离心式压缩机的安装PPT课件

第一节 概 述当汽轮式压缩机驱动离心式压缩机主轴上的做高速旋转，叶轮叶片流道中的气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮做高速旋转，而气体由于离心力作用及在叶轮里的扩压流动，使其他通过叶轮后的压力和所读得到提高，然后再通过扩压器、蜗壳将气体的速度降低，更进一步提高气体的压力，就这样气体的速度就装换成了静压能第1页/共63页离心式压缩机的排气量大，输气均匀、连续且振动小，运转可靠由于单机总压力大，所以体积小，结构紧凑，质量轻。被压缩气体不会被润滑油污染。化工厂里的热量回收的蒸汽可以驱动压缩机第2页/共63页离心式压缩机的优缺点单机适应工况的能力差，易产生喘动。效率低，气体速度高时，造成的能量损失大。离心式压缩机的转速很高，固转轴和轴承的材料与加工精度要求高。如需压力很高而流量小的压缩机，叶轮加工困难。第3页/共63页离心式压缩机的型号表示方法简单，它由代号DA加上流量、叶轮数和设计顺序号组成如：DA120-121，其中DA表示离心式压缩机，120表示排气量 12表示叶轮个数，1表示第一次设计顺序号 3m min第4页/共63页一.几组布置和总体构造u机组布置离心式压缩机可由电动机驱动，也可由汽轮机驱动，同时根据压缩机的级的数目，可把压缩机制成单缸，低、高压缸和三个汽缸等情况第5页/共63页一般离心式压缩机是由底座、定子、转子三部分组成，其中转子包括主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、固定环、联轴器等部件；定子包括机巧、进气塞、扩压器、弯道、回流器和前后轴承等。如下图所示第6页/共63页1 锚板；2 地脚螺栓；3 斜垫板；4 前底座；5 -圆柱销钉：6 -转子主轴（盘车端）; 7 -前轴承座：8 -径向轴承; 9 -前轴承座油封；10 -导向柱；11 -前气封（轴封）; 12 -第一级叶轮；13-第-级级隔板；14 -第二级隔板；15 -第二级叶轮；16 -第三叶轮；17-前汽缸盖；18-第三级叶轮；19 -第四级隔板；20 -中汽缸盖；21 -第四级叶轮；22-第五级隔板；23 -后汽缸盖；24 -第六级格板；25-第五级叶轮：26 -第六级叶轮；27 -平衡盘; 28 -后气封（轴封）: 29 -温度计；30 -径向推力轴承；31 -后轴承座；32 -卡箍；33 -半齿轮联轴器；34 -推力盘：35-后轴承座油封；36 -导向键；37 -后底座；38 -后汽缸底；39 -分中汽缸底（蜗壳部分）; 40 -第四、六级隔板的回流器；41 -六级隔板的直壁形扩压42 -第四、六级隔板的二（蜗壳部分）；43 -气封轴套；44 -前汽缸底（蜗壳部分）；45 -第一级隔板的回流器；46 -弯道；47 -第一、二级隔板的翼形扩压器第7页/共63页离心式压缩机级、段、缸的含义压缩机中每一叶轮与其相配的扩压器，弯道及回流器构成一个压缩级，简称”级”多级压缩机一般需要中间冷却或中间抽气根据冷却或抽气次数的多少，压缩机分为若干“段”，一段可以包含一个级或多个级第8页/共63页主轴：传递功率，支撑轴上零件，并保持零件的相对位置叶轮：压缩气体，提高气体压力平衡盘：减小转子轴向压力推理盘：传递剩余轴向推力固定环：防止轴向位移第9页/共63页离心式压缩机主要部件的作用 进气室：引导气体顺利进入叶轮入口 扩压器：把气体的动压转化为静压 密封装置：减少汽缸两端，叶轮之间的气体泄漏 前后轴承：支撑转子及附件的重量，保持相对位置 联轴器：连接原动机和各汽缸的转子第10页/共63页u临界转速的概念对于给定的转子，它具有固定的震动频率，当转子的转速和转子的固有频率相等时，转子发生共振，此时转速称为临界转速转子在升速的过程中，第一次引起共振的转速称为第一临界转速，第二次引起的称第二临界转速，后面称为三阶、四阶等第11页/共63页该转盘的重心为s转盘重心到轴的偏心距为e角速度为w，由于离心力p使轴产生挠度y。3aplyP48EJ3l48EJ 2Pm(ye)第12页/共63页联立两式等分母为零时即发生共振，此时的角度为若转盘的重量为G，则m=Gg工作转速低于第一临界转速的转子称为刚性转子，大于临界转速的转子称为挠性转子。22mey1 m k1ma kk60301309811n2992maGG第13页/共63页刚性转子：挠性转子：通过上式联立求解：由上式可知，当wwk时y为负值，y与e方向相反，此时重心s到轴线o的距离为y-e其数值较小，当转子的角速度越大wk/w越小时，y接近e的数值，也就是转子的重心越接近轴心线，这种现象称为轴的“自动对心”，此时转动平稳，没有震动转子内的弯曲应力大为减小。1knn1.312kk1.3nnn1.3 2kk22m1mmeeey111 第14页/共63页离心式压缩机机组的安装施工，必须遵循有关技术文件，其总的技术包括：离心式压缩机机组的安装位置应符合设计图纸的要求压缩机转子中心线与机壳和轴承座孔中心线重合机座个转子中心线能够形成一条光滑的公共中心线离心式压缩机机组的运行时，能够膨胀而不影响转子中心线的位置要求机组的基础和垫铁能均匀地承受和传递载荷第15页/共63页 它与压缩式压缩机的安装前准备工作大体相同，应该包括施工技术资料的准备，施工现场的准备，机具材料和人力的准备，设备的开箱、检验与清洗，基础的验收与放线垫铁的选择、加工与设置，地脚螺栓的检查处理等项目。其内容也基本一致，要求也差不多第16页/共63页（一）增速器的安装现在一般均采用平行双轴式一级圆柱齿轮为斜齿或人字齿轮。大小齿轮轴都由滑动轴承支撑安装前，要将增速器解体，进行认真的检查，并清洗干净，还应对其下壳体做煤油渗透检验，检查有无泄漏情况检查瓦质量及瓦背与壳体镗孔的配合情况，测出轴瓦大的径向和轴向间隙，看是否符合设备技术文件的规定检查增速器上下箱体法兰结合面的贴合程度，结合面允许咋0.06mm以下。第17页/共63页增速器的就位与初平 将增速器的下箱体，压缩机的下箱体与已连接在一起的支撑底座及电动机穿上地脚螺栓，分别吊在基础各自的位置上。因为整个机组是以增速器为基准来确定中心位置的，所以在机组定位时，应首先调整增速器的位置，进行增速器的初平工作。如右图第18页/共63页增速器的安装 增速器精平 按初平时相同的要求对增速器进行水平复查推力面间隙调整，推力面间隙主要是轴承轴向间隙，或轴间间隙增速器的封闭第19页/共63页就位前的准备工作机身的清洗和检查其他零部件的检查和清洗第20页/共63页离心式压缩机的安装底座、下汽缸和轴承的安装底座、下汽缸和轴承座的固定方式 一般小型压缩机，它的机壳固定在两端的轴承座上，整个压缩机则通过轴承座固定在底座上，在支撑轴侧的底座上用销钉固定，而止推轴承侧的底座上设置可相对滑动的水平键；对于大型压缩机，一般采用轴承座和轴承分开的方式，此时机壳由两侧的支座固定到基础或底座上，两侧轴承则单独分开，直接固定到基础 和底座 上。第21页/共63页底座、下汽缸和轴承的就位 就位前应该清除底座、汽缸支腿和轴承座的污垢油漆等杂物，对轴承底座上的导向键和轴承座、下汽缸的有关键槽都应用煤油清洗，然后用千分尺测各滑键键槽尺寸，以确定其间隙值，第22页/共63页底座、下汽缸和轴承的安装 压缩机汽缸找正 找正时，以高速轴轴承洼窝中心线为准，测量机壳中心线对应在两端轴承洼窝处进行，一般采用挂钢丝法，使得轴承座和汽缸的两中心线在同一垂直平面内第23页/共63页轴承的安装 轴承的安装应保证转子位置的固定，在告诉选装情况下润滑良好，不产生过大的震动等，为此必须使轴承部件间隙接触严密，受力均匀，转子与轴瓦有良好的接触及适当的间隙。轴承的结构径向轴承：它一般由轴承座、轴承盖、轴瓦、轴瓦盖或轴承套等部件组成，根据结构形式不同分单油楔轴承、双油楔轴承、多油楔轴承第24页/共63页第25页/共63页轴承的结构止推轴承：在大型离心式压缩机上常用的有两种结构，一种是半歇尔止推轴承，一种是金斯伯雷止推轴承，止推瓦块有三种：固定式、单动式、双动式第26页/共63页径向轴承的安装：压缩机就位后即可进行轴瓦的研磨工作，用涂色法检测轴颈和轴瓦的接触情况，其接触角一般为60-90度，接触点要均匀的分布在轴承全长的承力面上，但轴瓦两端应留有1020mm，0.02mm间隙的输油部位止推轴承的安装：由于连接风管时会使压缩机下机体产生一定的挠曲，固止推轴承的研磨工作最好在风管接通后在进行，用百分表检查止推盘表面的振动值不允许超过规定值，用着色法检查压块与止推盘表面接触情况使其接触面积达到70%以上，且没平方厘米内要有两到三个接触点并调整轴瓦间隙到规定值，一般为0.250.35第27页/共63页止推轴承安装示意图第28页/共63页安装前腰进行进行检查和清洗，然后调入机体，检查隔板和机壳之间的膨胀系数。隔板的固定：在水平面上用固定螺钉固定。第29页/共63页隔板与密封装置的安装 两半隔板结合面检查：将平尺放在结合面上，正对被检查的隔板，用塞尺测出上下隔板的间隙，或在下机壳隔板的结合面上，选择四处放铝丝，盖上机壳盖，对称拧紧三分之一左右连接罗栓，然后测量铅丝厚度，即为隔板结合面的间隙。第30页/共63页隔板的调整：如果隔板是悬挂在两个销柄上，并用垂直定位销定位的，则应改变量销柄的厚度，以达到调整的目的，如果隔板借埋入隔板外圈的销钉支撑在汽缸内，或锉短或接长这些销钉就可以改变隔板在汽缸中的位置。密封间隙的测量：测量时下部及两侧间隙，用塞尺直接测量，上部测量可分别在轴承套和轮盖上涂色，在测量各梳齿上贴上已知厚度的胶布，然后盖上机壳上盖，并在连接螺栓拧紧，盘转几周后，开缸检查各胶步的接触情况，判断间隙是否符合要求。第31页/共63页轴封的结构：一般有梳齿装密封，阶梯型和光滑型密封第32页/共63页第33页/共63页密封间隙的测量测量时下部及两侧间隙，用塞尺直接测量，上部测量可分别在轴承套和轮盖上涂色，在测量各梳齿上贴上已知厚度的胶布，然后盖上机壳上盖，并在连接螺栓拧紧，盘转几周后，开缸检查各胶步的接触情况，判断间隙是否符合要求。第34页/共63页首先检查转子及轴颈有无机械损伤，在吊装转子时，应保持转子成水平状态，将转子吊装在轴瓦上，测量轴瓦径向间隙和轴向间隙，推力轴瓦间隙及推力平面的轴向摆差，测量转子的轴颈锥度和椭圆度，测量各级工作轮、轴套及联轴器等径向摆动差和轴向摆动差，然后测量各级工作轮的径向和轴向间隙，一般用塞尺在下机壳的水平接触面进行，检查时应在转子上做好记号，第一个位置分别在左右侧分别测量各级工作轮的轴向和径向间隙，再将转子转90度，再进行上述测量。第35页/共63页转子轴结构如下图第36页/共63页扣汽缸大盖 首先对汽缸做严格的吹洗工作，然后吊装大盖。此时要特别注意不要将缸盖打反或产生冲击折断钢丝绳。再拧紧连接螺栓。联轴器的装配 离心式压缩机组常用齿轮联轴器连接，然后检查其外观应无毛刺、裂痕等缺陷，并对联轴器进行圆周、端面摆动差检测，对正装配时，应检查联轴器供油空孔是否得畅通，止推环应有抽油孔，止推环与联轴器的端面之间、两齿轮之间应留有一定的间隙对正联轴器时应按制造厂所留标志对准，不得错位，量联轴器中间应留有适当空间。第37页/共63页为保证压缩机机组在安装状态下任然能保持各个转子中心线在运行时形成一条光滑连接曲线，且保持与缸体之间的同心要求，找正找平时，以已经固定的基准轴线的从动轴为基准，借助压缩机下面的垫铁调整，使压缩机机组各个中心线同轴度误差及其他误差都在允许范围之内。压缩机在最后定心时，同时机体的固定，此时，将地脚螺栓对称均匀逐次拧紧。最后可进行垫铁的点焊和基础的二次灌浆第38页/共63页u电动机的安装电动机的安装方法和步骤与活塞式压缩机中电动机的安装相同，不再重复，电动机的定心找正方法与离心式压缩机与增速定心找正完全相同。u机组辅助系统的安装离心式压缩机的辅助系统包括润滑系统和空气冷却系统，这些辅助设备和管道的安装要求、方法、步骤也大多与活塞式压缩机的辅助系统相类似固省略。第39页/共63页u试运转前的准备工作 空气系统的准备 该系统设备的准备及管道阀门要求安装完毕，系统要与增速器的联动试车。冲动第二次启动连续运转4小时，在运转中做全面检查。第40页/共63页机组启动前的检查与准备 首先复查压缩机转子与增速器高速轴的同轴度，检查螺钉是否拧紧，检查仪器是否正常，水流是否畅通，水压是否正常。打开输水器顶部的注水口旋钮，注入清水，直至溢出，将螺栓塞拧上，盘车检查各部分是否正常，将压缩机进口调节阀开启到1520度，将压缩机出口管路上的放空阀打开，并将其他阀门按需要打开或者关闭。第41页/共63页启动辅助油泵，启动后检查润滑油的回流情况。按电动机的操作规程启动电动机试运转冲动，运转30min后在机组运转起来后仔细检听各部分的运转的声音，应无咋声或异常声音，连续运转8小时，在运转过程中应进行上述工作。停车后检查：拆除联轴器，复测压缩机与增速器高速的同轴度应符合规定，拆开各轴承箱与止推轴承，检查巴氏合金和轴颈、止推面的摩擦情况，应光滑无摩擦情况。第42页/共63页 压缩机作负荷试运转时，首先在空负荷下启动，即第一次冲动后进行必要检查，第二次启动后无负荷运转1h，干净，畅通空气滤清器室的机械运转是否正常。 水系统的准备：上下水及消防水要畅通，具备使用条件 电系统的准备：电器部分全部安装竣工并具备使用条件。 自动控制及仪表系统的准备工作：所有仪表、自动控制设备已安装完毕并调试准确第43页/共63页润滑系统的试运转向注油箱内注入规定标号的润滑油，油量在液面计的2/33/4处为防止循环油中赃物进入轴瓦，在个润滑油的入口处应设置过滤网启动油泵或备用油泵的电动机，按电气规程单独试运转2h，校对其选装方向，检查有无震动及杂音，轴承是否发热，电动机温升是否符合规定开动启动油泵或备用油泵，检查油泵的工作情况，油量是否充足，试运转2h后，如果油泵工作正常，则可正式向油润滑系统送油经冲洗后将杂物排除，清洗油箱及滤网第44页/共63页盘动电动机与增速器联轴器数圈，确定无卡阻、碰撞等现象，开动启动油泵，使润滑系统首先投入工作，油温保持在2030度，进入轴承的油压应符合要求，检查各轴承与齿轮对啮合处的供油情况，检查无问题后，待轴承温度稳定后，方可进入负荷试运转第45页/共63页u压力流量低于设计要求 其原因在于过滤网阻塞造成的，吸入负压增大，密封间隙过大造成级间窜气或轴向移动过大而损坏密封，各级冷却器由于供水不足、水温过高或冷却器阻塞而效率降低，设计不良等u震动 原因有转子本身不平衡；或接近临界转速运转；机组安装不良；机组安装和调整不良。第46页/共63页u “汽轮机-离心式压缩机”机组安装工艺检查验收基础基础放线：在基础表面上，按基础图、安装图画出其安装中心线，并检查以此中心线安装压缩机，能否与其他设备连接吊装压缩机底座在底座基础上放垫铁和千斤顶将地脚螺栓穿至螺栓孔内将底座就位，检查底座与基础中心线是否重合允许误差为2mm第47页/共63页安装汽轮机：因为汽轮机和离心式压缩机相仿，其安装工艺与其大体相同，故省略机组滑销系统：滑销系统由纵销、横销、立销、脚销等压缩机的组装，机组找正基本要求：考虑汽轮机的热能影响，应使汽轮机中心线略低于压缩机转子中心线，但应保证工作时，汽轮机的转子中心线和压缩机中心线在同一光滑直线上。具体步骤：以汽轮机转子轴为基础，利用“一表法”进行找正，并考虑膨胀，利用作图法求压缩机的调整量。第48页/共63页任意划一条直线A表示汽轮转子轴线位置，同时按比例画出A和B，联轴器及B侧面轴承的位置。画出联轴器测量平面-，-和B轴前、后轴承端断面，按照安装说明书中给出的汽轮机转子中心线的设计值，画出其实际位置线ab，再根据实测 值 在-面上截取 ，同理在-上截取 连接cd及得出转子轴线的实际位置。按照安装说明书中压缩机转子的设计值，画出压缩机转子轴线B经找正后应处的位置EF。12a12aca222bda2第49页/共63页延长cd，量取距离e1（h1）和e2（h2），这就是前后两支腿下应增加的垫铁厚度。在画EF线时应考虑汽轮机转子的热膨胀量，即EF/ab，但应使它们之间有一热膨胀量的间隔。水平面内做法相同，只是不需要考虑汽轮机转子的热膨胀影响，求出s1，s2就行了。用水平议复查各转子轴颈处的水平度。二次灌浆：按常规方法处理。复测机组转子中心连线，如有变动可利用调整垫铁调整安装于主机构相连接的气体管道和整个附属系统。第50页/共63页机组找正作图求解示意图第51页/共63页辅机分部试运转，及管道的冲洗汽水管道冲洗各辅机试运转真空系统严密性试验油系统的启动与油循环灌油：首先检查密封性，用离心式或压力式滤油机向油箱注油，等油系统充油，油位下降后，再将备用油补充进来。第52页/共63页油循环：一般有一下三种方法油布通过轴瓦，在轴承的进油管前加临时短管和轴承回油管连接，使轴瓦短路，管子的直径应与原油管直径相同对带有调整垫块的轴瓦，在油循环前可将瓦轴旋转1020度，使油绕过轴瓦循环油通过各瓦轴，但应在各轴瓦进口油管装上临时滤网设备和阀门的检查 检查有关启动设备和阀门是否属于准备启动状态，并分系统逐步检查油系统，调速系统，汽轮机的汽、水系统等，尤其注意各管道阀门等的启闭是否正确。工具的准备 准备好试运转中所需的工具以及各种记录表格第53页/共63页 启动前的一般检查 检查各系统的所有设备和部件是否符合启动要求。 暖管和升压 主蒸汽管道的暖管需要分段进行，即总汽门为一段；自动主汽门至调速汽门为另一段；前一段暖管在启动后进行，而后一段的暖管与低速管暖机同时进行。暖管时为避免管道因突然加热而产生的热应力和水冲击，通常分为低压和高压两个阶段进行。 启动抽气器，建立冷凝器真空 开启启动油泵 中小容器采用汽动油泵供油，当蒸汽压力升到能冲动小汽轮机时即可投入，这样也可增加蒸汽容量，缩短暖管时间。第54页/共63页冲动转子 一般有利用调速汽动冲转、自动主汽门冲转和主汽门旁路汽门冲转三种方法升速 升速就是增加进气量，把汽轮机转速逐渐提高到额定转速，升速的幅度，对中压机组可按每分钟增加5%10%的额定转速提升速度，而高压蒸汽轮机以每分钟2%3%的额定转速进行升速为宜。汽轮机处于静止状态下，通过手动危急遮断器脱扣实验，检查手动脱扣器，危急继动器等保护装置动作的可靠性。机组在静止状态下以及启动至空负荷运转时，都要进行磁力断路油门实验和电超速保护实验。危急遮断器实验第55页/共63页汽轮机组带负荷后，蒸汽气量将有较大的增长，因而对汽轮机而言，带负荷过程是一个剧烈的过程，因此必须根据允许的金属升温速度来确定加负荷的速度，并安排适当的暖机时间，使汽轮机金属部件的热应力和热膨胀控制在允许的范围之内。汽轮机试运转合格后，需提交下列技术文件，方可正式移交：管道的冲洗和吹洗合格鉴证书，附属设备及辅助设备试运转记录，透平油的化验记录，汽轮机调速系统和保安系统实验记录，真空系统严密性记录，汽轮机热膨胀记录，汽轮机各轴承记录汽轮机整套试运转记录第56页/共63页改变压缩机的工况点就是压缩机的性能调节u压缩机排气管上的节流调整此法是利用装在压缩机上出口管道上的阀门开度大小来进行压缩机工作总的调节。这种方法简便易行，但根本不经济，压缩机的出口节流阀关的越小，则阀门的附加损失就越大，特别是对性能曲线比较陡的机器，采取这种方法引起的损失就更大。第57页/共63页第58页/共63页u压缩机的进气节流调节它比第一种方法的节流损失小，且节流损失小，且调节简单可靠，当然，可以像第一种方法一样，可利用进口节流调节压力而不改变压缩机的工况点。u转动可调进气导叶的调节此法是利用在叶轮前装有可绕叶片本身轴线选装的导向叶片，当导向叶片转动时，进入叶轮去的气流就产生旋绕。u改变压缩机的转速当转速由n0增加到n2时，流量就由G0增加到G2，当转速由n0下降到n1时，流量G0就下降到G1，也就是利用改变原动机的转速来调节压缩机的流量，这种方法效果好，没有附加节流损失，但调节后的工况点不是原设计的工况点，同样会使效率下降。第59页/共63页离心式压缩机的喘振现象是当气体流量减小到临界点以下而引起的伴有异常吼叫声的一种周期性震动，还常伴有气体出口管道上逆止阀的开关声，而求流量表、功率表都显示出摆动。喘振的原因：当某一时间的流量过分小时，将引起气体流量倒流回到压缩机级内来，则管道内气体流量下降，待倒流一定时间后，叶轮恢复正常工作，管道压力上升，然后又倒流，管道压力又下降，如此循环往复，导致压缩机的强烈震动，即发生了喘动。第60页/共63页喘振的危害：对压缩机的迷宫式密封破坏很大，使漏气量增大，并造成转子的轴向窜动，烧坏止推瓦轴，打坏叶轮，严重时还可能损坏压缩机、齿轮箱、电动机以及管道等其他附属设备。喘振的防范：一般喘振发生的临界点大都在设计工况的70%左右，为此让压缩机避开设计的70%工况点。部分气流通过防喘振阀放空。部分气流经防喘振阀后由弯路回吸气管。使机器与供气系统脱开。第61页/共63页本章结束 谢谢观看第62页/共63页感谢您的观看！第63页/共63页