空气分离制氧技术-第7章活塞式压缩机.doc

第七章 活塞式压缩机7.1 立式压缩机7.1.1 结构及工作原理ZW-68/30型氧气、氮气压缩机为立式，三级四列、双作用、水冷却、无润滑、活塞式氧气压缩机本机由机身、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、气阀、填函、冷却器、油站等组成1、机身 机身主要由曲轴箱，机身体及十字头导筒组成，各部分均由优质灰铸铁铸造加工而成，曲轴箱内有三个轴承座，分别装有可以调换的主轴瓦十字头导筒装在机身体上，其内孔磨损后可以调换或者调转180°继续使用2、曲轴 曲轴为四拐整体式，由高强度球墨铸铁铸造加工而成采用空芯结构及合理的曲臂外形，具有强度高，耐磨损、寿命长、重量轻、不平衡惯性力小等优点3、连杆连杆用高强度球墨铸铁铸造加工而成，大头采用剖分结构，大头盖与连杆使用螺栓联接，并设有防松装置大头带可拆换的巴氏合金大头瓦、小头带锡青铜衬套，连杆体中钻有供油孔4、十字头十字头由十字头体、十字头销、活塞杆螺母套等组成，十字头体由球墨铸铁制造，外圆磨擦面浇铸巴氏合金，十字头销采用浮动式，活塞杆通过螺母、螺套与十字头联接，气缸内活塞上下止点的死隙，就是由该处的螺纹来调节的，该处设有防松装置5、气缸 本机两个气缸均为双作用铸铁气缸，由缸体、缸头、气阀、阀罩和阀盖等零件组成。

气阀配制在缸侧面，缸体和缸头上有冷却水套，冷却气缸、气阀和填函6、活塞本机各级活塞体均由铝合金制成活塞杆材料为不锈钢，表面经高频淬火，具有高耐磨性能，活塞杆与十字头螺纹联接，转动活塞杆即可调整活塞上下死隙导向环和活塞环材料均为填充聚四氟乙烯，具有良好的自润滑及耐磨性能导向环整体热套在活塞体上，克服了缺口环承受背压的缺点，并能保证在正常运转中不松动，从而控制了环与气缸间合适的工作间隙，因而大大延长了导向环和活塞环的使用寿命，同时还提高了压缩机的容积效率和绝热效率活塞环采用斜切口，漏损较小，安装时注意各环开口应错开一定角度由于聚四氟乙烯塑料热膨胀系数大，装配时应特别注意活塞环与环槽之间的间隙应在图纸规定的范围之内，过小的侧隙会使活塞环在运动时受热膨胀而卡死在槽内，从而迅速发热损坏7、气阀本机采用不锈钢双重缓冲型网状气阀一、二级气缸上下压缩腔各配置有两个进气阀和两个排阀，三级气缸上下压缩腔各配置有一个进气阀和一个排气阀气阀主要由阀座、升程限制器、阀片、缓冲片和弹簧组成这种气阀有启闭及时、迅速、阀片对阀座冲击小、使用寿命长、安全可靠等优点气阀为压缩机重要而敏感的部件，通常气阀故障将会影响压缩机的气量和压力，降低机器运转的经济性，所以在运行中应特别注意气阀的检查和维护，发现温度、声响异常，必须立即停车检查，必要时进行修理或更换。

8、填函 各级填函结构相同，由七个填料盒组成，靠近气缸的两盒由铸造铜合金密封盒 、装在盒内的均压圈组成其余每盒均由铸造铜合金密封盒、装在盒内的三、六瓣密封圈和紧箍在密封圈外缘的弹簧组成，各填料盒、填函座和填料压盖用两个M8的螺钉联接在一起，然后再整体固定到气缸上，这样便于安装和拆卸9、换热器各级换热器结构形式相同均为卧式管壳式结构这了保证换热器的换热效果，应确保冷却水量和水压，水量可通过回水阀门来控制，为防止结垢，应使回水温度小于40°压缩机检修时，根据具体情况定期清洗换热器芯子内外壁上的污垢检修后重装时，应注意芯子与外壳的位置，不要装错另外，严禁检修时气侧带油10、缓冲器压缩机中气流的脉动会造成许多危害，降低压缩机容积效率，引起额外的功率消耗，使气阀工况变坏，控制仪表失灵，引起管道振动等缓冲器是减小气流脉动的有效措施本机一、二级进出口设有缓冲器，用于减小气流脉动，以利于压缩机的平稳运转11、油站 本机设有单独油站，由齿轮油泵进行压力强制循环润滑主油泵带在曲轴上，辅肋油泵由单独电机拖动，油泵自曲轴箱吸入润滑油，经过粗滤油器、泵、油冷却器、油过滤器进入压缩机身内的油分布总管，再通过各支油管到各主轴瓦。

一部分润滑油通过曲轴内的油管到连杆轴承，由连杆体内油孔到达连杆小头，润滑十字头销，并经十字头体内油孔润滑十字头与十字头导筒磨擦面，最后流回曲轴箱内，形成一个封闭的循环油路7.1.2 工作原理原动机主轴带动曲轴旋转，曲柄连杆机构将旋转运动转变为活塞的往复运动，每旋转一周活塞往复一次，气缸工作容积由零增至最大，继而以减至零，循环变化一周，从而相继进行一次进气、压缩、排气过程，使气体压力得以提高7.1.3 技术性能及正常工艺参数1、技术性能见表7-1表7-1压缩机型号ZW-68/30介质氧气排气量标准状态3800m3/h吸入状态68 m3/min大气压力0.09Mpa(A)进气压力0.105Mpa(A)排气压力3.0 Mpa(A)1进气压力30℃排气温度冷却前≤160℃冷却后≤40℃轴功率650KW转速494r/min行程240mm缸径一级ф510×2二级φ400三级φ240名义活塞力120KN润滑油牌号68#机械油润滑油一次充填量400L冷却水进水温度32℃冷却水总耗量100t/h电动机型号Y630—12功率710KW电压6KV2、正常工艺参数见表7-2表7-2No参数单位一级二级三级1吸气压力Mpa0.105(A)0.26±0.050.96±0.052排气压力Mpa0.26±0.050.96±0.053.03进气温度℃3038384排气温度℃≤160(冷却前) ≤40(冷却后)5机身内油油℃≤606循环压力MPa0.2—0.37冷却水上水压力MPa0.35—0.458冷却水上水温度℃≤329冷却水回水温度℃≤403、常见故障及处理方法⑴温度异常见表表7-3表7-3No故障故障原因分析处理要点1吸气温度过高(1) 吸气阀故障，阀片弹簧损坏，阀内落入异物或阀关闭不严，排气倒流造成吸气温度上升(2) 换热器供水不足（1） 检修吸气阀（2） 加大冷却水2排气温度过高（1） 排气阀漏或不正常开启（2） 活塞环损坏或磨损量过大起不到密封作用，使气缸压缩气体漏入吸气端（3） 气缸冷却不足（1） 检修排气气阀（2） 检修更换活塞环3油温过高（1） 油量不足① 曲轴箱内油位太少② 油泵齿轮间隙过大③ 油泵回油泄漏④ 粗滤油器堵塞⑤ 油压太低（2） 润滑油变质，质量不符合要求（3） 运动部件（主轴承，连杆，大小头）中心不正，间隔太小（4） 曲轴箱内油位太高，造成运动部件击打油面（5） 油冷却效果不好（1） 检查油系统①加油至规定油位②检修油泵③检修回油阀④清洗粗滤油器⑤调整油压（2） 更换润滑油（3） 检修运动部件（4） 放油，使油位符合要求（5） 拆检油冷却器，特注意水路畅通，加大冷却水量⑵压力不正常见表7-4表7-4No故障现象故障分析原因处理要点1一级吸气压力不正常（1） 薄膜调节阀故障（2） 进气管路泄漏（3） 吸入滤清器堵塞（1） 检修调节阀及仪表（2） 检修有关管路（3） 清理吸入滤清器2级间压力过低（1） 低压级气缸的气阀泄漏或气阀与阀孔间垫片破损（2） 低压级气缸，气缸头垫片破损（3） 低压级活塞环泄漏（4） 低压级填料函泄漏（1） 检修气阀，更换垫片（2） 更换气缸头密封头垫片（3） 更换活塞环（4） 检修填料或活塞3级间压力过高（1） 高压级气缸吸气阀泄漏或气阀与阀孔间铜垫片破损（2） 高压级活塞环泄漏（1） 检修或更换吸气阀和垫片（2） 检修活塞环4油压过高（1） 油泵回油阀堵塞，开启不灵（2） 油泵向机组供油管堵塞或细滤油器堵塞（3） 冬季启动时油的粘度大（4） 主轴承或十字头处间隙过小（5） 油泵调节不当（1） 检修回油阀（2） 清洗油管和滤油器（3） 待机器运转一段时间压力即可恢复正常（4） 调整间隙（5） 重新调节油泵5油压过低（1） 油泵回油阀调节不当（2） 油泵回油阀泄漏（3） 粗滤油器堵塞（4） 油管破裂，接头漏油（5） 曲轴箱内油位过低（6） 润滑部位间隙太大，不能保持压力（7） 油泵油管破裂、接头泄漏（8） 压力表油管破裂，接头漏油（1） 重新调节回油阀（2） 检修回油阀（3） 拆洗粗油过滤器（4） 检修油管接头（5） 加油使油位达到要求（6） 调整润滑部位间隙（7） 检修油泵（8） 检修有关部分⑶不正常响声见表7-5表7-5No故障现象故障原因分析处理要点1气缸内有响声（1） 活塞螺母松动（2） 活塞上、下止点间隙不符合要求（3） 气缸有异物落入（4） 活塞环损坏（5） 活塞破损（6） 气阀螺栓松动（7） 压紧阀罩的顶丝松动（1）将活塞螺母紧固，并注意锁紧（2）重新调整上下止点间隙（3）将异物从气缸中取出（4）更换活塞环（5）修理或更换活塞（6）紧固气阀螺母（7）拧紧顶丝2机身部分有异常响声（1）主轴承与主轴颈、连杆大头与曲柄销、连杆小头与十字销、活塞杆与十字头连接松动（2）主轴颈、曲柄销、连杆小头等处间隙过大（3）十字头与十字头导筒间隙过大（4）十字头导筒与机身连接的螺母松动（5）刮油器与机身连接松动（1）检查紧固各级螺母连接处（2）检查各间隙，调整或修理更换有关零件（3） 更换十字头或十字头导筒（4） 拧紧有关螺母（5） 拧紧有关螺母3气阀部分有异常响声（1） 气阀螺母和螺栓松动（2） 阀片、弹簧损坏（1） 拧紧螺母并注意锁紧（2） 更换有关零部件⑷ 泄漏见表7-6表7-6No故障现象故障原因分析处理要点1冷却水回水呈乳状换热器水管破裂，管板焊接处或盖板垫片破损检修换热器，更换垫片2填料函泄漏（1） 密封圈失去密封作用（2） 密封圈磨损（3） 密封圈弹簧断裂脱开（4） 密封圈内含有异物（5） 活塞杆磨损（1）检修或更换密封圈（2）检修更换密封圈（3） 更换弹簧（4） 拆洗填料函（5） 检修或更换活塞杆3阀罩压盖处泄漏起密封作用的紫铜片损坏更换垫片4管路泄漏（1） 连接螺栓松动（2） 密封垫片损坏（3） 管道破裂（1）紧固螺栓（2）更换垫片（3）检修管道5安全阀泄漏密封面损坏，定值偏小调整检修安全阀6活塞杆带油（刮油器泄漏）（1）刮油环与活塞贴合不严（2）刮油环磨损（3）弹簧损坏（4）活塞杆磨损（5）油压过高（1）修理刮油环，并与活塞杆一起作漏光检查（2）修理或更换刮油环（3）更换弹簧（4）修理或更换活塞杆（5）降低油压至规定值4、检修规程⑴ 每运行一个月对设备按以下内容进行检查。