后置隔離氣就不能停止,否則會(huì)對密封造成損壞。


(2)投用過濾器時(shí)應(yīng)緩慢打開過濾器上下球閥,防止因打開過快對過濾器濾芯造成瞬間壓力沖擊而損壞。


(3)投用流量計(jì)應(yīng)緩慢打開上下球閥,使流量保持穩(wěn)定。


(4)檢查一級(jí)密封氣源,二級(jí)密封和后置隔離氣的氣源壓力是否穩(wěn)定,過濾器是否堵塞。


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