范文一:天然气压缩机论文天然气安全论文
天然气压缩机论文天然气安全论文
加强天然气工程建设和运行安全管理的策略分析
[摘 要]本文列举了天然气事故的常见类型并提出了预防和减少事故的措施。
[关键词]天然气;国家标准;安全
1 天然气事故的常见类型
天然气事故具体可归纳为以下几个常见类型:
(1)天然气管理部门的责任心不强所引起的安全事故,其主要原因有:?安全生产管理机构的缺失;?安全生产规章制度不完善;?员工培训不全面;?安全管理工作投入不足,由于投入不足所造成的关键性安全设施建设不到位,以及宣传力度的不到位,等等。
(2)由于设备方面引发的安全事故,其主要原因有:?设备不达标;?设备防护不当;?设备检修不及时。
(3)由于员工引发的安全事故,其主要原因有:?员工应急情况下的心理紧张;?安全培训不全面,员工业务素质熟练程度不够;?服务不周全。
(4)居民用户引发的安全事故,其主要原因有:?居民用户对天然气性能不了解;?用户违规操作。
2 减少天然气事故的措施
当然我们也不要“谈气色变”,只要了解天然气常识、选择专业人员安装检查、科学使用天然气,天然气建设和运行的安全还是可以确保的,现在着重讲一下关于天然气建设和运行的安全管理策略,具体方案如下:
2.1 规范以人为本的安全意识
人是造成安全事故的直接原因,因此,从思想上提高安全方法意识是加强安全管理的首要措施。
首先是认真学习相关的安全规程。工程管理人员和施工人员都要加强安全规程的学习,深入了解安全工作的重要性和重点方向,提高安全工作的深入,擦掉安全工作中的盲点,使安全管理工作的实效性大大提高。
其次是加强安全管理和工作的技术培训。合理及时的培训才能让各岗位工作人员及时地掌握最新的隐患发现方法和处理手段,使得在今后的工作中能够更好地运用自身技术来解决安全问题。
最后是加强以人为本思想的贯彻。克服工程管理人员的侥幸心理,防止违章情况,这样才能让管理人员加强安全管理工作的认识和思想,改善工作习惯,避免劣质材料的使用。
2.2 合理的天然气运行管理措施
首先是对安全管理的统一协调。统一协调需要做到对工程项目的投运、报修、抢修等工作进行统一的安排和调度,各基层单位严格地按照规程和指令执行调度命令,及时地反馈情况,做到统一调度、坚定执行、分级管理。
其次是对设备的建档和定期保养。天然气运行单位必须对所有的器材设备进行登记入册,方便在出现设备老损等问题时能够及时检修,并根据在案的记录合理定制设备保养计划。
最后是加强巡线管理力度。利用巡线检漏车和人工巡线结合的方法,加大对燃气管道的保护力度,及时发现管道漏气隐患并及时维修。
2.3 对事故隐患的排查和预防
首先,人员预防方面要注重操作和使用人员的安全认识,让隐患所造成的危害影响深入到工作人员心中,从而在人员操作上预防事故的发生,降低人员技术失误、违规操作等原因造成的事故。
其次是设备环境方面,排查上要做到对事故隐患的预估计,针对管道铺设的环境、用户设备放置环境、设备有效期限等做到一定的规划,从而进行合理的排查问题;预防上要做到对常见事故隐患的提前预防。
“地毯式”的宣传,杜绝安全事故发生 2.4 进行
一要把企业的天然气安全宣传情况列入安全检查的重点,积极开展经常性的天然气安全宣传活动,做到无缝隙覆盖,特别要强化入户宣传力度,要以对党、对人民生命和财产安全高度负责的态度,做到举一反三,警钟长鸣,要坚决克服麻痹思想,切实把安全生产管理工作抓细、抓死、抓到位。二要让全社会高度重视,只要科学利用天然气,天然气节能环保,将会给社会带来更大的经济效益。
范文二:天然气压缩机
机械/可燃气体压缩机
本章主要介绍活塞式压缩机的总体结构、活塞式压缩机的组成部件、压缩机的润滑、冷却和气量调节、天然气压缩机的主要系统、天然气压缩机的操作说明。
第一节 概述
1.1 活塞式压缩机工作原理
压缩机就是产生气体压力能的机器,它在国民经济各部门中已成为必不可少的关键设备。目前,需要高压的场合,多采用活塞式压缩机。如渤西油田陆上终端处理厂所用的稳定气压缩机为两列对称式活塞式压缩机,图1 所示。
图1 活塞式压缩机
活塞式压缩机种类繁多,结构复杂,但基本结构大致相同。图2所示为有十字头的活塞式压缩机简图。压缩机主要由机身、曲轴、连杆、活塞、气缸和吸、排气阀、十字头、滑道、活塞杆和填料函等组成。
压缩机运转时,电动机带动曲轴作旋转运动,通过连杆使活塞作往复运动。曲轴旋转一周,活塞往复运动一次,气缸内相继实现吸气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。
(1) 吸气过程 当活塞向左运动时,气缸内的工作容积逐渐增大而压力逐渐降低。当压力降至稍低于进气管中压力时,进气管中气体便顶开吸气阀进入气缸,直到活塞达到最左位置(又称内止点)时,工作容积为最大,吸气阀开始关闭。
(2) 压缩过程 当活塞向右运动时,气缸内工作容积缩小,而气体压力逐渐增大。由于吸气阀有止逆作用,故气缸内的气体不能倒流到进气管中。同时,因排气管中的气体压力又高于气缸内部的压力,气缸内的气体无法从排气阀流出,而排气管中的气体因排气阀的止逆作
用,也不能进入气缸内。此时,气缸内的气体量保持一定,随着活塞的右移,气体压力不断升高。
(3) 排气过程 当活塞右移到一定的位置时,气缸内气体压力升高到稍高于排气管中气体压力,气体便顶开排气阀进入排气管中,直至活塞运动到最右位置(又称外止点)为止。排气阀关闭,活塞再次左移,上述过程重复出现。
图2 活塞式压缩机机构简图
1.2 活塞式压缩机的特点
活塞式压缩机的主要优点是:
① 适用压力范围广
可用于低压(包括真空)、中压、高压和超高压。
② 效率高
其效率高于回转式压缩机和速度式压缩机,大型活塞式压缩机的绝热效率在80%以上。 ③ 适应性较强
排气量范围较广,在较小排气量下也能保持较高的效率,而且排气量受排气压力波动的影响很小。此外气体密度对压缩机性能的影响不太显著,故机器的通用性好。
活塞式压缩机的主要缺点是:
① 结构较复杂,易损件较多,维护、检修和安装均较麻烦。
② 由于往复惯性力的限制,转速较低。当需要较大排气量时,其机体庞大,笨重并需大型基础,因此,当排气量较大时,不宜采用活塞式压缩机。
③ 排气不连续,造成气流脉动,严重时产生气流脉动共振,会造成管网或机件的损坏。 ④ 一般气缸内要用润滑油,使气体带油。若对气体质量要求较高,压缩后气体的净化
任务繁重。
1.3 活塞式压缩机的分类
活塞式压缩机可根据它的主要技术特性及结构特性进行分类。
按生产能力分为: 微型、小型、中型、大型压缩机;
按排气压力分为:低压、中压、高压、超高压压缩机;
按气缸中心线布置分为:立式、卧式、角式、对称平衡式、对置式压缩机;
按级数分为:单级、双级、多级压缩机;
按气缸工作容积情况分为:单作用、双作用、级差式压缩机。
此外,还可以按压缩机的列数(即连杆数)分为单列、双列和多列压缩机;按冷却方式的不同分为风冷式和水冷式压缩机;按所处理介质的不同分为空气压缩机、氮氢气压缩机、二氧化碳压缩机等。
第二节 压缩机的压缩循环
2.1 理论压缩循环
压缩机的理论压缩循环可用p-V图(p为气体压力;V为气缸容积,它等于气缸截面积F和活塞行程S的乘积)表示,如图所示。直线4-1
表示吸气过程,因吸气过程气体压力p1不变,
故为平行于V轴的直线,V1为气缸的进气容
积。曲线1-2表示压缩过程,气体在气缸内容
积由V1压缩至V2,压力由p1上升到p2,气体状
态发生了变化,是一个热力过程。直线2-3表
示排气过程,因排气压力p2不变,故为一平行
于V的直线。直线3-4表示排气结束,下一个
循环开始,气缸内气体压力由排气压力p2急剧
下降至吸气压力p1。曲线4-1-2-3-4就表示压
缩机的一个理论循环,所围成的面积为该理论
循环所消耗的功,它是吸气、压缩和排气过程
做功的总和。 图3 理论压缩循环
2.2 示功图
为了了解压缩机的实际压缩循环,可用示功仪来测量气缸内气体压力随活塞行程变化的关系,得到压缩机的实际循环指示图,如图所示。由于图中曲线包围的面积表示功耗的大小,故又称为示功图。图中a-b线为实际压缩过程线;b-c线为排气过程线;c-d线为膨胀过程线;d-a线为吸气过程线;p1、 p2分别为名义吸气压力和
名义排气压力。与理论循环相比,实际压缩循环
有余隙存在,气体不能排净。所以实际压缩循环
比理论压缩循环多了一个余隙气体的膨胀过程
c-d。由于气阀阻力及热交换的影响,吸气过程、
压缩过程和排气过程曲线也发生了变化。
图4 示功图
第三节 多级压缩
若气体经一次压缩即达到
排气压力,这样的压缩过程称
为单级压缩。
在几个串联汽缸中,气体
进行几次压缩逐步提高到排气
压力,并且气体经每次压缩后,
都被引入中间冷却器进行等压
冷却,这样的压缩过程称为多
级压缩。图5所示为二级压缩
流程图。
图5 二级压缩流程
第四节 活塞式压缩机的总体结构
气缸轴线在空间的位置是压缩机型式的基本特征。根据气缸轴线在空间的位置,压缩机可分为立式、卧式、角式三大类。
4.1 立式压缩机
此类压缩机的基本结构特点是汽缸轴线在空间呈直立布置,如图6所示。
4。2 卧式压缩机
此类压缩机的基本结构特点是汽缸轴线水平布置,传动机构中带有十字头。又分为下面几种。
⑴一般卧式压缩机
如图7所示。这种压缩机汽缸都在曲轴一侧。目前一般卧式机型已逐渐被淘汰,仅在小型高压的场合中采用。
⑵对称平衡型压缩机
如图8所示。这种类型压缩机的汽缸分布在曲轴两侧,相对列的曲拐角为180°,相对列活塞对动运动(即相对列活塞总是相向运动或相背运动)。由于相对列往复运动质量为对动运动,若各列往复运动质量相等,则往复惯性力可以完全平衡。
图6 立式压缩机
图7 卧式
根据电机位置的不同,若电机配置在曲轴一端,对称平衡型压缩机又有H型和M型之分。
若电机配置在曲轴一端则为对称平衡M型压缩机,如右图所示。若电机配置在列与列中间,则为对称平衡H型压缩机,如左图所示
图8 对称平衡型压缩机
(3)对置式压缩机
如图9所示。它的基本结构与对称平衡类似,但相对列的曲拐角不等于180°,各列往复
运动质量并非对动。它除具有一般卧式压缩机的优点外,列数多时能获得较好的动力平衡,而且在某些特殊场合下比对称平衡型更为优越。
4.3 角式压缩机
此类压缩机的基本结构特点是各列汽缸轴线呈一定夹角布置。按汽缸轴线夹角布置形式,角度式压缩机可分为V型、W型、L型等,分别如图10所示。它们的特点介于立式和卧式压缩机之间。
图10 角式 图9 对置式
4.4 卧式压缩机的典型结构
下面以KOA压缩机为例介绍活塞式压缩机的基本结构。图11是美国Dresser-Rand公司生产的KOA压缩机的典型结构。
该机为双列对称平衡M型压缩机。机身两侧各固定一个中体。中体外侧与气缸连接。曲轴通过滑动轴承安装在机身内,曲柄销与连杆大头相连,小头与十字头销相连。活塞杆与十字头采用螺纹连接,并由十字头防松螺母锁紧。活塞杆穿过填料函与活塞固连。电机驱动曲轴回转,曲轴通过连杆推动十字头、活塞做往复直线运动。曲轴的另一端带动油泵和注油器运转,油泵和注油器提供压力油供各摩擦部位润滑。
主轴右侧汽缸为双作用气缸,刚体上设置有径向布置的吸、排气阀各两个。在刚体的另外两侧有两个圆法兰孔(图中未表示)分别与吸排气管相连。两吸气阀与吸气法兰孔有气道相通,两排气阀与排气法兰孔也有气道相通。曲轴左端汽缸为双体级差式汽缸,缸体由两部分组成,有止口对中,用螺栓固连成一体。缸体两端各径向设置一个吸气阀一个排气阀。
图11 KOA压缩机的典型结构
第五节
活塞式压缩机的组成部件
活塞式压缩机主要包括机体、曲轴连杆机构、气缸、活塞、气阀以及填料函等部件。
5.1 机体组件
机体组件包括机身、中体、机座(曲轴箱)、中间接筒和端接筒等部件。机体内部装有曲轴、连杆、十字头,外部承接气缸、电机及其他附属部件,共同组成整台机器。
立式压缩机的机体一般由三部分组成。在曲轴以下的部分称机座,无十字头的立式 压缩机的机座习惯称曲轴箱,中体以下的部分称机身,位于机身与气缸间的部分称中体。有的立式压缩机的中体、机身和机座铸成一体。
对称平衡式与对置式压缩机采用对置式机体,如图12所示。对置式机体一般由机身和中体组成。中体配置在曲轴两侧,用螺栓与机身连接在一起,机体可作成多列的。中体外端与气缸连接,气缸轴线与主轴在同一水平面上。机身下部有油池,机身的加强筋上开有孔洞,便于润滑油流动。机身顶部(或中体顶部)装有呼吸器,使机体内部与大气相通,借以降低油温和维持机体内部的压力平衡。中体铸有滑道,并分成上、下两块。中体侧壁开有窗孔,以便装拆十字头。滑道前装有刮油环,使传动机构的润滑油不与气缸填料函内的油相混,分别回收,循环使用。
图12 机体
5.2 曲轴
曲拐轴简称曲轴。它主要包
括轴颈、曲柄和曲柄销等部分,
如图13所示。曲轴搁置在机身轴
承上的部分,称为主轴颈;与连
杆连接的部分称为曲柄销;把主
轴颈和曲柄销连接起来的部分称
为曲柄。曲柄与曲柄销组合在一
起称为曲拐。曲拐轴的特点是曲
柄销的两段均有曲柄,形成曲拐。
为使曲轴不产生过大的挠度,两
相邻轴颈之间一般只设一个曲
拐。对称平衡型压缩机的曲轴,
因两曲拐很近,则可设一对曲拐。 图13 曲轴
曲轴运转中所需润滑油,通常是从轴承处通过主轴颈加入的,并通过曲轴内部加工的孔道引至曲柄销。为了平衡惯性力和力矩,常在曲柄销对面,
曲柄的另一端上装有平衡重块(或
称平衡铁),并用螺栓固定。
曲轴从机身(或机座)壁穿出,因此必须设置轴封,以防润滑油外漏。
主轴颈装有主轴承,用于支撑主轴,减少主轴与支承之间的磨损,保持主轴的旋转精度。轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。
考虑到主轴的中心线与轴承座中心线的不同心,以及轴在受力后产生弯曲变形,压缩机主轴承常采用双列向心球面滚子轴承。
滑动轴承有整体式和剖分式两种。压缩机主轴承均为剖分式,由两块或四块轴瓦组成。
5.3 连杆
连杆是连接曲轴与十字头(或活塞)的部件。其作用是把曲轴的旋转运动变为十字头(或活塞)的往复运动,并将动力传递给活塞。连杆包括连杆体、大头和小头三部件。目前使用广泛的的是开式连杆,连杆大头作成剖分式。
开式连杆如图14所示。大头由大头盖和与杆体连成一体的大头瓦座两部分组成,其内放大头瓦。大头盖与大头瓦座之间加有垫片,以便调整大头瓦和曲柄销的间隙,并用连杆螺栓连接,螺栓上加有防松装置,以防螺母松动。杆体截面有圆形、矩形、工字形等,一般内有油路。
图14 连杆
连杆小头与十字头销相配。小头孔内装有耐磨的小头瓦,常用的小头瓦为带有油槽的整体铜套。
5.4
十字头
十字头是连接摆动的连杆和往复运动的活塞的零件,具有导
向和传力作用。
十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成,按十字头体与
滑板的连接方式,可分为整体式和可拆式。整体式十字头如图15
所示。滑板和十字头体作成一体。在滑板上镶有巴氏合金,并开
有油槽以便润滑。
十字头与活塞杆的连接常用螺纹连接和法兰连接的形式。各
种连接方式均应采取防松措施,以保证连接的可靠性。
十字头与连杆小头的连接,是用十字头销来实现的。
十字头销分为浮动销和固定销两种。
十字头的润滑油一般通过导轨下方加入,经十字头体中的油
路达到十字头销及滑板。滑板上开有油槽,以利润滑。有时润滑
图15 十字头
油从连杆大头通过油孔到小头,以便润滑十字头销。
5.5 气缸
气缸由缸体、缸盖和缸座等部分组成。内部设有工作腔、气道、冷却水套、润滑油接管、指示器孔等。气缸的结构形式多种多样,按气缸的冷却方式不同,气缸可分为风冷式和水冷式。按气缸容积的利用情况,气缸分为单作用、双作用和级差式气缸。活塞在气缸中做往复运动时,只有活塞一侧气缸空间是工作容积的气缸为单作用气缸;活塞两侧气缸空间都是工作容积,各自进行压缩工作循环的气缸为双作用气缸;级差式气缸是由不同尺寸的气缸首尾相连组成,由同一根活塞杆带动不同尺寸的活塞。
图16所示为由两个单作用级组成的级差式气缸。它的缸体由两段组成,用螺栓连接在一起,为了保证同列两缸的同轴度,端部有止口相配。气缸与缸座制成一体,成闭式结构,减少了密封面。由于活塞杆穿过缸座,为了防止气体泄漏,设置有填函腔。左侧缸盖与缸体之间采用专用O形密封环密封,因此有可能根据生产能力改变的需要向里或向外移动缸盖,改变余隙容积。气缸体两端各有两个径向布置的吸排气阀安装孔。在气缸体前后(指图中)两侧各有两个圆法兰孔,用于与吸、排气管连接。法兰孔各自有气道与相应的气阀相通。压缩机工作时活塞在气缸里作往复运动,这就导致气缸的磨损。修理时,可将工作表面再次加工或压入一个圆桶形的薄壁缸套。很多压缩机的气缸预先就装有缸套,便于磨损过量后更换。
气缸的润滑,除无十字头的压缩机采用飞溅润滑外,一般都采用压力油润滑。采用压力油润滑时,气缸套上设置注油点(孔),将润滑油接管拧在气缸壁上,并对准缸套上的注油点。
图16 气缸
5.6 气阀
气阀的作用是控制气缸中气体的吸入和排出。靠气阀两侧的压力差来自动实现及时启闭。图17为环状阀结构图。它由阀座、升程限制器、阀片、弹簧及螺栓螺母所组成。吸气阀与排气阀的结构基本相同,只是在组装时阀座与升程限制器互相倒置,吸气阀升程限制器靠近气缸里侧,排气阀则是阀座靠近气缸里侧。此外排气阀所用的弹簧要比吸气阀弹簧力稍大。现以吸气阀为例来说明气阀的工作过程。在吸气过程中,当缸内的压力低于吸气管道中的压力,且两者压力差所产生的压力足以克服弹簧压紧力及阀片、弹簧的惯性力时,阀片被顶开,气体开始进入气缸,吸气过程开始。随后,阀片继续开启并贴到升程限制器上,气体继续进入缸内,直到活塞接近止点位置时,活塞速度急剧下降,气流速度也随之降低,于是气体对阀片的推力减小,当弹簧力大于气体推力及阀片、弹簧的惯性力时,弹簧随即把阀片弹回到阀座上,即吸气阀关闭,吸气过程结束。可见,吸气阀是在阀片两侧压力差的作用下开启,在弹簧力作用下关闭的。排气阀的工作情况也是这样。
图17 气阀
5.7 活塞组件
活塞组件包括活塞、活塞杆、活塞环等零件。
根据结构形式的不同,活塞可分为筒形活
塞、盘形活塞、级差式活塞、组合式活塞及柱塞
等几种形式。图18是一盘形活塞,适用于有十
字头的双作用气缸。材料为灰铸铁或铸铝。
为了解决卧式压缩机活塞单面磨损,在活塞
下半周常采用耐磨材料制成承压面,承压面一般
设置在活塞中段,也有的设置在活塞的两端。
活塞直径小于300mm时,为便于加工,活
塞支承面可用巴氏合金浇注成整圈式的。
活塞环的作用是密封气缸工作表面(镜面)图18 活塞
防止气体从压缩容积的一侧漏与活塞之间缝隙,
入另一侧。如图19所示,活塞环是一个开有切口的圆环,其截面为矩形。在自由状态下,环的外径大于气缸内径,而内径又小于活塞外径,装入气缸后,活塞环尺寸收缩,仅在切口处留一热膨胀间隙δ。当环装入气缸后,由于环的弹性,产生预紧压力,使环紧贴在气缸壁上。
安装活塞环时,各环切口错开一定角度,增加气体流动路程,减少气体沿切口的泄漏。
图19 活塞环
5.8 填料函
填料函是阻止气缸内压缩介质沿活塞杆表面泄漏的密封装置。通常用一组密封填料来实现密封。对填料的基本要求是密封性能好、耐磨。常用的金属填料有两种:平面填料和锥面填料。图20是用于中、低压的平面填料函。它有五个密封室,用长螺栓串联在一起,并以法兰固定在气缸体上。第一室的前面是导向衬套,活塞杆从中穿过,起支承、导向及节流密封作用。润滑油由法兰上的油路导入B点(第一二室之间)和A点(导向套),达到润滑密封圈和导向套及带走热量的目的。为了保证油路畅通,各室在装配时应注意定位。第一至第四室是主要密封室。第五室是前置密封室,其作用是阻止主密封室漏出的气体漏入大气,它与主密封室之间构成一空间,收集由前面漏出的少量有毒、易燃或贵重的气体,通过回气孔引至第一级吸气管中。若被压缩气体允许漏出机外,如空气、氧气等,则前置密封室可取消。为了减少摩擦热,有的填料函设有冷却水道。
图20 填料函
填料函中每个密封室主要由密封盒、挡气环、密封环和“项链”式弹簧组成。密封盒用来安放密封环及挡气环。密封盒的两个端面必须研磨,以保证密封盒与密封盒以及密封盒与密封环之间的径向密封。密封环在填料函中起主要密封作用,其密封原理与活塞环相同。图21所示密封环由内三瓣和外三瓣组成,外部用弹簧箍紧。借助于弹簧力和气体径向压力差,使密封环紧压在活塞杆上,阻止气体轴向泄漏。由于轴向压力差的作用,使环紧贴在相邻密封盒的研磨面上,阻止气体径向泄漏,实现轴向和径向密封。内三瓣之间留有切口间隙,可
图21 密封环
保证密封环磨损后,能在弹簧和气体压力作用下,自动紧缩,保持对活塞杆紧密贴合。外三瓣挡住切口间隙,减少气流的漏泄。挡气环为三瓣环,其外部也有弹簧箍紧。挡气环的作用是挡住密封环切口间隙构成的气体轴向泄漏通道。安装时,挡气环应靠近气缸一侧,切不可与密封环装反,否则起不到密封作用;两环切口应相互错开并用销钉定位;为使密封圈能自动地抱住活塞杆,密封环、挡气环应装在密封盒内应有适当轴向间隙。
第六节 压缩机的润滑、冷却和气量调节
6.1 气缸及填料函的润滑
除无油润滑压缩机外,所有压缩机的气缸、填料函部分及曲轴连杆传动机构部分都应当进行良好的润滑。润滑油在作相对运动的两摩擦表面之间形成油膜,以减少磨损,降低摩擦功耗,洗去磨损形成的金属微粒,带走摩擦热,冷却摩擦表面;此外,活塞环和填料函处的润滑油,还起到帮助密封的作用。小型间歇工作的压缩机,可以用飞溅法来润滑全部运动部件。长期工作的大中型压缩机中,一般都有压力系统输送润滑油,并将气缸、填料函部分的润滑和曲轴连杆传动机构部分的润滑,分为两个系统。
气缸和填料函的润滑由注油器提供。应用较普遍的是真空滴油式注油器。该注油器实质上是一组往复柱塞泵,每个泵负担一个润滑点。注油器的结构如图22所示。注油器工作时,油箱中的油经吸油管和滴油管进入示滴器内,由于通道A与罩壳相同,当柱塞下行时,泵内形成真空,使通道B上的钢球抬起,油即由通道C进入泵体内充满泵腔。当柱塞上行时,B通道的钢球关闭,吸油通道被切断,油通过柱油阀被输送出去。通过示滴器的有机玻璃罩可看出有没有油滴从滴油管滴下和油滴多少。如果没有油滴滴下,则表明没有抽上油,供油中断,此时应立即分析原因并采取措施解决。旋转调节螺套能升降调节杆,控制摆杆的极限位置,这样就可以改变柱塞的行程,从而调节了输油量。压缩机启动前,还可用手动手柄供油。
柱油器输出的油,通过油管送至各润滑点。注油孔处,一般应设置止逆阀。
用于气缸和填料函的润滑油,由于直接与被压缩气体接触,且处于高温下,故要求润滑油具有足够的化学稳定性。
图22 注油器
6.2 曲轴—连杆机构的润滑
传动机构压力供油系统,根据油泵的传动方式可分为内传动系统和外传动系统两种。内传动系统的油泵由主轴直接带动,曲轴箱作为循环油箱。外传动系统的油泵由单独的驱动机带动,油路各部分可单独构成一个独立系统。
无论是内传动系统还是外传动系统,油路均是循环的。循环油路上还应设置油冷却器和油过滤器。
润滑油的循环路线,可以有以下几种方案: 第一种油路:油泵→曲轴中心孔→连杆大头→连杆小头→十字头滑道→回入油箱(主
。 轴承靠飞溅润滑)
第二种油路:油泵→机身主轴承→连杆大头→连杆小头→十字头滑道→回入油箱。 第三种油路:
十字头上滑板→回入油箱 油泵 十字头下滑板→回入油箱
机身主轴承→连杆大头→连杆小头→回入油箱。
图23是KOA型压缩机的典型润滑系统。主油泵为齿轮油泵,由曲轴直接带动。手动油泵用于启动前预润滑。油的循环路线为:油泵→油冷却器→油过滤器→主轴承→连杆大头→连杆小头→十字头销→十字头滑板→机身油池。
对于传动机构所用的润滑油,由于工作温度一般在70℃以下,而且不直接与被压缩气体接触,所以可用一般的机械油,如30、40、50号机械油,粘度较高的油用于大功率的压缩机。
图23 曲轴连杆机构润滑
6.3 压缩机的冷却
压缩机的气缸和各级排出的气体均需冷却,以降低其温度,提高机器效率,保持润滑油性能,确保机器安全运转。为了分离压缩气体中的油污和水蒸气,最后一级排出的气体也要进行冷却。
冷却系统一般由水源、供水装置(水泵、管路、阀门)及用水设备(气缸、冷却器)等组成。若冷却水循环使用,还应有冷却水塔或水池。冷却水循环系统还应配备压力表、温度计、水压过低保护和信号装置,以及流量计、水位计等。
冷却系统的形式有串联式、并联式和混流式三种。
串联系统的冷却水经中间冷却器再按1、2级顺序进入气缸水套,然后排出;
并联式冷却系统中,总供水管分出若干支管分别通至每一部分,然后经漏斗汇入总排水
管。
混流系统是指各级中间冷却器与相应气缸水套组成串联,而各级之间采用并联形式。 6.4 压缩机排气量的调节
活塞式压缩机的排气压力是由背压(排气系统压力)决定的。因此压缩机常附设气量调节系统,使气量的供需协调,这样才能保持压缩机压力稳定,操作和生产稳定。
排气量的调节方法很多,主要有:旁通调节、关闭吸气口调节、压开吸气阀调节、余隙调节、转数调节等。
⑴旁通调节
此调节方法的原理是将压缩机的进气管和排气管用旁通阀连接起来,使排出的气体全部或部分返回进气管,达到调节排气量的作用。
如,将已压缩气体在冷却器后通过旁通阀及管路再回到入口,而使最终的排气量减少。
⑵关闭吸气口调节
压缩机进气管上设置一减荷阀。如图24所示,它由压力调节器控制。当压缩机的排气量大于用气量时,排气压力升高至某一限定值时,压力调节器自行打开,高压气体进入减荷阀,将减荷阀活塞顶起,关闭减荷阀,切断进气口,使机器进入空载状态。当排气系统压力降至某一数值时,压力调节器自行关闭,减荷阀失去气体压力的作用,减荷阀内弹簧将阀门推开,气体重新被吸入,压缩机再次进入工作状态。启动时,可用手柄将减荷阀关闭作空载起动。
⑶压开吸气阀调节
这种方法的调节原理是在吸气阀内装设压叉,当
用手动或气动压迫压叉顶开吸气阀需要降低排气量时,图24 减荷阀
的阀片,使部分或全部已吸入缸内的气体被压回进气
管,以实现排气量的调节。压开吸气阀调节法又有全程压开吸气阀和部分行程压开吸气阀两种调节。
(4)余隙调节
余隙调节法是借助于增加余隙容积,使气缸中吸入的气体减少来调节排气量。
如,在每个汽缸缸盖1侧,各配置了1个变容积调节装置。它借助于加大余隙,使余隙内存有的压缩气体,在膨胀时压力降低,体积增大,从而使气缸中吸入的气体减少,排气量降低。
(5)转数调节
减小压缩机的转数,即可使排气量成比例减少,功率也基本上成比例地减少。 (6)拆卸进气阀调节
采用拆卸进气阀(顶端和曲柄端)的做法,其原理是外接气源与气缸间无阀控制,气体随着气缸的移动可自由地吸入,也自由的排出,即不压缩,该侧排气量为零。
第七节 天然气压缩机的主要系统
7.1 气路系统
QK18-1油田按装的天然气压缩机橇内主要系统有天然气气路系统,压缩机的润滑系统,冷却系统,气量调节系统,安全保护仪表与控制系统。
气路系统的作用主要是将天然气引向压缩机,经压缩机压缩,冷却后再引出橇外。 如图25所示,从进口洗涤器前的关断阀开始,天然气进入一级洗涤器,减少或消除天然气中的水和污物,再流入一级进口缓冲瓶,吸入一级压缩气缸,经一级压缩后排至一级出口缓冲瓶,而后流入一级冷却器,从一级冷却器出来流经二级洗涤器,二级进口缓冲瓶进入二级压缩气缸,经二级压缩后排至二级出口缓冲瓶,再进入二级冷却器冷却后排出橇外,构成压缩机的主管路。
此外,还有一些辅助管路,如与安全阀连接的管路,旁通管路和放空管路及排放管路。
图25 气路系统
7.2 气量调节系统
油田的天然气产量是随着油田开发投产及地质储量等情况逐年变化的,天然气压缩机的最大工作能力是按最大产量年份确定的,为满足各年份压缩机均能输气的需要以及压缩机吸入条件的变化,在压缩机橇上配备了气量调节系统。
气量调节系统采用3种方法: (1) 旁通回流调节
本装置的旁通阀是自动开启的,可根据入口压力的变化调节旁通气量。 (2) 变余隙调节
本压缩机的调节装置是手动的,转动手轮,即可改变气缸的余隙,使排气量分级调节。 (3)拆卸进气阀调节
该压缩机的一二级气缸均为双作用汽缸。当卸下一端的气阀时,即汽缸单作用。当两端气阀均卸下时,该汽缸不工作,即该级不工作。该装置设计了备用代替活塞。 7.3 润滑系统
压缩机的润滑系统主要是由曲轴箱,粗滤器,油泵,滑油冷却器,滤器,注油器,分配器组件,油路及日用油箱等组成。曲轴箱内的滑油经粗滤器进入滑油泵,然后进入油冷却器和滤器,由滤器出来的油分2路,1路进入机身润滑系统,1路到注油器进入气缸及活塞杆填料润滑系统。
(1)机身润滑的供油路线采用上述的第三种方案,即
油泵→冷却器→滤器
字字头下滑板 曲轴箱 →连杆
另外,在该系统还没设有1台预润滑油泵,目的是在压缩机启动前使机身润滑系统的油压建立起来。
(2)气缸及活塞杆填料润滑的供油路线为
气缸润滑 油泵→冷却器→滤器→注油器→无流关断控制→分配器组件
填料润滑
气缸的上下两侧均需要润滑,注油器内有其自己的油罐来润滑蜗杆蜗轮和凸轮。该油罐不依赖于滑油系统供油,在注油器上有一液位计指示内部的油位。
在注油系统中设有爆破片和无流量关断控制器。当注油系统有堵塞时,压力升高,爆破片便破裂,滑油通过破裂处放空,致使无流量关断控制动作,在3到5分钟内自动停机。
分配器组件的两出口都装有止回阀,在分配器上有一指示销显示其工作情况。
在润滑油系统中,设有曲轴箱工作油位控制器,使日用油箱的油在常温下靠自重流入曲轴箱。滑油泵的工作压力是靠泵内的弹簧负荷调压阀来保证泵的出口压力接近恒压,滑油系统的压力也是通过该阀调节的。正常情况下,滤器出口的压力在出厂前设定为60 PSI,如果低到50PSI,应查找原因
在润滑系统中还设有低油压关断,在系统压力到规定值时,低油压关断开关动作,使压缩机停车。
注意:不要在压缩机运转时从曲轴箱呼吸孔往曲轴箱加油。要通过撬上滑油箱内滑油及压缩机上的油位控制器保持曲轴箱的油位。因此,运转期间仅向油箱加油即可。 7.4 冷却系统
天然气经一级压缩和二级压缩后均分别进入一级和二级冷却器,滑油系统也没有一油冷却器。冷却介质均为海水。 7.5 安全保护,仪表与控制系统
整个系统主要采用了以下仪表及安全保护措施。 (1)报警和关断(停机)装置 。压缩机低油压报警和关断 。压缩机滑油高温报警和关断 。电机和压缩机高振动关断 。每级气缸排气高温关断
。每级洗涤器高液位报警和关断 。每级洗涤器低液位报警和关断 。注油器无流量关断
。压缩机曲轴箱低液位报警和关断 。仪表供气低压关断
。每级冷却器出口排气高温关断 。每级吸口高压报警和关断 。每级吸口低压报警和关断 。级内压力高低报警和关断 。排气压力高低报警和关断 。电机绕组高温关断 (2)安全阀
(3)仪表 。吸口压力表 。吸口温度指示器 。排气温度指示器 。压缩机滑油压力表 。压缩机滑油温度表 。级内压力表 。排气压力表
各安全保护装置的设定值:
项目
入口低压报警开关 入口低低压关断开关 入口高压报警开关 入口高高压关断开关 排气出口高高压关断开关 排气出口高压关断开关
仪表号 PSL PSLL PSH PSHH PSHH TSHH
第一级 170 PSI 150 PSI 220 PSI 230 PSI 510 PSI 500 PSL
第二级 320 PSI 300 PSI 500 PSI 510 PSI 825 PSI 810 PSI 150°F 550PSL 530 PSI
其他
备注
排气出口高高温关断开关冷凝器出口排气高高温关断开关TSHH 150°F 排气出口低压报警开关 排气出口低低压关断开关
PSL PSLL
350 PSL 300 PSI
滑油低低流量关断开关
8020 滑油低油压报警开关
PSL 8050
18 PSI
滑油低低压关断开关 8055 滑油低液位报警开关滑油低低液位报警开关
7010
滑油高温报警开关80412滑油高高温关断开关8040 洗涤器低液位报警开关洗涤液低低液位关断开关
洗涤液高高液位关断开关 洗涤液高液位关断开关洗涤器PSV试验
245 PSI
515 PSI
冷却器PSV试验8高振动报警开关 VSH 压缩机 8010
VSH 电机 8010
自动旁通控制
液位控制自动放空控制电机高温开关 应急关断(ESD) 超速关断
第八节 天然气压缩机的操作说明
8.1 初次起动前检查
初次起动前检查:
1)部件手册、操作手册、专用工具、备件是否正确。
2)确认压缩机支脚及十字头滑轨支架的垫片已调整且没有扭,弯变形。
3)确认十字头底部各角的间隙已检查过(最小0.0015″厚薄规插入,最大插入深度1/2″)。 4)记录十字头顶部最小厚薄规间隙。
5)检查确认所有连接管线及其支架对压缩机没有弯曲或应力作用。 6)连接螺栓扭力值重新检查。 7)压缩机与电机轴对中检查。(连接面或周向最大允许0.005″ TIR) 8)记录联轴节百分表在下面3、6、9、12点钟对应位置时的读数。 9)检查曲轴轴向间隙并记录。 10)检查活塞端部间隙并记录。
11)检查曲轴箱油位是否合适,如不够加注滑油(从呼吸帽处加油)。 12)确认曲轴箱油位控制器工作正常且油位设定合适。 13)检查曲轴箱供油隔离阀已打开。 14)确认曲轴箱低液位关断动作正常。 15)确认滑油滤芯已安装且正确。
16)确认滑油滤器及所有滑油管线已注满油。
17)确认滑油低压关断已安装,且管接在滑油滤器的下游。 18)确认滑油低压关断工作正常。
19)确认滑油高温关断已装,设定且工作正常。 20)曲轴箱呼吸器清洗且加油。 21)强制润滑注油器加满油。 22)强制润滑系统预供油。
23)强制润滑系统无流量关断安装及工作情况被确认。
24)确认压缩机振动关断开关已装好且动作正常(或已标定过)。
25)确认活塞杆填料润滑放空排放及定距块的放空管线已接牢,且排放畅通无阻。 26)确认吸口压力、级内压力和排出压力关断开关设定点合适且动作正常。 27)确认安全阀已装妥,且确保对压缩机每级气缸及管线起保护作用。 28)确认天然气排放温度关断开关已装好,且设定工作正常。 29)天然气吸入管线吹扫干净(无水、渣、灰尘等)。 30)起动滑油预供泵。
31)确认电机转向与压缩机要求的一致
32)确认气路管线及压缩机已氮气吹扫过。 33)检查控制盘上仪表及管线仪表一切正常。
34)打开冷却海水进出口阀门,注意将冷却水管路排放空。
以上每项检查应认真记录。 8.2 起动程序
起动前注意:上述检查确认已做完,电机空间加热器在起动压缩机前应先起动,严禁在该区域吸烟或动火;
注意:当压缩机不运转时,进出口的阀组都应关闭 。 1) 确认气缸注油器油位及压缩机曲轴箱油位合适。 2) 向洗涤器注液使其保证低液位合适。
3) 检查盘上上次关断情况,如果有,适当地处理 。 4) 起动前无关人员离开危险区域,避免伤害。 5) 按下灯试验 (Light Test)按钮,确认所有指示灯均完好。
6) 分别将主电机”HOA”选择开关,滑油预供泵”HOA”选择开关 ,电机空间 加热器”HOA”选择开关都置与” A”位置。 7) 按下启动按钮(Push to start),进入启动程序。启动程序将自动预润滑压缩机,在主电机启动前自动打开相应的阀门。
8) 电机启动后,当旁通阀开启时,必务注意气缸的排气温度。如果忽视此情况,可能会导致设备损坏事故发生。
9) 马上检查压缩机滑油压力。
*旁通仅用来临时暖机,若持续工作,压缩机将出现过热。 8.3 启动后检查
启动后检查:
1) 油压是否马上建立起来。
2) 滑油滤器进出口压力表指标是否正常 。
3) 滑油滤器压差是否正常,应小于10PSI(正常2PSI ~6 PSI)。 4) 检查压缩机及橇内管线是否有异常噪音,振动。 5) 滑油压力低压关断是否设定在规定值。
6) 排气高温关断开关是否设定在高于正常排气温度约10%。 7) 检查有无漏油,如有,纪录位置。
8) 检查滑油分配器指示销运动情况,注油器设定流量是否合适。 9) 洗涤器的排液及高液位关断是否工作正常。 10) 洗涤器多长时间把液体排完。 11) 天然气中有无砂子或氧化物。 12) 超速关断已设定。
13) 活塞填料密封是否合适。
14) 确认所有安全功能已试验,确保装置故障时关断。 15) 观察各仪表读数指示是否正常。
注意:当压缩机不工作时,如果气温低于0度,应把橇内海水放掉,以免冻坏设备。 8.4 天然气压缩机的故障分析与排除
压缩机发生故障的原因往往是复杂的,因此必须经过细心的观察研究,甚至经过多方面的试验和依靠丰富的实践经验,才能判断出故障的真正原因,以下只分析故障和消除故障的一般方法。
排气量达不到设计要求
1.气阀漏泄,特别是低压缩级气阀泄漏。
2.填料函泄漏气
3.一级气缸余隙容积过大。 1.气阀阻力太大。 2.吸气压力过低。 3.压缩级间内泄漏。
1.检查低压级吸气阀,并采取相应措施。
2.检查填料的密封情况,采取相应措施。
3.调整气缸间隙。
1.检查气阀弹簧力是否恰当,气阀通过面积是否足够。2.检查管道和冷却器,如阻力过大,应采取相应措施。 3.检查吸、排气压力是否正常,各级气体排出温度是否增高,并采取相应措施。 1.检查气阀,更换损坏件。2.检查并消除。 3.检查冷却器。 4.更换活塞环。 5.检查气阀。
1.检查气阀,更换损坏件,检查活塞环。
2.检查泄漏并消除。
3.检查管路,使之畅通。 1.检查排气阀,并消除。 2.检查工艺流程,采取相应措施。
3.检查冷却器并采取相应的措施。
1.紧固或更换螺栓零部件 2.检查并调整间隙
3.检查并采取相应的措施
功率消耗超过设计值
级间压力超过正常压力
1.后一级吸、排气阀不好。 2.第一级吸入压力过高。 3.前一级冷却器能力不足。 4.活塞环泄漏引起排出量不足。5.本级吸、排气阀不好或装反。1.第一级吸、排气阀不良使排气不足和第一级活塞环泄漏过大。 2.第一级排出后或第二级吸入前有机会泄漏。
3.吸入管道阻力太大。 1.排气阀泄漏。
2.吸入温度超过规定值。 3.冷却器冷却效果不良。
级间压力低于正常压力
排气温度超过正常温度
运动部件发生异常噪声
1. 连杆螺栓、轴承盖螺栓、十字
头螺母松动或断裂。 2. 主轴承连杆轴瓦,十字头滑板
等间隙过大 3. 曲轴与联轴器配合松动 1.气阀有故障
2.润滑油太多或气体含水多,产
生水击现象
3.异物掉入气缸内 4.活塞杆螺母松动 5.填料破损
1. 汽缸滑油太少或滑油中断 2.由于赃物带进汽缸,使汽缸内面拉毛
汽缸内发出异常的声音
1.检查气阀并消除
2.检查供油量是否合适,检
查洗涤器排水阀是否正常工作 3.检查并消除 4.紧固 5.更换
1.检查汽缸滑油油压是否
正常油量是否足够
2.检查汽缸并采取相应的
措施
汽缸发热
轴承或十字头滑块发热
1.配合间隙过小 2.油压太低或未供油 3.滑油太脏
1. 吸油管不严密,管内有空气 2. 油泵漏油 3. 吸油管堵塞 4. 油箱内滑油太少 5. 滑油滤器太脏
1. 滑油太脏或由于断油使活塞
赶拉毛
2. 填料装配不良 1.支撑不对
2.填料和活塞杆磨损 3.垫片松
4.汽缸内掉入异物
1. 各轴承及十字头滑板间隙过
大
2. 气缸振动
3. 各部件接合不好 1. 管卡太松或断裂 2. 支撑刚性不够 3. 管支架振动大
1. 整间隙
2.检查油泵油路情况 3.更换滑油
1.排出空气 2.检查并清楚 3.检查并消除 4.添加滑油 5.清洗
1.更换滑油,清除赃物,修复活塞杆或更换 2.重新装置填料
1.调整支撑间隙
2.调换填料和活塞杆 3.调整垫片 4.清除异物 1. 调整各部分间隙 2. 清除气缸振动 3. 检查并调整 1. 紧固或换新 2. 加固
3. 加固管支架
油泵的油压不够或漏油
填料漏气
汽缸不正常振动
机体不正常振动
管道不正常振动
AB可编程序控制器硬件系统
第一节 Micro Logix的硬件系统
1.1 Micro Logix 1000的系统特性
CPU、I/O点于一体的微型可编程序控制器,Micro Logix 1000 是集电源、它具有两种 I/O
配置(16点I/O和32点I/O)和四种(AWA、BWA、BWB、BBB)电气设置可用APS(DOS版)和RsLogix 500(Win版)的编程软件编程。
Micro Logix 1000可用大家熟悉的梯形图逻辑编程,这种符号化编程语言基于继电器梯形连接图、数字电路等功能于一体,可以对您的控制程序编制和故障检测起到简化作用,丰富的指令集包括基本指令、计时器和计数器指令,同时也包括功能强劲的应用指令。如顺序器、高速计数器和移位寄存器。
Micro Logix 1000采用优化的1K用户存储量,提供充分的存储器。控制器采用高速高通量(高通量是指控制器从识别一个输入到控制一个相应输出所需的时间)控制,完成500条指令程序的执行时间仅1.85ms。
Micro Logix 1000采用水平安装,可以借助于安装孔和DIN导轨实现快速安装。紧凑的体
Logix 1000 可编程序控制器放在很小的空间里。 积可以使 Micro
1.2 Micro Logix 1000的产品选型
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
) 120VAC输入和继电器输出,120/240VAC电源供电, (1761-L16AWA)。 120VAC输入和继电器输出,120/240VAC电源供电, (1761-L32AWA)。 24VDC 输入和继电器输出,120/240VAC电源供电, (1761-L16BWA)。 24VDC 输入和继电器输出,120/240VAC电源供电, (1761-L32BWA)。 24VDC 输入和继电器输出,24VDC 电源供电, (1761-L16BWB)。 24VDC 输入和继电器输出,24VDC 电源供电, (1761-L32BWB)。 24VDC 输入和FET、继电器输出,24VDC 电源供电,(1761-L16BBB)。 24VDC 输入和FET、继电器输出,24VDC 电源供电,(1761-L32BBB)。 HHP手持式编程器,可以在线编程、调试、监控。 在AC单元中提供输入传感器DC电源。省去了外接电源的供应。 L16—I/O:10/6 L32—I/O:20/12 。
1.3 Micro Logix 1200的系统特性
Micro Logix 1200 是处理器、电源、CPU、嵌入式输入/输出点的集成。于一体的微型可编程序控制器,它具有24点和40点两种规格,可以满足多种应用场合。
Micro Logix 1200采用模块化、无机架结构,可降低成本、减少备件。I/O扩展模块提供了更大的应用灵活性。
存储器模块可用于用户程序的上传、下载和传送。实时时钟RTC可用于定时控制等。 控制器可实现闪速升级,无须更换硬件,用户可通过Web网络下载控制器的最新的固件程序,来升级控制器。
Micro Logix 1200 还使用编程软件RSLogix500TM和通用的指令集,与SLC500、 Micro
Logix 1500 系列控制器兼容。 Logix 1000 、 Micro
Micro Logix 1200 虽然体积小,但其功能是很强大的。6K的存储器容量、RS-232DF1全
双工协议、DH485网络接口、Modbus RTU从协议、内置的PID功能等都使其成为全新的自动化产品。
1.4 Micro Logix 1200的产品选型
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
) 120VAC输入和继电器输出,120/240VAC电源供电,(1762-L24AWA)。 24VDC 输入和继电器输出,120/240VAC电源供电,(1762-L24BWA)。 120VAC输入和继电器输出,120/240VAC电源供电,(1762-L40AWA)。 24VDC 输入和继电器输出,120/240VAC电源供电,(1762-L40BWA)。 120VAC输入模块,(1762-IA8)/24VDC输入模块, (1762-IQ8)。 AC/DC 继电器输出模块,(1762-OW8)。 2 通道输入/2 通道输出的模拟量模块,(1762-IF2OF2) 。 Micro Logix 1200 本机可使用数字量和模拟量扩展模块,最多达88点。 控制器内置2个模拟量电位器,旋转3/4圈可在0—250之间调节。 40点主机的输入/输出端子是可拆卸的,方便了安装接线。 L24—I/O:14/10 L40—I/O:24/16 。
1.5 Micro Logix 1500的系统特性
Micro Logix 1500 在前两种机型的基础上增加了通讯和组态的能力。本机采用了三种可插拔的CPU主机模块,多种扩展模块可供用户随意组态。它是AB微型系列产品中最强大的一种处理器,与大型控制器相比成本低、体积小,是小型自动化控制的首选产品。
存储器模块(具有内置的EEPROM)可用于用户程序的上传、下载和传送。实时时钟RTC可用于定时控制等。
控制器可实现闪速升级,无须更换硬件,用户可通过Web网络下载控制器的最新的固件程序,来升级控制器。
Micro Logix 1500 还使用编程软件RSLogix500TM和通用的指令集,与SLC500、 Micro
Logix 1200 系列控制器兼容。 Logix 1000 、 Micro
Micro Logix 1500 4K的存储器容量(可组态)RS-232DF1全双工、DF2半双工协议,DH485网络、DeviceNet网络、内置PID功能、高速计数器输入/输出、PWM脉宽调制、数据存储仪、时间中断等功能。
1.6 Micro Logix 1500的产品选型
)
)
)
)
)
)
)
)
)
) 24VDC 输入,继电器输出,85/265VAC电源供电, (1764-24BWA+1764-LSP)。 120VAC输入,继电器输出,85/265VAC电源供电, (1764-24AWA+1764-LSP)。 24VDC 输入,继电器/晶体管输出,24VDC电源供电,(1764-28BXB+1764-LSP)。 100/120VAC输入模块,I:16/2ACCOM, (1769-IA16)。 AC/DC继电器型输出模块, O:8/2VAC-VDC,(1769-OW8)。 24VDC灌入/拉出电流型输入模块,I:16/2DCCOM, (1769-IQ16)。 24VDC拉出电流型输出模块,O:16/DCCOM/+VDC ,(1769-OB16)。 24VDC灌入电流型输出模块,O:16/DCCOM/+VDC, (1769-OV16)。 120/240VAC固态输出模块, O:8/2VAC,(1769-OA8)。 24VDC直流拉出电流型输入/继电器输出模块, I/O:6/4 。 (1769-IQ6XOW4)。
) 240VAC输入模块, I:12/2ACCOM 。 (1769-IM12)。
第二节 SLC500可编程序控制器硬件系统
2.1 SLC 500的系统特性
SLC 500 为小型控制器提供了一种选择,它有固体机、模块机两种可选的可变通的硬件结构。比其他小型控制器具有更大的I/O 灵活性。SLC 500
系统构成包括处理器、输入输出模块和相关外部设备。处理器功能强大,使用灵活,是中小型自动化系统的首选设备。
处理器功能强大,处理速度块,内存最多可达64K (可随意选择)。I/O 站点不需要任何通讯模块,只需扩展电缆连接,每站最多可达3个框架、30个槽。
多种的数字量输入输出模块和特殊功能模块使得系统的组态更强大,丰富的模拟量输入输出模块以及各种PID及运算指令有利的加强了计算机的过程控制。
可以提供内置的以太网通讯口、DF1全双工、DF2半双工、DH485、DH+、DwviceNet、ControlNet和其他网络通讯的接口。
SLC 500 使用编程软件RSLogix500TM和通用的指令集,与Micro Logix 1000 、 Micro Logix 1200、 Micro Logix 1500 系列控制器兼容。
2.2 SLC 500一体机产品说明
1. 1747-L20(I/O:12/8)
) 120VAC 输入,继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20A)。
) 120VAC 输入,可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20B)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20C)。
) 24VDC 输入, 可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20D)。
) 24VDC 输入, 24VDC晶体管输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20E)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,24VDC电源供电,(1747-L20F)。
) 24VDC 输入, 24VDC晶体管输出,24VDC电源供电,(1747-L20G)。
) 24VDC 输入, 24VDC晶体管输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20L)。
) 24VDC 输入, 24VDC晶体管输出,24VDC电源供电,(1747-L20N)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20R)。
) 24VDC 输入, 可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20P)。
2. 1747-L30 (I/O:18/12)
) 120VAC 输入,继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L30A)。
) 120VAC 输入,可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L30B)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L30C)。
) 24VDC 输入, 可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L30D)。
) 24VDC 输入, 24VDC晶体管输出,120/240VAC电源供电,(1747-L30L)。
) 24VDC 输入, 可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L30P)。
3. 1747-L40 (I/O:24/16)
) 120VAC 输入,继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L40A)。
) 120VAC 输入,可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L40B)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L40C)。
) 24VDC 输入, 24VDC晶体管输出,120/240VAC电源供电,(1747-L20E)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,24VDC电源供电,(1747-L40F)。
) 24VDC 输入, 继电器输出,120/240VAC电源供电,(1747-L40R)。
) 24VDC 输入, 可控硅输出,120/240VAC电源供电,(1747-L40P)。
2.3 SLC 500 处理器CPU模块
1.
2.
3.
4.
5. SLC 5/01处理器:1747-L511、1747-L514 (见SLC500.pdf文档中P7) SLC 5/02处理器:1747-L524 (见SLC500.pdf文档中P8) SLC 5/03处理器:1747-L531、1747-L532 (见SLC500.pdf文档中P8) SLC 5/04处理器:1747-L541、-L542、-L543 (见SLC500.pdf文档中P9) SLC 5/05处理器:1747-L551、-L552、-L553 (见SLC500.pdf文档中P10)
2.4 SLC 500 开关量输入/输出模块
1. 开关量输入模块
2. 开关量输出模块
3. 混合型开关量输入/输出模块
4. 继电器输出模块
5. 模拟量输入模块
6. 模拟量输出模块
7. 混合模拟量输入/输出模块
8.模拟量输入模块技术指标
9.模拟量输出模块技术指标
2.5 SLC 500 电源模块
AB公司提供了7种不同的电源,其中,交流3种;直流4种。交流电源可用于120V和240V两种。SLC 500的每个框架都需要配置一个电源模块(给CPU和I/O模块供电)。选用电
源时应根据系统的配置情况而定,同时要考虑以后的扩展。
2.6 SLC 500 框架
框架用于安装CPU处理器和I/O模块,用户可以使用4种框架尺寸。4槽、7槽、10槽、13槽。电源模块安放在框架的最左侧。每个SLC 500站最多可以配置3个框架/30槽,各框
架之间可以通过扩展电缆进行连接。
RSLogix500软件创建新的工程应用
第一节 运行RSLinx
在开始SLC500的实验之前,创建通讯路径是必要的。通讯路径的创建对后面完成I/O的自动配置以及程序的下载都是必须的。
在WINDOWS环境下运行“开始->程序->Rockwell software-> RSLinx即进入通信链接操作界面,如图1所示。在主菜单中点击Communications后,在弹出的下拉菜单中点中Configure Divers,出现配置驱动对话框,如图2
所示。
图1 RSLinx的主界面 图2 建立通信连接
在Available Drivers Types处点住下拉按钮,在出现的驱动中选择RS232 DF1devices,如图3所示。按下Add New按钮,在弹出的对话条上点击OK,保留默认的名称后进入通信设置界面,如图4所示。
图3 添加通信设备 图4 设置通信格式
选择正确的PC通讯口,点击 Auto_Configure,将会自动完成通讯配置。好了,我们已经创建好啦DF1
通讯,点击图标
示。 ,在线浏览设备。到此,通信连接就大功告成,如图5所
图5 通信组态列表窗口
第二节 运行RSLogix500
在WINDOWS环境下选“开始->程序->Rockwell software-> RSLogix500即进入编程操作界面。
点击
(或File->New)出现如图6所示界面;选择处理器类型(本次实验处理器为
bul.1761 Micrologix 1000,点击OK按钮,进入工程画面,如图7
所示。
图6 选择处理器 图7 工程编程界面
第三节 I/O 配置
SLC500支持I/O的自动配置,在工程树下,找到Controller 文件夹,双击I/O
Configuration,出现I/O配置界面,如图8所示。
此时,点击Read IO Config按钮,出现一个选择通讯路径的画面,选择刚创建的DF1驱动,然后按下Read IO Config按钮,将会完成I/O的自动配置。
图8 I/O
组态界面
图9 连接通信设备
自动组态好I/O配置后,在机架上将自动显示出I/O模块的配置。也可以通过手动来配置I/O模块。如图
10 所示。
图10 I/O配置组态窗口
第四节 SLC 500的内存分配、数据文件、寻址表达式
内存的分配:程序文件和数据文件。
(1)程序文件program files
) 系统文件:SYS0、SYS1;
) 主控程序:只能有一个LAD2;
) 通用子程序:被主程序或其它子程序调用,LAD3----255;
SLC500只支持LADDER,一般把主控程序写在第二个程序段中,把子程序写在3—255个程序段中。这样可以实现结构化编程,程序也显得有条理。这些可以在后面的编程练习中实践。
(2)数据文件
Data files
) O0、I1、S2、B3、T4、C5、R6、N7、F8 ) 文件0-8为系统定义,不能更改、删除 ) 文件F8仅SLC5/03以上
) 当非SLC500的DH-485设备存在时,文件9用作网络通讯 )
文件10-255可以自由定义为T/C/B/N/F/R/ST/A文件类型
输出 输入 状态
BIT位
定时器
计数器 控制 整数
浮点数
DH485通讯
(3)数据文件地址表达方式
B123:123/15——文件类型 文件号 :元素号或数据结构 / 位号 1)O0 O:e.s/b e:槽号 s:字号 b:位号 I1 I:e.s/b
例如 O:3/15 DO, 3 槽的 bit15 O:5.1 DO, 3 槽的 word1
I:7/8 DI, 7 槽的 bit8 I:7 DI, 7 槽的 word0
2)S2
S:1/15 Element 1, bit 15. 上电“first pass” bit S:6 故障代码
3)B3
B3:3/14 Bit 14, element 3
B3:252/00 Bit 0, element 252 B3/62 Bit 62 = B3:3/14
4)T4 定时精度1ms/10ms/1s
T4:0/15 or T4:0/EN 使能位 T4:0/14 or T4:0/TT 正在计时位 T4:0/13 or T4:0/DN 完成位 T4:0.1 or T4:0.PRE 预置值 T4:0.2 or T4:0.ACC 累积
5)C5,计数范围(-32,768,+32,767)
C5:0/15 or C5:0/CU 加计数使能位 C5:0/14 or C5:0/CD 减计数使能位 C5:0/13 or C5:0/DN 完成位 C5:0/12 or C5:0/OV 溢出位 C5:0.1 or C5:0.PRE 预置值
C5:0.2 or C5:0.ACC 累积
6)R6,控制寄存器 PID等指令使用
7)N7,整数(16bit) 可寻址到字或位 N7:2 N7:2/8 N25:22 8)F8,浮点数,2word (4)I/O模块的寻址
O0 O:e.s/b e:槽号 s:字号 b:位号 I1 I:e.s/b
1)本地机架
eg: IB16 I:1.0/0—15 OB16 O:2.0/0—15
OB32 O:3.0/0—15 O:3.1/0—15 NI4 I:4.0—3 NO4 O:5.0—3
2)本地I/O扩展机架
1#机架同上
2#机架的槽号从1#的 6开始,其它类推 IB32 I:7.0/0—15 I:7.1/0—15 **: 最多可以扩展 3 个 local
**: 槽号数最大为 30
3)远程I/O
RIO的扩展
** 每个扫描器SN支持32个RIO站,每个RIO站最大30个I/O ** 每个扫描器SN在处
理器有32字的输入输出I/O映像区
RIO的寻址
2# IB16 I:e.X/0—15; e代表SN在本地机架的槽位。
下面确定 X 的写法 定义:
1:SN在CPU中占用32个I和O字,即32个I/O组(group) 2:一个机架 RACK占8个 group
3: addressing 机架寻址方式(物理机架和逻辑机架的对应关系),在ASB的DIP开关设置寻址方式、起始RACK和I/O号。
? 1槽寻址 1槽对应1个I/O组 ******最常用
2槽寻址 2槽对应1个I/O组 ?
? 1/2槽寻址 1槽对应2个I/O组 1槽寻址模式下:
1 RACK==8 I/O 组 == 8槽硬件
SN= 4 RACK = 32 I/O组= 32 槽硬件
2#的第一块IB16 I:6.0/0—15 第二块IB16 I:6.1/0—15
假如2#机架的I/O如下
则I/O地址为:
IB32: I:6.0/0—15 I:6.1/0—15 OB32: O:6.0/0—15 O:6.1/0—15
I字和O字互相借用,必须是32点的I和O配对安装,否则浪费地址空间
基本编程指令系统
?
位操作(继电器) ? 定时器/计数器 ? 运算 ? 传送 ? 文件操作 指令集帮助:
(1)位指令操作
XIC --[ ]— 对bit进行ON状态检测 (常开) XIO --[/]— 对bit进行OFF状态检测 (常闭) OTL --(L)— 输出锁存 (置位) OTU --(U)— 输出解锁 (复位)
OSR --[OSR]— 一次响应指令,输入条件由加变真,输出保持一个周期(上升 沿触发) 对OSR举例:
(2)定时器指令
定时器地址由三个字元素(3 word)组成的数据结构。 Word0 为控制字:EN、TT、DN Word1 为预置值PRE
Word2 存储定时累加值ACC
输入参数: PRE、Time Base定时时基(1ms,10ms,1000ms) 地址结构:
T4:0/15 or T4:0/EN 使能位 T4:0/14 or T4:0/TT 正在计时位 T4:0/13 or T4:0/DN 完成位 T4:0.1 or T4:0.PRE 预置值
T4:0.2 or T4:0.ACC 累积
定时器类型: TON 延时导通 TOF 延时断开 RTO 保持计时
RES 计时器和计数器复位
TON
延时导通
状态位 DN(Bit13) TT (Bit14)
置位条件 ACC 》PRE 梯级条件为真且
ACC《 PRE
EN (Bit15)
梯级条件为真
梯级条件为假 保持置位直到 梯级条件为假 梯级条件为假;DN=0
1)正在计时而未到达PRE值时,如停电或由RUN==》PRO后: EN和TT置位,ACC保持不变 2)再次回到RUN状态时,计时器继续:
梯级条件为真:重新计时(EN和TT置位,ACC=0) 梯级条件为假:全部复位 时序图(****)
TOF 延时断开
状态位 DN(Bit13)
置位条件 梯级条件为真
保持置位直到
梯级条件为假而且ACC》PRE
TT (Bit14) 梯级条件为假且 ACC《 PRE
梯级条件为真;
DN=0
EN (Bit15) 梯级条件为真 梯级条件为假
RTO 保持计时 当条件由真变假时,计时器不复位,当条件又由假变真时,继续计时。 其状态变化情况和TON一样。
RES 计时器和计数器复位 --(RES)
(3)计数器指令
计数器地址由三个字元素(3 word)组成的数据结构。
Word0 为控制字:CU、CD、DN、OV、UV Word1 为预置值PRE
Word2 存储计数累加值ACC C5:0/15 or C5:0/CU 加计数使能位 C5:0/14 or C5:0/CD 减计数使能位 C5:0/13 or C5:0/DN 完成位 C5:0/12 or C5:0/OV 溢出位 C5:0.1 or C5:0.PRE 预置值 C5:0.2 or C5:0.ACC 累积
CTU/CTD 加计数和减计数器
****:输入条件由假变真十执行一次加/减
(4)比较指令
EQU == NEQ LES GEQ >=
MEQ 屏蔽比较 LIM 极限测试
** 比较指令缺省用DEC,也可以用0101B, 0FAB3H ** 源A必须是地址,如N7:0或#N7:0
LIM
极限测试
1)
2)
MEQ 屏蔽比较
源为比较的地址
屏蔽:bit=1,通过该数据; bit=0,被屏蔽 比较:数值或地址
eg: Sourec为N7:0 (xxxx xxxx abcd xxxx) 屏蔽: 00F0h(0000 0000 1111 0000) 比较: N7:1 (0000 0000 mnop 0000)
只对要B3:16 的bit4—Bit7进行比较,当abcd=mnop比较结果为TRUE;否则为FULSE
(5)算术指令
数学运算 ADD,SUB,MUL,DIV, NEG,SQR,SCP,ABS 计算指令 CPT 三角函数 sin,cos,tan,atn
高级运算 XPY,LN,LOG,RAD,DEG
SLC5/03以上处理器支持浮点数运算 1)SCP 工程参数整定 SLC5/03/04/05
支持
例如AI标定:0-32767-----》0-50kpa (工程单位) AO标定 0-100%------》0-32767
AI直接工程标定:输入源 0(min) 32767(max)定标后
(6)逻辑指令
AND,OR,NOT,XOR (7)转换指令 TOD, FRD DEG,RAD
DCD,ENC 4-1decode,1-4encode (8)复制和拷贝 COP、FLL、CLR
1)COP
0(min) 50(max)
文件对文件的复制
Source 和Dest必须有地址符号#,表示起始位置 长
度Lenth最大128 2)FLL
Source为常数或某个寄存器
Dest必须有地址符号#,表示起始位置 长度
Lenth
3)CLR
对某word
清零操作。
(9)传送指令
Mov MVM
1)Mov
source为常数或地址 Dest必须为地址
实现一个16bit的整数或32bit的浮点数
当源为浮点,目的为整数地址时,结果四舍五入取整 多于1个地址数据传送时,采用COP
指令
2)MVM 屏蔽传送
部分目的数据被屏蔽(取决于mask,bit=0屏蔽)
该例表示b3:2的bit0-bit3 以及 bit8-bit11的值不因执行将b3:0的数据传送到b3:2
而改变。
(10)移位指令
BSL BSR SQO SQC
当梯级条件由假变真时,BSL/BSR指令装入一位进入队列,在整个队列中的数据左移/右移以为,同时卸出一位进入到UL卸出位。
1)BSL
length最大2048,128word
当需要实现循环移位时,将Bit Address变为UL位即可,本例为R6:14/10 2) BSR与BRL
类似
3)SQQ 顺序器比较指令
(11)缓冲区指令FIFO,LIFO
FIFO指令把字装入文件并且按照他们被装入的顺序卸出;LIFO后入先出正好相反。(可以将FIFO和BSL做比较理解,一个是Bit,一个是字)
FFL、FFU FIFO装入、FIFO卸出 LFL、LFU LIFO装入、LIFO
卸出
使用时必须装入和卸出配对使用 梯级条件由假变真时执行一次 FFL触发条件为上升沿 FFU触发条件为R6:0.DN
当R6:0.POS为33时,每次将N7:10?N7:45
FFL:当上升沿到来时,FFL的EN=1,N7:10?N7:9,POS加1; 直到堆栈满为止(34个元素),DN=1,禁止源装入。
FFL:当上升沿到来时,FFU的EN=1,堆栈中位置0的元素移出?N7:11, POS减1。直到栈空为止。
(12)程序控制指令
JMP、LBL、JSR、RET、SBR
1)JMP、LBL
配对使用
标号可达
0-999
2)JSR、SBR、RET
SLC5/01 四级子程序 SLC5/02以上八级子程序
STI、DDI、Fault、HSC中断,只能三级 JSR 中的file number为3-255 (13)MSG通讯指令 SLC5/03/04
通讯通道
可选的通讯方式
范文三:ZW天然气压缩机
课程设计说明书
题目:ZW-5/1-15天然气压缩机设计
院(部):机械工程学院 专业班级: 学 号: 学生姓名: 指导教师:
2012 年 6 月 7 日
安徽理工大学课程设计(论文)任务书
目录
第一章 概述 ................................................................................................................................. 4
1.1压缩机的分类及命名 ......................................................................................................... 4 1.2压缩机的基本结构 ............................................................................................................. 5 1.3活塞压缩机的优点 ............................................................................................................. 5 1.4活塞压缩机的缺点 ............................................................................................................. 5 1.5活塞式压缩机的工作原理 ................................................................................................. 6 第二章 总体设计 ........................................................................................................................... 6
2.1 设计活塞式压缩机应符合以下基本原则 ........................................................................ 6 2.2压缩机的驱动 ..................................................................................................................... 6 2.3压缩机的转速和行程的确定 ............................................................................................. 6 2.4 压缩机的设计条件及要求 ................................................................................................ 7 第三章 热力计算 ......................................................................................................................... 8
3.1结构形式与方案选择 ......................................................................................................... 8
3.1.1计算总压力比 .......................................................................................................... 8 3.1.2选择级数 .................................................................................................................. 8 3.1.3压力比分配 .............................................................................................................. 8 3.2确定汽缸直径 ..................................................................................................................... 8 3.2.1计算容积系数 .................................................................................................................. 8
3.2.2确定压力系数 .......................................................................................................... 9 3.2.3确定温度系数 .......................................................................................................... 9 3.2.4确定泄露系数 .......................................................................................................... 9 3.2.5确定容积效率 .......................................................................................................... 9
3.2.6确定析水系数
??
.................................................................................................. 10
3.2.7确定各级行程容积 ................................................................................................ 10 3.2.8确定各级汽缸直径,行程和实际行程容积 ........................................................ 10 3.3计算活塞力 ....................................................................................................................... 11
3.3.1修正各级公差压力 ................................................................................................ 11 3.3.2修正后各级排气温度 ............................................................................................ 12 3.3.3计算汽缸实际吸排气压力 .................................................................................... 12 3.3.4活塞力的计算 ........................................................................................................ 13 3.3.5计算轴功率并选配电机 ........................................................................................ 13
第四章 动力计算 ....................................................................................................................... 14
4.1计算第一列的惯性力 ....................................................................................................... 15 4.2计算各列摩擦力 ............................................................................................................... 16
4.2.1往复摩擦力 ............................................................................................................ 16 4.2.2旋转摩擦力 ............................................................................................................ 16 4.3计算第I列气体力 ........................................................................................................... 17
4.3.1第I级盖侧的气体力 ............................................................................................ 17 4.3.2一级轴侧的气体力 ................................................................................................ 19 4.3.3计算第I列综合活塞力及切向力......................................................................... 20
第五章 曲轴与连杆的计算 ....................................................................................................... 23
5.1 I级活塞销尺寸 ........................................................................................................... 23 5.2曲轴结构尺寸的确定 ....................................................................................................... 24
5.3连杆尺寸的确定 ........................................................................................................... 25 参考文献......................................................................................................................................... 27 安徽理工大学课程设计(论文)成绩评定表 ............................................................................. 28
第一章 概述
压缩机是一种用于压缩气体,借以提高气体的机械。它的种类很多,用途广泛,压缩机已成为国民经济各个部门中的重要通用机械。在化工生产中,往复式压缩机已成为关键设备,根据压缩机的原理,压缩机可分为“容积式”和“动力式”两大类。压缩机的种类和形式很多,不同压缩机的结构和特点差别很大,因而其适用的场合、性能、造价、尺寸重量等指标也相差甚远。
1.1压缩机的分类及命名
1.2压缩机的基本结构
其组成可以分为三个部分
基本部分:包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头组成,其作用是传递动力。连接基础和气缸部分。
气缸部分:包括气缸、气阀、活塞、填料以及安置在气缸上的排气量调节装置等部分,其作用是形成压缩容积和组织气体泄漏。
辅助部分:包括冷凝器、缓冲器、液体分离器、滤清器、安全阀、油泵、注油器及各种管路系统,这些部件是保证压缩机正常运转。
1.3活塞压缩机的优点
1、活塞压缩机的适用压力范围广,
流量大小,均能达到所需压力;
2、活塞压缩机的热效率高,单位耗电量少;
3、适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广阔压力范围和制冷量要求;
4、活塞压缩机的可维修性强;
5、活塞压缩机对材料要求低,多用普通钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉;
6、活塞压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验; 7 、活塞压缩机的装置系统比较简单。
1.4活塞压缩机的缺点
1、转速不高,机器大而重;
2、结构复杂,易损件多,维修量大; 3、排气不连续,造成气流脉动; 4、运转时有较大震动。
活塞式压缩机在各种场合,特别是在中小制冷范围内,成为应用最广、生产批量最大的一种机型。
1.5活塞式压缩机的工作原理
压缩过程
活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。 排气过程
活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。
至此,压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后,活塞又向下运动,重复上述三个过程,如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。
第二章 总体设计
2.1 设计活塞式压缩机应符合以下基本原则
(1)满足用户提出的排气量、排气压力以及有关使用条件的要求; (2)有足够长的使用寿命(应理解为压缩机需要大修被迫停车的次数); (3)有良好的运转经济性; (4)有良好的动力平衡性; (5)维护检修方便; (6)尽可能采用新结构; (7)制造工艺性良好; (8)机器尺寸小。
2.2压缩机的驱动
活塞式压缩机的驱动包括驱动机和传动装置,本设计中拟采用电动机驱动,
这是综合考虑使用部门的动力装置,压缩机的功率和转速、工作条件来选定的形式。
2.3压缩机的转速和行程的确定
转速和行程的选取对机器的尺寸、质量、制造难易和成本有重大影响,并且还直接影响机器的效率寿命和动力特性。活塞式压缩机设计中在一定的参数和使
用条件下,首先应考虑选择适宜的活塞平均速度。
应为:
(1)活塞平均速度的高低,对运动几件中的摩擦和磨损具有直接的影响,对气缸内的工作过程也很有影响。
(2)活塞速度过高气阀在汽缸上难以得到足够的安装面积,所以气阀管道中的阻力损失很大,功率的消耗及排气温度将会过高,严重影响压缩机运转的经济型和使用性。
微型和小型压缩机为使结构紧凑而只能采用较小行程,虽有较高转速,但活塞平均速度却较低,只有2m/s左右,在一定的速度下,活塞行程的选取与下列因素有关:
(1)排气量的大小;排气量大者行程应取得长些,反而则要短一些。
(2)机器结构型式:考虑到压缩机的使用和维护条件,对于立式、V式、W式、扇式等结构,活塞行程不宜取的过长。 (3)行程的确定
S?AP
式中 S--活塞行程
A--系数,其值在0.062--0.095之间 P--活塞力(吨)
则S?(0.062~0.095)2.398?0.096~0.147m 之间 取S=100mm 转速的确定
近代压缩机的转速n通常在下列范围: 微型和小型 1000~3000(转/分) 中型 500~1000(转/分) 大型 250~500 (转/分) 取n=750转/分
2.4 压缩机的设计条件及要求
压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系,给结合压缩机的具体特性和使用要求而进行的。其目的是要求得到最有力的热力参数(各级的吸排气温度,所消耗力)和适宜的主要结构尺寸(活塞行程、汽缸直径等)。
已知:设计条件:
VW-2.5/2-40天然气压缩机
3
排气体积:Vd=2.5m/min 压缩介质:天然气
吸气压力:P1=0.2MPa(绝压) 排气压力:P2= 4 MPa 第一级进气温度:20℃ 第二级进气温度:25℃
吸入气体的相对湿度:?1?0.8
第三章 热力计算
3.1结构形式与方案选择
3.1.1计算总压力比
?t= P2/P1=4/0.2=20
根据总压力比为20,压缩机的级数取两级比较合适,而且采用双作用汽缸,另外压缩机采用水冷方式。 3.1.2选择级数 z=2 3.1.3压力比分配
?1=?2=(?t )1/2 = (20)1/2=4.47
3.2确定汽缸直径
3.2.1计算容积系数
取余隙体积指数 α1= 0.1 α2=0.12
由文献查得绝热指数为k=1.3,各级膨胀过程的等端点指数m为
m1=1.186 m2=1.225
容积系数 ?V?1??(?1/m?1)
λ1/1.186v1=1-0.1×(4.47-1)=0.747 , λv2= 1-0.12×(4.471/1.225-1)=0.713
3.2.2确定压力系数 查化工机器可取
?p1?0.97,?p2?0.98
3.2.3确定温度系数
查化工机器可取λT1=0.92,λT2
=0.92
3.2.4确定泄露系数
各级各部位相对泄露系数值
取λL1
= 0.973 λ
L2
=0.973
3.2.5确定容积效率
?V??V?p?T?L
?V1?0.65,?V2?0.625
3.2.6确定析水系数
??
第一级无水析出,故Psa2=3167 Pa,则:
??1?1.0
。当T1=20℃时, Psa1=2337Pa;当T2=25 ℃时
ps1??1psa12?105?0.8?2337??2??1??4.47?0.994
ps2??2psa28.94?105?3167 3.2.7确定各级行程容积
Vs1?
qV2.5
??0.00513m3
n?V1750?0.65
Vs2?
qVps1T2??2nps2T1?V2
2.5?2?105?298?0.994
??0.00121m3
5
750?8.94?10?293?0.625
3.2.8确定各级汽缸直径,行程和实际行程容积
已知转速n=750r/min,取行程
sn0.1?750vm???2.5m/s
3030 取活塞杆直径d=30mm,得
s=100mm,得活塞平均速度
2Vs1d22?0.005130.032
D1?????0.182m
?s23.14?0.12
根据汽缸直径标准,圆整为D1?190mm,实际行程容积
??3.143.14
VS1?(D12?d2)s?(?0.192??0.032)?0.1?0.0056m3
2424 活塞有效面积为
'
Ap1?
?
2
D12?
?
4
d2?
3.14?
?0.192??0.032?0.056m224
2Vs2d22?0.001210.032
D2?????0.0903m
?s23.14?0.12同理,,根据汽缸直径标准,圆
整
为
D2?92mm
,
实际行程容积
?2?23.143.14
Vs2?(D2?d)s?(?0.0922??0.032)?0.1?0.001263
m 2424
活塞有效面积为
'Ap?
?
2
2
D2?
?
4
d2?
3.143.14
?0.0922??0.032?0.0126m224。
考虑到圆整值与计算值之间有差值,这里采用维持压力比不变,调整相对余隙体
积的方法,利用下式计算容积系数
?'V??Ap
V
A'
p
计算得新的容积系数为?V1?0.684,?V2?0.685 再通过下式计算新的相对余隙
??
1??V
1
?m
?1
得新的相对余隙?1?0.12,?2?0.13
3.3计算活塞力
3.3.1修正各级公差压力
V'?1,?s1Vs20.00560.00121
1?2?V'
??1.048s1Vs20.005130.00126
3.3.2修正后各级排气温度
3.3.3计算汽缸实际吸排气压力
Psi?Psi(1??si)Pdi?Pdi(1??di)
'
'
式子中Psi,Psi'为i级的名义和实际吸气压力 Pdi,Pdi' 为i级的名义和实际排气压力
3.3.4活塞力的计算
表 盖侧和轴侧活塞工作面积
表 止点气体力计算
在压缩机实际时,假定连杆(或活塞杆)受拉伸时为正。受压时为负。
3.3.5计算轴功率并选配电机 各级指示功率为
k
Nij?1.634p(Vsjn)?Vj[(?'j)
k?1
'
sj
k?1k
?1]
Ni1?18.02kW,Ni2?17.48kW
总的指示功率为
Ni?Ni1?Ni2?18.02?17.48?35.5kW
查过程流体机械,取机械效率?m?0.90,所以轴功率为
Nz?
Ni
?m
?
35.5
?39.44kW0.90
取电机功率余度0.1,则电动机功率为
P?1.1Nz?1.1?39.44?43.384kW
根据电动机标准,可选功率为45kW的电机。
可选电动机的型号为Y280M-8。
第四章 动力计算
动力计算的目的在于计算压缩机中的作用力,确定压缩机所需要的飞轮矩以及各种形式压缩机惯性力。惯性力矩的平衡情况初步设计压缩机所需的基础
压缩机中作用力的分析,是进行压缩机零件强度和刚度计算得一局,也是判断这些力对压缩机装置影响的基础。压缩机中主要的作用力有气体力,曲柄连杆
机构运动时产生的惯性力和摩擦力。
曲柄连杆机构示意图
4.1计算第一列的惯性力
往复惯性力分为一阶往复惯性力和二阶往复惯性力。 I?msr?2(co?s??co2s?)
由上章计算可知本压缩机最大的活塞力为23.50kN,查表可选用的往复运动构件的质量ms?70kg,先取连杆长度??1/4,曲柄旋转角速度
??
?n
30
?
3.14?750s100
?78.5rad/sr???50mm3022。曲柄销旋转半径。
往复惯性力计算表
4.2计算各列摩擦力
4.2.1往复摩擦力
取往复摩擦力为总摩擦力的65%
0.65Ni(
1
Rsi?
?m
?1)?60
2sn
0.65?18.02?(
1
?1)?60Rs1??0.521kN2?750?0.1
1
0.65?17.48?(?1)?60
Rs2??0.505kN2?750?0.1
4.2.2旋转摩擦力
取旋转摩擦力为总旋转摩擦力的35%
0.35Ni(
1
Rri?
?m?sn
?1)?60
1
?1)?60Rr1??0.178kN
3.14?750?0.1
1
0.35?17.48?(?1)?60
Rr1??0.173kN
3.14?750?0.1
0.35?18.02?(
4.3计算第I列气体力
4.3.1第I级盖侧的气体力 各过程压力计算公式如下: 压缩过程:
膨胀过程:
pi?pdi(
s0m
)
s0?x
pi?psi 进气过程:
pi?psi(
排气过程: 气体力:
余隙行程:
s?s0m
)s0?x
pi?pdi
Pi??piAci
s0?s?
s0?0.12?100?12mm,活塞面积Ac1?0.0283m3,压缩及膨胀过程的多变指数可取为m?1.186,盖侧的气体力为负值。计算结果见下表:
第I级盖侧的气体力计算表
4.3.2一级轴侧的气体力
2
A??0.0276m活塞面积活塞面积,其余参数同盖侧,轴侧气体力为正值。
计算结果见下表:
4.3.3计算第I列综合活塞力及切向力
将同一曲柄转角?下的惯性力I、往复摩擦力Rs、及气体力P(轴侧和盖侧)进行相加,求出综合活塞力P,然后按下式计算出切向力T:
? T?P?(sian?
?sin2?
2??sin?
2
2
)
第I级综合活塞力及切向力
同理,可依此计算出第II列气体力。
第五章 曲轴与连杆的计算
5.1 I级活塞销尺寸
活塞销材料选用20钢,活塞销的尺寸,根据最大活塞力Pmax作用下活
塞销投影工作表面上的许用比压[k]初步确定后,按弯曲和剪切作用校核其强度。
dl0?
pmax
,最大活塞力取II级外止点气体力23.50kN [k]
连杆轴承长度l0=(1.1~1.4)d,取l0=1.2d
活塞销许用比压[k]≤150~250 Kg/cm2,取[k]=200 Kg/cm2
pmax23.50?103
1.2d???d?3.161cm
[k]200?9.8则 ∴取活塞销直径d=32mm
2
活塞销内径d0=(0.6~0.7) d=(0.6~0.7)×32=19.2~22.4mm,取d0=20mm 活塞销长度lp=(0.8~0.9)D1=(0.8~0.9)×190=152~171mm ,取lp=160mm
5.2曲轴结构尺寸的确定
基于以上几项要求,对于曲拐轴主要尺寸初步确定如下:
曲柄的主要尺寸 曲柄销直径D
P取最大值为II级外止点气体力,P=23.50kN
D?(4.6~5.6)p?(4.6~5.6)?
23.50
?7.123?8.672cm9.8,取D=80mm
主轴颈直径D1
D1?(1~1.1)D?(1~1.1)?80?80~88mm,取D=85mm
1轴颈长度:根据选取轴承宽度略大些 曲柄厚度t:
t?(0.7~0.6)D?(0.7~0.6)?80?56~48mm,取t=50mm
曲柄宽度h
h?(1.2~1.6)D?(1.2~1.6)?80?96~128mm,取h=120mm
曲柄半径R
s100R???50mm
22
曲轴强度校核
为使计算简单,对曲轴的受力情况先作如下简化假定:1)对于多支承曲轴,作为在主轴承中点处被切开的分段筒支梁考虑;2
)连杆力集中作用在曲柄销中
点处;3)略去回转惯性力;4)略去曲轴自重。
p45
9550000?T??22.92MPa???33WT0.2d0.2?50
曲轴的材料是球墨铸铁,????20~25MPa,所以满足强度要求。
5.3连杆尺寸的确定
主要尺寸计算表
参考文献
[1] Paul C. Hanlon. 压缩机手册[M]. 郝点, 译. 北京: 中国石化出版社, 2003.
[2] 全国压缩机标准化技术委员会. 中国机械工业标准汇编压缩机卷(上、下)[M]. 北京: 中国标准出版社, 2004.
[3] 活塞式压缩机编写组. 活塞式压缩机设计[M]. 北京: 机械工业出版社, 1981.
[4] 吕红旗. 压缩机设计生产新工艺新技术与安装调试及质量检测标准规范实用手册[M]. 北京: 北方工业出版社, 2006.
[5] 朱圣东, 邓建, 吴家声. 无油润滑压缩机[M]. 北京: 机械工业出版社, 2001.
[6]上海东方压缩机厂有限公司. 水冷系列空气压缩机[EB/OL]. 上海: 2009[2009-02-05].
[7] 高慎琴. 化工机器[M]. 北京: 化学工业出版社, 1992.
[8] 活塞式压缩机设计编写组.活塞式压缩机设计[M].北京:机械工业出版社,1974.
[9] 2008年国内往复式压缩机产销量报告[R],2008.
[10] 李云,姜培正.过程流体机械[M].北京:化学工业出版社,2008
安徽理工大学课程设计(论文)成绩评定表
学生姓名: 赵守强 学号:2010305734 专业班级:化工设备10-1 课程设计题目: VW-2.5/2-40天然气压缩机设计
指导教师评语:
成绩:
指导教师:
2012年 6 月 7 日
范文四:天然气压缩机系统设计毕业论文
(此文档为word 格式,下载后您可任意编辑修改!)
1绪论
1.1引言
随着科学技术的飞速发展,人类与天然气的关系越来越密切。正如大家所知道的,天然气能源是一种十分干净,优质,方便,高效的能源。所以无论是直接燃烧,还是用来开车或发电,都将会受到人们的欢迎。经过测定,天然气的热效应和热值不仅高于煤炭的热值,而且也高于石油的。目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达35%,成为仅次于石油的第二大能源。天然气广泛用于商业及民用热水器,燃灶具,制冷及采暖,也用于冶金,造纸,陶瓷,采石,玻璃等行业,还用于干燥脱水处理及废料燃烧
天然气汽车的一氧化碳,碳氢化合物与氮氧化合物的排放量都大大的低于汽油,柴油发电机的汽车,不磨损,不积碳,运营费用低,是一种新型环保的汽车,未来的发展前景非常可观。
1.2天然气压缩机的国内外研究现状
目前,国外天然气压缩机的主要生产厂家,主要集中在美国。以库伯公司,艾里尔公司,和德莱赛兰公司等为代表。生产的压缩机类型按其总体结构而言,可分为总体式和分体式两大系列。总体来看,目前国内生产的压缩机产品的供需情况是:一般用微型压缩机和往复式活塞压缩机,这两种压缩机的生产力都大于市场需要,快速发展的微型压缩机主要依赖于以出口为主的生产模式,工艺用的压缩机尽管有了较快的发展,但在其技术水平和制作能力,特别是在产品的性能稳定性,可靠性方面与国际先进水平有一定差距,不能满足国家重点工程建设的需要。目前车用天然气压缩机技术已日趋成熟,技术性能已达到国际水平,制造和生产的水平已接近国际水平。进口及国产的同类型压缩机性能与中国产压缩机的易损件寿命比进口的产品低,国产材料加工水平没有跟上是主要的原因。但进口压缩机的价格要给国产的压缩机的成套价格高52%,而且配件供应有保证。因此选用国产压缩机投资和运行维护费用比较低。
2 VW-73天然气压缩机的特点及应用
2.1天然气压缩机的构造原理:
天然气加气站用压缩机,构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。
气体的压缩级数为三级或四级,连杆、气缸与活塞组成的列数为两列,同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构,每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。与现有天然气加气站用压缩机相比,不仅简化了结构,而且提高了压缩机运转的平稳性,降低了能耗,并可得到无油污染的压缩天然气。
2.2天然压缩机的特点:
1、采用德国曼内斯曼德马格公司技术,产品可靠性高。
2、气阀、活塞环等易损件采用国外先进产品,使用寿命达8000小时以上。
3、软启动,允许压缩机频繁启动和停机。
4、宽范围进气,适应范围广。
5、整体撬装结构,噪音低,易于城区安装,节省投资。
6、西门子PLC 控制系统,自动化程度高,远程控制方便。
7、可以选择风冷、混冷、水冷三种冷却方式。 产品可做的范围:排气量从0.2-40mmin 排气压力从0.2Mpa-25Mpa.
3压缩机概述
用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机,也称“压气机”或“气泵”,一般提升压力小于0.2MPa 时称作鼓风机,提升压力小于0.02MPa 时称为通风机。根据压缩气体的原理,压缩机可分为“容积式”和“动力式”两大类。压缩机的种类和形式很多,不同压缩机的结构和特点差别很大,因而其适用的场合、性能、造价、尺寸重量等指标也相差甚远。
4压缩机的分类与命名
4.1按工作原理分类
按工作原理,压缩机可分为“容积式”和“动力式”两大类。容积式压缩机直接对一可变容积工作腔中的气体经行压缩,使该部分气体的容积缩小、压力提高,其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。容积式压缩机工作的理论基础是反映气体基本状态参数p 、V 、T 关系的气体状态方程。动力式压缩机首先使气体流动速度提高,即增加气体分子的动能,然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也相应减小,其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机在中国个别文献中称为“速度式”或“叶轮式”压缩机。动力式压缩机工作的理论基础是反映流体静压与动能守恒关系的流体力学伯努利方程。
4.2按排气压力分类
见表4-1,按排气压力分类时,压缩机的进气压力为大气压力或小于0.2MPa 。对于进气压力高于0.2MPa 的压缩机,特称为“增压压缩机”,化工厂中常用的循环气压增机即为增压压缩机的一种。
资料来源:李云 姜培正. 过程流体机械[M].北京:化学工业出版社,2008.
4.3按压缩级数分类
在容积式压缩机中,每经过一次工作腔压缩后,气体便进入冷却器中进行一次冷却,这称为一级。而在动力式压缩机中,往往经过两次或两次以上叶轮压缩后,才进入冷却器进行冷却,把每进行一次冷却的数个压缩“级”合成为一个“段”。在日本把容积式压缩机的“级”称为“段”,中国个别地区、个别文献受此影响,也把“级称为“段”。
单级压缩机——气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩;
两级压缩机——气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩;
多级压缩机——气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩,相应通过几次便是几级压缩机。
4.4按功率大小分类
压缩机按功率大小分类见表4-2。
资料来源:李云 姜培正. 过程流体机械[M].北京:化学工业出版社,2008.
4.5压缩机分类命名
压缩机按结构或工作特征分类和命名见表4-3.
资料来源:李云 姜培正. 过程流体机械[M].北京:化学工业出版社,2008.
4.6压缩机的用途
压缩机的用途极为广泛,遍布工农业、交通运输业、国防甚至生活的各个领域。按照气体被压缩的目的,大致可区分为如下四类。
4.6.1动力用压缩机
利用压缩空气驱动各种工具和器械已经应用的非常广泛,如风镐、风钻、气力扳手、造型机、车辆制动、仪表控制等。纺织工业中利用压缩空气吹送纬线以替代梭子,食品和制药工业用压缩空气搅拌浆液,中大型发动机用压缩空气启动,高压空气爆破采煤,鱼雷发射,潜艇沉浮等,这些场合军需用到不同压力的压缩空气,具有安全、可靠、方便、洁净等优点。
4.6.2化工工艺用压缩机
在化学工业中将气体压力提高有利于化学反应的进行,提高反应速度和产率,并可相应减小设备尺寸,降低工程造价。如化肥生产中的合成氨工艺要使氢气和氮气早15~100MPa 的压力下反应,尿素生产需要在21MPa 下使二氧化碳和氨气产生化学反应,而由乙烯聚合生产塑料的工艺则需要高达280MPa 的压力,石油加氢精炼则需要7~32MPa 的压力。
4.6.3制冷和气体分离用压缩机
制冷设备中需要提高制冷剂的压力,以将其冷却成液态,这需要压缩机提供约1.5~12MPa 的压力。在气体分离工业(如空气),需要用压缩机先将混合气体提高压力,然后进行冷却和膨胀降温并变成液态,最后利用不同组分沸点差将其蒸发分离。
4.6.4气体输送用压缩机
气体输送有输送管道和瓶装输送两种方式。气量大时由管道输送,此时压缩气体的目的是提高其体压力以克服流动过程中的管道阻力,并使较小的管径输送尽可能多的气体,如天然气的管道输送需要1~10MPa 的压力。气量小时用容器装运,因容器一般体积有限所以为装运更多的气体,往往将充气压力定得高一些,如天然气汽车加气子站气体转运槽车的运输压力是20MPa ,而燃料电池汽车车载氢气瓶的充装压力是35~70MPa 。
5活塞式压缩机简介
活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程),则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气、压缩和压缩过程、排气过程。
5.1活塞式压缩机分类
按压缩级数分类,有单级压缩和两级压缩。单级压缩机是指压缩过程中制冷剂蒸气由低压至高压只经过一次压缩。而所谓的两级压缩机,压缩过程中制冷剂蒸气由低压至高压要连续经过两次压缩。
按作用方式分类,有单作用压缩机和双作用压缩机。其制冷剂蒸气仅在活塞的一侧进行压缩,活塞往返一个行程,吸气排气各一次。而双作用压缩机制冷剂蒸气轮流在活塞两侧的气缸内进行压缩,活塞往返一个行程,吸、排气各两次。所以同样大小的气缸,双作用压缩机的吸气量较单作用的大。但是由于双作用压
缩机的结构较复杂,因而目前大都是采用单作用压缩机。
按制冷剂蒸气在气缸中的运动分类,有直流式和逆流式。所谓直流式是指制冷剂蒸气的运动从吸气到排气都沿同一个方向进行,而逆流式,吸气与排气时制冷剂蒸气的运动方向是相反的。从理论分析来看,直流式与逆流式相比,由于蒸气在气缸中温度及比容的变化较少,故直流式性能较好。但是由于直流式压缩机的进汽阀需装在活塞上,这样便相对增加了活塞的长度和重量,因而功的消耗就增加、检修也麻烦,所以目前生产的压缩机大都采用逆流式。
按气缸中心线的位置分类,有立式压缩机、卧式压缩机、V型、W型和S型压缩机等。立式压缩机气缸中心线呈垂直位置而卧式压缩机气缸中心线是水平的。V型、W型和S型是高速、多缸、现代型压缩机,其速度一般为960~1440转分,气缸数目多为2、4、6、8 四种,其中,字母表示气缸的排列形式。
活塞式制冷压缩机,根据其结构特征,还可分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。虽然构造各异,但它们之间也有许多共同之处,只是其结构特征不同。
开启式制冷压缩机的结构特征在于:压缩机的动力输入轴伸出机体外,通过联轴器或皮带轮与电动机联结,并在伸出处用轴封装置密封。目前,氨压缩机和容量较大的氟利昂压缩机都采用这种结构形式。
半封闭式制冷压缩机的结构特点是:压缩机与电动机共用一主轴,并共同组装于同一机壳内,但机壳为可拆式,其上开有各种工作孔用盖板密封。
全封闭式制冷压缩机的结构特点在于:压缩机与其驱动电动机共用一个主轴,二者组装在一个焊接成型的密封罩壳中。这种压缩机结构紧凑,密封性好,使用方便,振动小、噪音小,广泛使用在小型自动化制冷和空调装置中。
5.2活塞式压缩机工作原理
压缩机就是产生气体压力能的机器。它在国民经济各部门中已成为必不可少的关键设备。目前,需要高压的场合,多采用活塞式压缩机。如渤西油田陆上终端处理场所用的稳定气体压缩机为两列对称式活塞压缩机。
活塞式压缩机种类繁多,结构复杂,但基本结构大致相同:主要由机身,曲轴,连杆,活塞,汽缸和吸气阀,排气阀,十字头,滑道,活塞杆和填料函组成。
压缩机运转时,电动机带动曲轴作旋转运动,通过连杆使活塞作往复运动,曲轴旋转一周,活塞往复运动一次,气缸内相继实现吸气,压缩,排气的过程,即完成一个工作循环。
(1)吸气过程 当活塞向左运动时,气缸内的工作容积逐渐增大而压力逐渐降低,当压力降至稍低于进气管中压力时,进气管中气体便顶开吸气阀进入气缸,直到活塞达到最左边位置(又称内止点)时,工作容积最大,吸气阀开始关闭。
(2)压缩过程 当活塞向右运动时,气缸内工作容积缩小,而气体压力逐渐增大。由于吸气阀有止逆作用,故汽缸中气体不能倒流到进气管中。同时,因排气管中气体又高于气缸内部的压力,气缸内气体无法从排气管流出,而排气管中的气体因排气阀的止逆作用,也不能进入气缸内。此时,气缸内的气体量保持一致,,随着活塞的右移,气体压力不断升高。
(3)排气过程 当活塞右移到一定位置时,气缸内的气体压力升高到稍高于排气管中的气体压力,气体便顶开排气阀进入排气管中,直到活塞运动到最右端(又叫外止点)为止。排气阀关闭,活塞再次左移,上述过程重复出现
5.3活塞式压缩机的特点:
活塞式压缩机的主要优点:
(1)适用压力范围广
可用于低压(包括真空中),中压,高压和超高压。
(2)效率高
其效率高于回转式压缩机和速度式压缩机,大型活塞式压缩机的热效率在80%以上。
(3)适应性强
排气量范围较广,在较小排气量下也能保持较高的效率,而且排气量受排气压力波动的影响很小,此外气体密度对压缩机性能的影响不太显著,故机器的通用性好。
活塞式压缩机的主要缺点:
(1)结构较复杂,易损件较多,维护,检修和安装都比较麻烦
(2)由于往复惯性力的限制,转速较低,当需要较大排气量时,其机体庞大,并需要大型设备基础,因此,当排气量较大时,不宜采用活塞式压缩机。
(3)排气不连续,造成气流脉动,严重时产生气流脉动共振。会造成管网或机件的损坏。
(4)一般气缸内要用润滑油,使气体带油。若对气体质量要求过高,压缩后气体的净化要求繁重。
5.4压缩机工作过程
5.4.1吸气过程
当活塞向左运动时,气缸内的工作容积逐渐增大而压力逐渐降低,当压力降至稍低于进气管中压力时,进气管中气体便顶开吸气阀进入气缸,直到活塞达到最左边位置(又称内止点)时,工作容积最大,吸气阀开始关闭。
5.4.2压缩过程
活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。
5.4.3排气过程 活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。至此,压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后,活塞又向下运动,重复上述三个过程,如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。
5.5活塞式压缩机产品型号表示方法 每一台压缩机的基本型式都用一定的符号表示。这些符号亦称为型号,单级产品型号主要由气缸数目、所用制冷剂的种类、气缸布置形式与气缸直径四个方面的内容组成。
5.6活塞式压缩机基本构造
活塞式压缩机主要由机体、曲轴、连杆、十字头、活塞组、填料函、
阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。
5.6.1机体
机体:包括汽缸体和曲轴箱两部分,一般采用高强度灰铸铁(HT20-40)铸成一个整体。它是支承汽缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。汽缸采用汽缸套结构,安装在汽缸体上的缸套座孔中,便于当汽缸套磨损时维修或更换。因而结构简单,检修方便。
5.6.2曲轴
曲轴:曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的全部功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时,承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载,工作条件恶劣,要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造,但现在已广泛采用球墨铸铁(如QT50-1.5与QT60-2等)铸造。
5.6.3连杆
连杆:连杆是曲轴与活塞间的连接件,它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动,并把动力传递给活塞对汽体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。
连杆体在工作时承受拉、压交变载荷,故一般用优质中碳钢锻造或用球墨铸铁(如QT40-10)铸造,杆身多采用工字形截面且中间钻一长孔作为油道。
连杆小头通过活塞销与活塞相连,销孔中加衬套以提高耐磨、耐冲击能力。连杆小头衬套常用锡磷青铜ZQSn10-1做成整体筒状,外圆面车有环槽并钻有油孔,内表面开有轴向油槽。
连杆大头与曲轴连接。连杆大头一般做成剖分式,以便于装拆和检修。为了改善连杆大头与曲柄销之间的磨损状况,大头孔内一般均装有轴承合金轴瓦即连杆大头轴瓦。连杆大头轴瓦分薄壁和厚壁两种,系列制冷压缩机都采用薄壁轴瓦。轴瓦的上瓦与连杆油孔相应的地方也开有油孔。
连杆螺栓用于连接剖分式连杆大头与大头盖。连杆螺栓是曲柄连杆机构中受力严重的零件,它不仅受反复的拉伸且受振动和冲击作用,很容易松脱和断裂,以致引起严重事故。所以对连杆螺栓的设计、加工、装配均有严格要求。连杆螺栓常用40Cr 、45Cr 钢等制造,且采用细牙螺纹,其安装时要求有一定的预紧力,以免在载荷变化时连杆大头上下瓦和曲柄销之间松动敲击,加速机器零件的损坏。
5.6.4十字头
十字头是连接摆动的连杆和往复运动的活塞的零件,具有导向和传力作用。 十字头由十字头体,滑板,十字头销等部分组成,按十字头体与滑板的连接方式,可分为整体式和可拆式。
十字头与活塞的连接常用螺纹连接和法兰连接的形式,各种连接方式都应采用防松措施,以保证连接的可靠性。
十字头与螺栓小头的连接,是用十字头销来实现的。十字头销分为浮动式和固定式两种。
十字头的润滑油一般通过导轨的下方加入,经十字头体的油路达到十字头销与滑板,滑板上开有油槽,以利润滑。有时润滑油从连杆大头通过油孔到小头,以便润滑十字头销。
5.6.5气阀
气阀的作用是控制气缸内的气体吸进和排出。靠气阀两侧的压力差来自动实
现及时启闭。它由阀座,升程限制器,阀片,弹簧及螺栓螺母所组成。汽阀是压缩机的一个重要部件,属于易损件。它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输汽量、功率损耗和运转的可靠性。汽阀包括吸气阀和排气阀,活塞每上下往复运动一次,吸、排气阀各启闭一次,从而控制压缩机并使其完成吸气、压缩、排气等四个工作过程。由于阀门启闭工作频繁且对压缩机的性能影响很大,因此气阀需满足如下要求:气体流过阀门时的流动阻力要小,要有足够的通道截面,通道表面应光滑,启闭及时、关闭严密,坚韧、耐磨。吸气阀与排气阀的结构基本相同,只是在组装时阀座与升程限制器互相倒置。吸气阀升程控制器靠近气缸里侧,排气阀则是阀座靠近气缸里侧。此外排气阀所用弹簧应比吸气阀所用的弹性力稍大。现以吸气阀为例说明气阀的工作过程。在吸气过程中,当缸中的压力低于吸气管中的压力,且两者压力差所产生的压力足以克服弹簧压紧力及阀片,弹簧的惯性力时,阀片被顶开,气体开始进入气缸,吸气过程开始。随后,阀片继续开启并贴到升程限制器上,气体继续进入缸内,直到活塞接近止点位置时,活塞速度急剧下降,气流速度也随之降低,于是气体对阀片的推力减小,当弹簧力大于气体推力及阀片,弹簧的惯性力时,弹簧随即把阀片推回阀座上,即吸气阀关闭,吸气过程结束。可见,吸气阀是在阀片两侧压力差开启,在弹簧力作用下关闭的,排气阀工作原理也是如此。
5.6.6活塞组 活塞组:活塞组是活塞、活塞销及活塞环的总称。活塞组在连杆带动下,在汽缸内作往复直线运动,从而与汽缸等共同组成一个可变的工作容积,以实现吸气、压缩、排气等过程。
活塞——活塞可分为筒形和盘形两大类。我国系列制冷压缩机的活塞均采用筒形结构,它由顶部、环部和裙部三部分组成。活塞顶部组成封闭汽缸的工作面。活塞环部的外圆上开有安装活塞环的环槽,环槽的深度略大于活塞环的径向厚度,使活塞环有一定的活动余地。活塞裙部在汽缸中起导向作用并承受侧压力。
活塞的材料一般为铝合金或铸铁。灰铸铁活塞过去在制冷压缩机中应用较广,但由于铸铁活塞的质量大且导热性能差,因此,近年来系列制冷压缩机的活塞都采用铝合金活塞。铝合金活塞的优点是质量轻、导热性能好,表面经阳极处理后具有良好的耐磨性。但铝合金活塞比铸铁活塞的机械强度低、耐磨性差也差。
活塞销——活塞销是用来连接活塞和连杆小头的零件,在工作时承受复杂的交变载荷。活塞销的损坏将会造成严重的事故,故要求其有足够的强度、耐磨性和抗疲劳、抗冲击的性能。因此,活塞销通常用20号钢、20Cr 钢或45号钢制造。
活塞环——活塞环包括汽环和油环。汽环的主要作用是使活塞和汽缸壁之间形成密封,防止被压缩蒸气从活塞和汽缸壁之间的间隙中泄漏。为了减少压缩汽体从环的锁口泄漏,多道汽环安装时锁口应相互错开。油环的作用是布油和刮去汽缸壁上多余的润滑油。汽环可装一至三道,油环通常只装一道且装在汽环的下面,常见的油环断面形状有斜面式和槽式两种,斜面式油环安装时斜面应向上。 轴封
轴封——轴封的作用在于防止制冷剂蒸汽沿曲轴伸出端向外泄漏,或者是当曲轴箱内压力低于大气压时,防止外界空气漏入。因此,轴封应具有良好的密封性和安全可靠性、且结构简单、装拆方便、并具有一定的使用寿命。
轴封装置主要有机械式和填料式两种。目前常用的机械式轴封主要有摩擦环式和波纹管式。其中,国产系列活塞式制冷压缩机大都采用摩擦环式轴封,这种轴封由活动环(摩擦环)、固定环、弹簧及弹簧座、压圈和两个“0”形耐油橡胶圈所组成。活动环槽内嵌一橡胶密封圈并与活动环一同套装在轴上,在弹簧力和压圈的作用下,活动环与橡胶圈一同被压紧在轴上且使活动环紧贴在固定环上。工作时弹簧座与弹簧、轴上橡胶密封圈及活动环随同曲轴一起转动,固定环及其上的橡胶圈则固定不动。故工作时活动环和固定环作相对运动,紧贴的摩擦面起防止制冷剂往外泄漏的密封作用,轴上橡胶圈用来密封轴与活动环之间的间隙,固定环上的耐油橡胶密封圈起防止轴封室内润滑油外泄的作用。 5.6.7填料函
填料函是阻止气缸内压缩介质沿活塞杆表面泄漏的密封装置,通常用一组密封填料来实现密封。对填料的基本要求是密封性能好,耐磨损。常用的金属填料有两种:平面填料和锥面填料。为了减少摩擦热,有的填料函设有冷却水道。
填料函中每个密封室主要由密封盒,挡气环,密封环和“项链”式弹簧组成。密封盒用来安放密封环和挡气环。密封盒的两个端面必须研磨,以保证密封盒与密封环之间的径向密封。密封环在密封涵中起主要密封作用,其密封原理与活塞环相同。挡气环为三瓣环,其外部也有弹簧紧固。挡气环作用是挡住密封环切口间隙构成气体轴向泄漏通道。安装时,挡气环应靠近气缸一侧,切不可与密封环装反,否则起不到密封作用。两环接口应相互错开并用销钉定位。为使密封圈能自动的抱住活塞杆,密封环,挡气环应装在密封盒内并应有适当的轴向间隙。 5.6.8能量调节装置
能量调节装置:在制冷系统中,随着冷间热负荷的变化,其耗冷量亦有变化,因此压缩机的制冷量亦应作必要的调整。压缩机制冷量的调节是由能量调节装置来实现的,所谓压缩机的能量调节装置实际上就是排气量调节装置。它的作用有
二,一是实现压缩机的空载启动或在较小负荷状态下启动,二是调节压缩机的制冷量。压缩机排气量的调节方法有:1°顶开部分汽缸的吸气阀片;2°改变压缩机的转速;3°用旁通阀使部分缸的排气旁通回吸气腔,这种方法用于顺流式压缩机;4°改变附加余隙容积的大小。顶开汽缸吸气阀片的调节方法是一种广泛应用的调节方法,国产系列活塞式制冷压缩机,均采用顶开部分汽缸吸气阀片的输气量调节装置,
顶开部分汽缸吸气阀片的输气量调节装置的原理很简单,即用顶杆将部分汽缸的吸气阀片顶起,使之常开,使活塞在压缩过程中,压力不能升高,吸入蒸汽又通过吸气阀排回吸气侧,故该汽缸无排气量,从而达到调节输气量的目的即能量调节。
顶开吸气阀片能量调节装置可分为执行机构、传动机构和油分配机构三部分,主要由油分配阀、油缸、油活塞、拉杆、转动环、顶杆和弹簧等部件组成。拉杆上有两个凸圆,分别嵌在两个汽缸套外部的转动环中。若不向油缸中供油,由于油活塞左侧弹簧的作用,油活塞处于油缸的右端位置,汽缸套外部的顶杆都是处在转动环斜槽的最高位置,将吸汽阀片顶开,于是该汽缸卸载。当压力油经油分配阀向油缸供油时,因油压的作用,克服弹簧力使油活塞及拉杆向左移动,并通过拉杆上的凸圆使转动环转动一定角度,相应地使顶杆在顶杆弹簧作用放下而下滑到斜槽的最低处,这时吸汽阀片在重力和弹簧力作用下降落在阀座上并可以自由启闭,则该汽缸处于工作状态。
压缩机起动时,由于机器尚未转动,油压为零,因而全部汽缸的吸汽阀片都被顶杆顶开,汽缸不起压缩作用,从而实现了空载启动。
6相关数据计算
6.1已知的参数和压缩机主要结构参数的选取
套管气的主要成分是天然气,所以一些参数可按天然气来查由VW-73型可知,本次设计的是V 式、无油润滑压缩机。其已知参数为:
相对湿度 ?=0. 8
绝热指数 k =1.32
第一级吸气温度T s 1=293k 第二级吸气温度T s 2=303k
3
Qd =7m /min 额定排气量
5P =1?10Pa s 1额定进气压
5P =3?10Pa 额定排气压d
在进行热力计算前先要选定主要结构参数,包括转速n 和行程S 。转数和行程的选取对机器的尺寸、重量、制造难易和成本有重大影响,并且还直接影响机器的效率、寿命和动力性。
3
本次设计中已知额定排气量为7m /min 等于1,额定排气压为0.3MPa ,根
据郁永章《活塞式压缩机》可知此压缩机为微型中压压缩机。由《活塞式压缩机设计》可查得微型和小型压缩机的转数n=1000~3000转分,在次设计中取n=750转分。
S
=
在常压进气时,一般当转数高于500转分时,D 1 0.32~0.45 。
6.2热力计算
6.2,1活塞式压缩机级的确定
由额定排气压力和额定进气压力(均是表压)可知其总压力比为
P 20.3ε===3
P 10.1
下表是目前所使用的从常压进气的一些压缩机的级数,这些压缩机基本上具有较好的性能和较好的效率,可供设计选型参考。
已知终压为0.3MPa, 根据表2.1可初步选定该压缩机的级数Z=2. 6.2.2压力比的分配
理论推导表明,对于理想气体,各级回冷完全时,按等压力比分配总压力比
εt ,等温指示效率最高。对于实际气体,各级消耗相等时,等温指示效率最高,
故按各级功耗相等的原则分配压力比。已知总压力比ε=3,按等压力比分配如下:
ε1=ε2==1.73 一般第一级的压力比取小一些以保证第一级有较高的容积系数,所以取ε1=1.7,则ε2=2.05
6.2.3初步确定各级名义压力
由第一级进气压力和压力比可求得第一级排气压力P I1:P I1=P1?ε1即
P I1=0.1?1.7=0.17 第一级排气压力即是第二级的吸气压力,具体如下表:
表6.2各级吸气压力
资料来源:计算
6.2.4各级的排气温度
取压缩过程指数n = 1.1 n -1T d =T s εn
T d 1=T s 1ε1
n -1n
T d 2=T s 2ε2
n -1n
=293?1.7
1.1-11
=303?2.05
1.1-11
=309k =325.5k
6.2.5确定各级容积效率
(1)确定各级容积系数
取各级相对余隙容积和膨胀指数如下。 α1=0.12 α2=0. 1 4
m 1=1.16 m 2=1. 21
m 1
111m 22
得λV 1=1-α(ε-1) =1-0.12(1.7-1) =0.930 λV 2=1-α2(ε-1) =1-0.14(2.05-1) =0.885 (2)选取压力系数 λp 1=0.96λ=0. 99
p 2 (3)选取温度系数
λt 1=0.97 λt 2=0. 9 6(4)选取泄露系数
0λl 1=0.85 λl 2=0. 9A (5)确定容积效率
ηV =λV λp λt λl
于是可得:
ηV 1=0.930?0.96?0.96?0.85=0.729
11.1611.2
ηV 2=0.885?0.99?0.97?0.90=0.765 6.2.6确定析水系数
λ?
第一级无水析出,故λ?1=1。而各级进口温度下的饱和蒸汽压P Sa 查文献得
P sa 1=2337Pa P sa 2=4241Pa
p s 1-?p sa 1105-0.8?2337λ?2=ε1=?1.7=1.01 5
p s 2-p sa 21.7?10-4241
6.2.7确定各级行程容积
V s 1=
Q d 7
==0.01280m 3 n ηv 1750?0.729
Q d p s 1T 2λ?271053031.01V s 2===0.00750m 3 5
n p s 2T 2ηv 27501.7?102930.7656.2.8确定各级气缸直径,行程和实际行程容积
已知转速n=750转分,取行程S=100mm,得活塞的平均速度
0.1?750
v m =sn /30==2.5m /s
30取活塞杆直径d=30mm,得第一级气缸直径
D 1==0.286
根据气缸直径标准,圆整为290mm 实际行程容积为:
d 20.0322
V s 1=(D -) πs =(0.290-) ?3.14?0.1=0.02627m 3
22
2
1
活塞有效面积为:
π2π23.143.142
A '=D -d =?0.290-?0.032=0.131m 3 p 11
2424同理,可得第二级气缸的直径:
D 2===0.220m
根据气缸直径标准,圆整为220mm 。 实际行程容积为:
d 20.0322
V s 2=(D 2-) πs =(0.220-) ?3.14?0.1=0.01506m 3
22
2
活塞有效面积为:
π2π23.143.142
A '=D -d =?0.220-?0.032=0.0753m 2 p 22
2424
考虑到圆整值与计算值之间的差值,这里采用维持压力比不变,调整相对余隙容积的方法,利用下式计算容积系数:
'=λV λV
而A p =
A p
A 'p
V s
'于是得新的容积系数:λ'v 1=0.909 λv 2=0.88 s
再通过下式计算新的相对余隙:
α'=
'1-λV ε-1
1m
'=0.058 α'结果得:α12=0.080 6.2.9计算活塞力
(1)计算实际吸排气压力,各级进、排气相对压力损失取值,各级进、排气压力和实际压力比
d 1=0.17Mpa ,查相关资料和图表第一级吸气压力P s 1=0.1Mpa 排气压力P
''
选取第一级进气压力损失和排气压力损失分别为δs 1=0.05 δd 1=0.075则实
际压力及压力比为:
5
P s '1=(1-0.05) ?1?10=0.095Mpa
5'P d 1=(1+0.075) ?1.7?10=0.1828Mpa
'=4.19ε1
第二级吸气压力P s 2=0.37Mpa 排气压力P d 2=1.5Mpa 查相关资料和图表
''
选取进气压力损失和排气压力损失分别为δs 2=0.03 δd 2=0.055则实际压力及压力比为:
P s '2=(1-0.03) ?1.7?105=0.1649Mpa
5
'P d 2=(1+0.055) ?3?10=0.3165Mpa
ε'2=4.41 具体如下表:
表6.3 各级进排气压力和实际压力比
资料来源:计算器计算 (2)活塞力的计算
首先计算盖侧和轴侧活塞的工作面积见表2.4;止点气体力计算见表2.5
资料来源:计算器计算
表6.5止点气体力计算
资料来源excel 计算
6.2.10计算轴功率并选配电机 各级指示功率为
N ij =
n j 1
n (1-δsj ) λVj P sj V sj {[εj (1+δ0j )]60n j -1
n j -1n j
-1}
1.1-1
11.15
N i 1=?750(1-0.05) ?0.739?0.95?10?0.02627{[1.7(1+0.125)]1.1-1}=14.628KW
601.1-1
1.1-1
11.15
N i 2=?750(1-0.03) ?0.778?3.589?10?0.01506{[2.05(1+0.085)]1.1-1}=42.278KW
601.1-1
总的指示功率为
N i =∑N ij =N i 1+N i 2=14.628+42.278=57.0KW
j =1
取机械效率ηm =0.85,所以轴功率为
Nz =
N i 57
==67.06KW ηm 0.85
取电机功率余度为10%则电机功率取75KW
7动力计算
7.1已知条件和数据
根据第一部分热力计算的结果,得出所用数据如下所示: 活塞行程:s = 100mm 转 速:n = 750转分 7.2压缩机各级汽缸气体力指示图
设计的压缩机为单缸作用两级压缩机,各级汽缸参数及力学情况已知,则相应一些部分可以简化,作汽缸的动力计算。现用作图法作汽缸示功图。
动力计算基本数据:
表7.1盖侧活塞力
资料来源excel 计算
''
相对余隙容积α1=0.058 α2=0. 08 0绝热指数k=1.32 7.3作图法绘制综合活塞力图
(1) 将设计示功图展开在横坐标为2s 的综合活塞力图上,纵坐标与设计示
功图中的力的比例尺相同。
(2) 按勃列克斯近似作图法在展开的设计示功图下方作两个半圆找出行程
s 与曲柄销转角α的关系,转角每等份取15ο
(3) 列出一级往复惯性力数值表
曲柄半径与连杆长度比:查资料 取λ=曲轴旋转角速度: ω=
1
5
n π3.14?750==78.5s -1 3030
曲柄销旋转半径:r =0.5s =50mm
由热力计算数据可知最大活塞力为1.206kN, 取P =4kN 由公式m p max =
p
代入数据
r ω21+λ4000
≈11kg
m p max =
?1?
50?10?78.5 1+?
?5?
-3
2
往复质量m p 在运动时产生的往复惯性力I 为:
I =m p r ω2(cos α+λcos2α)=3389(cos α+λcos2α)
(2-3)
x
现将查得(cos2α+λcos α) 与和I 的值如表3.2所示
r
表 7.2一级往复惯性力数值表
(单位:N mm)
资料来源:excel 计算
列出二级往复惯性力数值表
曲柄半径与连杆长度比:查资料 取λ=
1 5
曲轴旋转角速度: ω=
n π3.14?750==78.5s -1 3030
曲柄销旋转半径:r =0.5s =50mm
由热力计算数据可知最大活塞力为1.202kN, 取P =3kN 由公式m p max =
p
代入数据 2
r ω1+λ3000
=8kg
m p max =
?1?
50?10-3?78.52 1+?
?5?
往复质量m p 在运动时产生的往复惯性力I 为:
I =m p r ω2(cos α+λcos2α)
(2-3)
=2465(cos α+λcos2α)
x
现将查得(cos2α+λcos α) 与和I 的值如表3.3所示
r
表 7.3二级往复惯性力数值表
(单位:N mm)
资料来源:excel 计算
(4)计算往复摩擦力f s 查资料知,
(
f s =0.65?N i
1
ηm
1
-1) ?602sn
(2-4)
(
f s 1=0.65?N i 1
ηm
-1) ?602sn
?1?
-1??60
0.85?
=0.65?14628?? -3
2?100?750?10
=671N
(
f s 2=0.65?N i 2
1
ηm
-1) ?602sn
?1?
-1 ??600.85?
=0.65?42278??
2?100?750?10-3=1939N
7.4切向力图
7.4.1第一级切向力曲线的绘制
确定飞轮矩之前, 需作出压缩机各列的切向力图. 先求出各个曲柄转角处的切向力值, 然后以曲柄转角为横坐标作出的切向力曲线称为切向力图. 用作图法求得的综合活塞力通常是以行程为等分的,而切向力图是以角度为等分的, 因此, 在求得各点的切向力之前, 需将综合活塞力图上的位移转换成相应的转角, 然后在综合活塞力图上取得作用在曲柄销上的连杆力P c (P c 分解成切向力T 和径向力R x ) 。
T =P t
sin(α+β)
cos βcos(α+β) cos β
R x =P t
式中:P t ---代表活塞力
按曲柄转角α求得的综合活塞力乘以因子sin(α+β) /cos β, 即得转角时的切向力值, 其值可按资料《活塞式压缩机设计》表3-4取出。作切向力图 以纵坐标表示切向力T , 其比例尺与活塞综合力相同, 横坐标为θ按圆周长的展开得到的平滑线. 取240mm 表示100 π. 由于存在旋转摩擦力F r 的影响,可得:
?1?N i -1??60
ηm ??F r =(0.3~0.4)
πSn ?1?57.0? -1??1000?60
?0.85?=0.35?
3.14?0.1?750
=897N
选取比例尺:力比例尺:m T =100N /mm 长度比例: m l =1.31mm /mm
将横坐标向下移动相当于坐标为计算依据。
F r =
897
=8.97100的距离和总切向力曲线以移动后的新横
按上公式计算各点切向力,然后根据叠加值绘制第一级总切向力图。第一级切向力和综合活塞力如表3.5.
表7.5综合活塞力和切向力值
(单位:N mm) 资料来源:excel 计算
7.4.2第二级切向力曲线的绘制
按⑴中公式计算各点切向力,然后根据叠加值绘制第二级总切向力图。第二级切向力和综合活塞力如表3.6
表7.6综合活塞力和切向力值
(单位:N mm)
资料来源:excel 计算
7.4.3总切向力曲线的绘制
将第一级和第二级的切向力叠加如表3.7
表7.7总切向力值
(单位:N mm)
资料来源:excel 计算
7.5计算飞轮矩
求平均切向力:量得总切向力曲线与横坐标所包围的面积
A =9854mm 2
允许误差±5%,故作图合格。
表3.8
8压缩机零部件设计
8.1曲轴设计
8.1.1曲轴设计基本原则
(1)曲轴的轴颈要有适当的尺寸,使配用的轴承能有胜利的负荷能力; (2)曲轴要有足够的强度,以承受交变弯曲与交变扭转的联合作用。曲轴的各危险断面,尤其是高度应力集中现象存在的轴颈和曲柄过度圆角处,要进行强度校核。
(3)曲轴要有足够的刚度。轴颈偏转角不应超过许用值以保证轴承可靠地工作。在采用悬挂电动结构时,电机转子中心的挠度不应超过许用值,以保证电
机正常工作。
8.1.2曲轴机构尺寸的计算
曲柄销的直径
D =(4.6~=5.6=65mm
式中 P——最大活塞力(N )
根据设计手册选定曲柄销的直径为D =80mm 8.1.3主轴颈直径
D 1=(1~1.1)D
计算主轴颈选定直径为85mm 。 (1)轴颈长度
轴颈长度要与轴承宽度相适应,在非定位轴处,轴颈直圆柱部分要的长度要比轴承宽度适当大些,使轴颈与轴承沿轴线方向有相互常动的余地,以适应制造偏差和曲柄热膨胀的影响。
(2)曲柄厚度
t =0.7~0.6)D =0.63?80=55mm ( (3)曲柄宽度
h =(1.2~1.6)D =1.45?80=116mm 8.2连杆的计算步骤 ① 连杆大头轴瓦的计算 ② 连杆小头轴瓦的计算 ③ 连杆的计算 ④ 连杆螺栓的计算
表8.1 主要尺寸计算
9连杆加工工艺规程
9.1连杆加工技术要求
连杆是重要零件,加工不正确会使大头轴瓦、小头衬套、曲轴主轴瓦、活塞与气缸或十字头与滑道等摩擦性质变坏,磨损加快,功率损失加大,寿命降低,甚至发生冲击、咬死、烧坏和被迫停车,所以对连杆的加工提出一定的技术要求,主要要求如下:
⑴小头孔的公差带为H7,粗糙度为Ra1.6~0.4um, 大头孔的公差带当采用薄壁轴瓦为H7, 粗糙度为Ra1.6~0.8 um以上, 当采用厚壁轴瓦时为H9, 粗糙度不大于Ra1.6um 。
⑵螺杆孔的公差带为H9, 粗糙度为Ra1.6 um。 ⑶连杆体大小头孔圆柱度不底于7级。
⑷连杆体大小头孔周轴心线在轴心线公共平面上的平行度不底于6级,在连杆横向剖面上的平行度不底于7级。
⑸连杆大头孔轴心线对其端面的垂直度为7级。 ⑹连杆螺栓孔轴心线的纵向平行度不底于9级。 ⑺连杆螺栓孔轴心线与支承面的垂直度应不底于7级。
9.2连杆的机械加工过程
连杆毛坯的锻造工艺有两种方案:连杆体与连杆盖分开锻造或者连成一整体锻造,分开锻金属纤维方向是连续的(图4-1a ), 具有较高的强度,工作时不易变形,而整体锻造的连杆(图4-1b )在随后的切断加工后,金属纤维是割断的,担可提高材料利用率。当没有足够压力吨位的锻压设备时,或者某些结构的连杆(图4-1c ),其杆盖中间有凹坑,无法整体锻造,只有分开锻造。
图9-1整体锻与分开锻连杆的纤维方向
表9-1为连杆机械加工的一个全过程。毛坯为模锻,大头孔在精加工完毕后切开,小头孔在压入衬套后在精加工衬套孔,这样就容易保证它们的最终尺寸精度与相互位置精度。由于该连杆大、小头具有落差,故增加车削小头两端面的工序。一般,连杆盖与连杆体不能互换,该工艺过程适合于年产数千件的成批生产。
表9-1 连杆机械加工工艺过程
对于普通碳钢,锻后要正火,以改善金相组织、机械性能和消除内应力,此种正火是锻件获得最后组织的热处理,而对于合金钢锻造毛坯,则是先退火,后粗加工,然后在精加工前进行调质处理。
铸造连杆杆身为减轻重量一般采取工字形截面,且铸造后其杆身不进行机械加工,材料利用率高。
对于球墨铸铁连杆毛坯的热处理视材料的牌号而定,有的是退火(对QT40-10),有的则是正火加回火(对于QT60-5-3),均在机械加工之前进行。
总结
此次关于天然气压缩机的毕业课程设计是一次实践能力很强的技术基础练习,是对大学生进行实践训练,使其熟悉理论知识,增强动手能力,提高综合素质,培养创新意识和创新能力的重要环节。
设计天然气压缩机不同于一般的理论性课程。它不但具有系统的理论,定理和公式,还包括了一些基本原则,具体的生产制造经验和工艺知识;主要的学习课堂不但是教室,还有实验室或图书馆; 主要的学习对象不但是书本更是具体的设计过程。因此学生的设计方法主要是实践中学习,查找中整理设计。要注重在设计过程中学习课本知识和基础理论,要注意设计教材的整理和归纳总结以及实际生产过程的规则经验。
此次毕业课程设计的目的是使学生熟悉课本知识,增强设计实践能力,培养创新意识和创新能力,使学生具有坚定正确的设计方向,艰苦奋斗的探索精神,勤奋的工作态度,严谨求实的科学作风,良好的动手能力。在设计过程中,我们通过理论与实践的结合来检验自身的学习效果,同时熟悉熟练课本知识,我们亲身感受到设计压缩机的困难,体验到设计成果的来之不易,加强了对课程设计的认识。相信,通过此次课程设计所获得的实践能力,严谨的态度,创新的意识必将为我们以后的学习,生活以及工作提供更好的动力和保障。
参考文献
[1]《活塞式压缩机设计》编写组编. 活塞式压缩机设计[M].北京:机械工业出版社,1974.
[2]李云 姜培正主编. 过程流体机械(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2004. [3]谢丰毅. 化工机械(第二版)[M].北京:化学工业出版社,1990. [4]郁永章. 活塞式压缩机[M]. 北京:机械工业出版社,1983.
致谢
本文是在导师的悉心指导和关心下完成的,同时也是对我学习的一次总结和检验。在此,要借这个机会对所有在学习和生活中曾给予我帮助的老师表示诚挚的谢意,我的每一点成长和进步都与老师的悉心指引和热心帮助有关。老师在治学方面严谨求实的态度,对设计问题的敏锐把握和诲人不倦的精神作风都使我受益匪浅。
本设计都是在导师的细心指导下进行的选题,构思与撰写,其凝聚着导师的大量心血,在此我谨向导师及其他帮助过我的老师表达我衷心的祝福和诚挚的谢意。
并且我还要感谢在我大学时光中曾经在生活和学习上对我关心指点的所有任课老师以及辅导员,,因为他们的悉心传授才有我的学有所成。
最后,我要感谢我的父母,朋友和同学,在我这么多年的求学生涯里,他们始终给予我最大的帮助和支持,可以说,没有他们就没有我今天的成绩。
在以后的工作生活中,我希望能在一个更加广阔的平台上塑造自我,展示自我,希望能够通过更加努力的学习和勤奋的工作,以实际行动来回报每一位关心,支持和给过我帮助的人,以实际行动来表达我深深的谢意。
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者(本人签名): 年 月 日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”) ,愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版,并同意编入CNKI 《中国知识资源总库》,在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播,同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级:
□公开 □保密(___年__月至__年__月)(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)
作者签名:_______ 导师签名:_______
_______年_____月_____日 _______年_____月_____日
独 创 声 明
本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) ,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名: 二〇一〇年九月二十日
毕业设计(论文)使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。
(保密论文在解密后遵守此规定)
作者签名: 二〇一〇年九月二十日
致 谢
时间飞逝,大学的学习生活很快就要过去,在这四年的学习生活中,收获了很多,而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题,为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验,奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年,现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计,我的能力有了很大的提高,比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血,在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助,我将无法顺利完成这次设计。
首先,我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导,在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导,为我理清了设计思路和操作方法,并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上,我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次,我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求,感谢他们对我学习上和生活上的帮助,使我了解了许多专业知识和为人的道理,能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外,我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持,与他们一起学习、生活,让我在大学期间生活的很充实,给我留下了很多难忘的回忆。
最后,我要感谢我的父母对我的关系和理解,如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持,我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声,我们的校园生活就要划上句号,心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出,对我的人生来说,将是踏上一个新的征程,要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年,取得了些许成绩,生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲,对我成长的关心和爱护。
学友情深,情同兄妹。四年的风风雨雨,我们一同走过,充满着关爱,给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里,离不开父母的鼓励和支持,是他们辛勤的劳作,无私的付出,为我创造良好的学习条件,我才能顺利完成完成学业,感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后,我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励,给了我很多解决问题的思路,在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度,严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中,都给与我很大的帮助,使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助,帮助解决了不少的难点,使得论文能够及时完成,这里一并表示真诚的感谢。
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期:
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名: 日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名: 日期: 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名: 日期: 年 月 日
导师签名: 日期: 年 月 日
指导教师评阅书
评阅教师评阅书
教研室(或答辩小组)及教学系意见
2
3
范文五:天然气压缩机用途
主要功能收集气源进行净化处理压缩传输
力不同成分的天然气进行汇集,平压,再集中输送到净化厂主要作用是将各个气井的不同压
进行处理,并在汇集的过程中进行初步的脱硫脱水处理,同时还要添加消泡剂等药剂 天然气压缩机
? 天然气压缩机的构造原理:
天然气加气站用压缩机,构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。气体的压缩级数为三级或四级,连杆、气缸与活塞组成的列数为两列,同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构,每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。与现有天然气加气站用压缩机相比,不仅简化了结构,而且提高了压缩机运转的平稳性,降低了能耗,并可得到无油污染的压缩天然气。
? 天然压缩机的特点:1、采用德国曼内斯曼德马格公司技术,产品可靠性高。
2、气阀、活塞环等易损件采用国外先进产品,使用寿命达8000小时以上。
3、软启动,允许压缩机频繁启动和停机。
4、宽范围进气,适应范围广。
5、整体撬装结构,噪音低,易于城区安装,节省投资。
6、西门子PLC控制系统,自动化程度高,远程控制方便。
7、可以选择风冷、混冷、水冷三种冷却方式。 产品可做的范围:排气量从0.2-40m/min 排气压力从0.2Mpa-25Mpa.
? 天然气充瓶压缩机天然气充瓶压缩机为往复活塞式.可分有基础、无基础两类,全机主要由固定部分和运动部分组成。固定部分有机身、中体、气缸盖、气缸、十字头、活塞、气阀等部分组成,并配有管道、仪表操作系统。该系列压缩机配以净化装置,可以专为用户提供经过净化处理的高压天然气。该设备即可做成裸装固定式、撬装式,也可做成隔音方舱式。
1、采用德国曼内斯曼德马格公司技术,产品可靠性高。
2、气阀、活塞环等易损件采用国外先进产品,使用寿命达8000小时以上。
3、软启动,允许压缩机频繁启动和停机。
4、宽范围进气,适应范围广。
5、整体撬装结构,噪音低,易于城区安装,节省投资。
6、西门子PLC控制系统,自动化程度高,远程控制方便。
7、可以选择风冷、混冷、水冷三种冷却方式。 产品可做的范围:排气量从0.2-40m/min 排气压力从0.2Mpa-25Mpa.
? DW系列天然气压缩机用途概述:
DW系列天然气压缩机,可压缩天然气、石油气、煤气、液化气等,广泛用于天然气的回收、集气、注气及石油化工流程中的稳压、压缩及输送。同时亦可用于同类工矿的其他流程。
结构简介:
DW系列天然气压缩机为往复活塞式,DW型水冷。全机主要由固定部分和运动部分组成。固定部分由机身、中体、气缸盖、气缸、气缸座等零件组成。运动部分由曲轴、连杆、十字头、活塞、气阀等部分组成。并配有管道、仪表操作系统,可根据用户要求配置数据化远距离显示及控制。DW系列由于是对称平衡式,两端重量完全平衡,无须配平衡重,因此其运转更为平衡,振动更小。角度式或立式压缩机由于气体冷凝析出的液体沿活塞杆进入曲轴箱污染润滑油,DW系列压缩机由于是卧式的,气体凝析出的液体由于自身的重量而落在气缸座和气缸盖内通过放污阀排放,从而避免液体进入机身而污染润滑油。是天然气压缩机
的首选。
技术参数:
序号产品型号压缩介质排气量(m3/M)气缸润滑方式吸气压力(MPa)排气压力(MPa)驱动机型号功率(KW)外形尺寸(mm)重量(T)01DW-0.18/1-16
天然气0.18无油润滑0.11.6YB112M-441900×1000×12000.702DW-0.36/1-16 天然气0.36无油润滑0.11.6YB132M-4 7.51900×1000×15000.803DW-0.54/1-16 天然气 0.54 无油润滑 0.1 1.6
YB160M-4112100×1400×1100104DW-0.72/1-16
天然气 0.72 无油润滑 0.11.6YB160L-4 15 2100×1400×1100105VW-1.8/3-39 天然气1.8无油润滑 0.33.9YB315S-8553000×2030×10602.606DW-3.2/1.2-24 天然气3.2无油润滑 0.122.4YB280M-6 553000×2030×1060 2.607DW-3.4/0.5-13 天然气3.4 无油润滑0.051.3YB280S-8373000×2030×10602.4508VW-3.5/1-20 天然气3.5无油润滑 0.12.0YB280M-8453200×1700×16502.509DW-4.5/0.5-13 天然气4.5无油润滑 0.051.3YB280S-6453000×2030×10602.5
? ZTY整体式系列天然气压缩机整体式ZTY系列天然气压缩机,是在引进国外先进成熟技术的基础上,自主开发的主导产品之一。通过多年的不断改进和提高,产品以其高的质量,卓越的性能,合理的价格定位,迅速占领市场。产品知名度和市场占有率逐年提高,在国内享有盛誉。连续多年在国内保持销量第一的佳绩。该系列机组适用于含H2S气田,含盐水、油水气质的天然气的集输,尤其对缺电的边远地区更显示其经济方便之优越性。完全能满足生产工艺的工况。如高压气举15MPa,中压集输8MPa,低压采气2.0MPa的要求。同时还可以用于工厂城市油气田轻烃回收,空气压缩及化工等各类气体的增压需要。 机组主要组成部分:机组主机;燃料供给及调速系统;发动机进排气系统;点火系统;润滑系统;冷却系统;启动系统;仪表控制及安全保护系统;气体分离及工艺管线系统;底座及机座。
ZTY系列整体式机型主要特点
非增压、低速、整体、撬装、固定式、以气质要求不高的天然气为燃料;
机组的额定功率仅为最大功率的65%,因此可连续、满负荷运行;
发动机与压缩机共同一个机身、一个曲轴、对称平衡布置,振动小;
配套系统完善,冷却系统为闭式循环,有可靠的安全放空和排污系统;
仪表自动控制完善可靠,能实现机组超速、超压、超温、超振动、超液位等全面自动保护可实现无人值班。 可通过调整机组余隙、转速、压缩机单双作用等方式满足工况较大范围内的变化;
机组自成体系,不需外供电源,就可实现机组的正常运行;
机组安装十分方便,操作简单、坚固、耐用、易损件少、维修量少;
ZTY系列机组可提供三种控制系统方案供用户选择
机组就地仪表控制系统:采用进口仪表具有高的可靠性能和耐用性,本控制柜不需要外接电源提供,自成系统。
远程控制系统:由PLC可编程控制器组成,具有远程监控的系统。
机组网络数据采集和监控系统:采用工业自动化组态软件,可以对多台压缩机进行网络化管理。 性能参数:
机型ZTY85ZTY170ZTY265ZTY440ZTY470ZTY600ZTY630额定功率KW85170265440470590630额定转速rpm360360400400440400440活塞杆最大允许载荷 N
9786197861133356177811177811187811187811
250250250250265250265动力缸缸数12234动力缸缸径in13.25"15"动力缸冲程in16"压缩缸缸数123压缩缸缸径in3",28"(根据用户提供的工况参数,选配不同缸径)压缩缸冲程in11"压缩级数1,3(根据用户提供的工况参数,选配不同的压缩级数)气缸作用形式单、双作用燃气消耗率Nm3/km.h0.30排气温度?
(动力/压缩)400/50机组外型尺寸 A1×B1×C1 M8×3×610×4.5×6.512×5.8×718×6.5×7主机 外形尺 寸A×B×C M6.6×1.2×2.56.6×2.5×3.16.6×3.5×3.76.8×4.5×3.9机组重量 T1323253545启动方式缸头直接启动,用1.5-2.0MPa压缩气直接推动活塞,启动气源可是天然气,也可是压缩气
。
? DTY、FTY分体式系列天然气压缩机主要配套部分;气体分离及工艺管线系统;传动系统;电器启动及仪表控制系统;机座及底座部分;冷却系统。
机组特点
动力部分和压缩部分各自独立,通过弹性联轴器连接。
可实现多级压缩,功率范围大,排量小,移动性好,安全方便,操作简单,噪音小。 仪表自动控制系统完善可靠,对整个机组可实现超速、超压、、超温、超振动、超液位等全面自动保护,并满足防爆要求。
动力部分可以是电动机(DTY系列),也可以是其它动力机(FTY系列)。
压缩部分为对称平衡布置,振动小,结构简单。
可通过调整机组余隙缸及压缩缸单双作用满足工况的变化。
配套系统完善,有可靠的排污系统、安全放空系统、冷却系统为闭式循环。
技术参数:
DTY/FTY技术参数防爆电动机、天然气发动机或柴油机国外进口100-1200(根据工况选择)750-15001-4,15.0?180,冷却后?4910-45
? 天然气加气站用压缩机一种天然气加气站用压缩机,构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。气体的压缩级数为三级或四级,连杆、气缸与活塞组成的列数为两列,同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构,每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。与现有天然气加气站用压缩机相比,不仅简化了结构,而且提高了压缩机运转的平稳性,降低了能耗,并可得到无油污染的压缩天然气。
? L型天然气压缩机L系列空气压缩机为两列、L型、水冷、固定活塞式,主要以提供各种风动工具和风动机械所需之压缩空气,广泛应用于矿山开采、建筑、机械制造、玻璃、制药、食品等企业,应用于使用压力为0.2-1.5MPa压缩空气的其他工业部门。为保证安全操作,机组设有油压、水压和排气压力等自动显示和自动保护装置。L-22/8(4L-20/8)型空气压缩机,1993年获机械工业部优质产品。L-20/7(L3.5-20/7)型空气压缩机为“六五”国家节能科技攻关成果。产品接受ISO9001质量控制体系控制。 参数及说明
参数及说明
系列类别属于L类介质类别属于:天然气类公称容积流量:(m3/min)40活塞行程:(mm)220主轴转速:(r/min)593活塞平均速度:(m/s)公称排气压力:(mpa)0.3后冷:计算轴功率:(kw)155冷却水耗量:(t/h)润滑油耗量:(g/h)105压缩机净重:(kg)气缸直径:(mm)(?/?/?/?/?/?)
380*2驱动方式:
驱动机型号、功率、电压:JB0400M-10,160KW,380V
转载请注明出处范文大全网 » 天然气压缩机论文天然气安全论