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泵和压缩机


泵和压缩机
泵和压缩机是石油化工装置中最广泛使用的设备之一, 也是石油化工装置流体输送的动 力来源。随着西气东输、陕京天然气管道以及长距离原油和成品油管道的建成,我国的油气 管道技术得到迅速发展,并且今后一段时间仍然会持续、快速发展。泵和压缩机是石油天然 气储运工程的关键,因此,随着石油和天然气工业的发展,在油(气)田开发和长输管道建 设中,使用泵与压缩机的数量正在逐年

增加,泵和压缩机的发展也将步入一个新台阶。

一、分类:
往复式:活塞式、隔膜式 容积式 回转式 泵和压缩机 叶片式(透平式) :离心式、混流式、轴流式 速度式 喷射式

二、离心泵: 1、基本构成及作用:
1、吸入式:吸入室位于叶轮进口前,其作用是把液体从吸入管引入叶轮。 2、叶轮:叶轮是离心泵的重要部件,液体就是从叶轮中得到能量的。 3、蜗壳: 蜗壳位于叶轮出口之后,其作用是把从叶轮内流出来的液体收集起来,并把按一 定的要求送入下级叶轮入口或送入排出管。

2、工作原理:
起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外 甩出并被压入出水管。水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区。 这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内。 冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出, 并压入出水管。 叶轮在动力机带动下不断高速旋 转,水就源源不断地从低处被抽到高处。

三、离心压缩机: 1、基本构成及作用:
(1)叶轮:是离心压缩机中唯一的做功部件。 (2)扩压器:是离心压缩机中的转能装置。 (3)弯道:是设置扩压器后的气流通道。 (4)回流器:它的作用是为了使气流以一定的方向均匀地进入下一级叶轮入口。 (5)吸气室:它的作用是将进气管(或中间冷却器出口)中的气体均匀地导入叶轮。 (6)蜗壳:它的主要作用是将从扩压器(或直接从叶轮)出来的气体收集起来,并引出机 器。

2、工作原理:

气体在流过离心式压缩机的叶轮时, 高速旋转的叶轮使气体在离心力的作用下, 一方面压力 有所提高, 另一方面速度也极大增加, 即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变 为气体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气 体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能, 也就是进一步起到增压的作用、

四:往复活塞式压缩机: 1、基本构成及作用:
1、机体:包括汽缸体和曲轴箱两部分,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。 2、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。 3、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。 4、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。

2、工作原理:
当活塞式压缩机曲轴旋转时,连杆传动,活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶 面所构成工作容积则会发生周期性变化。 活塞式压缩机活塞从气缸盖处开始运动时, 气缸内 工作容积逐渐增大,这时,气体即进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大 时为止, 进气阀关闭; 活塞式压缩机活塞反向运动时, 气缸内工作容积缩小, 气体压力升高, 当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限 位置为止,排气阀关闭。当活塞式压缩机活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。总之, 活塞式压缩机曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气过程,即完 成一个工作循环。

五、选择:
在许多化工装置中, 都要采用泵及压缩机, 且其能耗所占比例在一个化工装置中也是相当大 的。一旦这些装置开车投入运行,就要求这些泵及压缩机需连续工作约一到二年。所以这些 泵及压缩机的驱动器必须要求相当可靠, 在保证装置运行和控制可靠的同时, 还必须要求投 资和能耗最低。由此可见,压缩机及泵驱动方案的选择显得尤为重要。 常见的压缩机及泵驱动器如下: (1) 电动机驱动 (2) 蒸汽透平驱动 (3) 柴油机驱动 (4) 燃气透平驱动 压缩机及泵选择何种驱动器, 要根据装置的工艺过程及装置所处的场所、 地理位置及周围环 境来决定。在无特殊要求时,一般柴油机及燃气透平作为驱动器较少使用,特别是天然气、 分离气或石油裂解气等比较缺乏的地区,则无法使用燃气透平作驱动机。 根据各种工程实例及经验,在压缩机及泵的工程设计中,驱动器的选择一般按下述原则进行: (一) 500kW 以下的驱动器, 不论是正常运行还是作备用,电动机作为驱动器应视为优选 、 对象 通常情况下, 蒸汽透平的价格同它们的功率变化关系不如电机的价格同它们的功率变化关系

那样大,要选择一台功率为 500kW 以下的驱动器,蒸汽透平比电机所需费用要高。因此, 无论是正常使用还是作为备用,电机应作为优选对象。 除非有特殊要求,比如 NEMA SM23 与 API614 规定:作为给蒸汽透平、压缩机及泵的润滑 系统、 密封系统及调节油系统供油的油泵应设主油泵和备用油泵, 且主辅油泵应使用不同的 能源做动力。除另有规定外,主油泵应由蒸汽透平驱动,而备用泵由电机驱动。 (二) 500kW 以上的驱动器, 蒸汽透平作为驱动器一般应视为备用 、 如果所要求的驱动器功率超过 500kW,则正常情况下使用电机作为驱动器,而蒸汽透平仅 作为备用。 如果该装置内为了达到蒸汽平衡, 而不得不采用高中压蒸汽降压措施, 则上述备用蒸汽透平 作为正常运行,而电机作为备用。 (三) 、1000kW 以上的驱动器, 蒸汽透平作为驱动器一般应视为常用 由于凝汽式蒸汽透平及抽凝式蒸汽透平比背压式蒸汽透平在同功率的情况下,要昂贵一些, 且占地或土建投资要大,配管要复杂的多。但汽耗要小的多。因此,凝汽式及抽凝式蒸汽透 平的选用,一般在蒸汽平衡允许的情况下,经技术经济比较后决定。 (四) 、蒸汽透平驱动比电机驱动有如下突出的优点 1、电动机启动时,瞬时电流高出额定电流 5~10 倍。如果电机功率相当大,则可能使电源 的运行受到影响。而蒸汽透平驱动根本不存在这种情况。 2、作为用电设备的电机,易引起火花,从而发生火灾的可能性比较大。而蒸汽透平不存在 这种可能性。因此,从安全性方面蒸汽透平要安全的多。 3、蒸汽透平的高转速能够适应高转速压缩机及高压泵的驱动要求。而电机则不能,必须增 设增速器等设备。 (五) 、相对于电机驱动而言蒸汽透平驱动的缺点是 日常维修与停车维修的工作量比电机要大,且不易检修。轴承温度、轴振动、轴位移、润滑 油压油温、油箱液位等参数的运行状况须随时得到监控。系统复杂,占地面积大。

六、应用:
(一)发电站行业 A、电力供应公司:空气灭弧开关 B、发电厂和大型备用发电机的用户:汽轮机控制和稳定性 C、交流发电机冷却 D、核电站 (二)包装业 A、铝 铝罐的成型和挤压:铝罐经常是冲压成型,但也有使用高压气体吹出来的 B、塑料 注入成模:高压空气或者更常用的氮气经常用于塑料制模. C、吹瓶(PET) PET 生产使用大气量,用 40 bar 空气进行吹瓶.这个行业标准使用无油压缩机 (三)Autoclaves(高压坩埚) (四)元器件检验测试 (五)发动机启动 (六)钢厂 (七)呼吸用空气压缩机


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