空分流程及设备结构原理

检修车间学习材料

（一）

2008年4月

第一章空分工艺流程简介

一、基本原理

二、工艺流程简介

第二章单元设备简介

一、汽轮机部分

1. 凝汽器

2．抽气器

3．排汽安全阀

4．汽轮机主体

4.1 汽缸

4.2 蒸气室4.3 导叶持环

4.4 转子

4.5 前支座

4.6推力轴承

4.7 径向轴承

4.8 调节气阀

二、离心氮气压缩机1．性能数据

2．压缩机型号的意义

3. 定子及其组成

4. 转子及其组成

5. 支撑轴承

6. 止推轴承

7. 联轴器

8. 润滑油系统

三、换热器

1. 固定管板式换热器

2. U型管换热器

3. 填料函式换热器

4. 浮头式换热器

附录图

第一章空分工艺流程概述

一、基本原理

干燥空气的主要成份如下:

空气中其它组成成份，如氢、二氧化碳、碳氢化合物的含量在一定范围内变化，而水蒸汽含量则随着温度和湿度而变化。

空气中的主要成份的物理特性如下:

空气的精馏就是利用空气的各种组份具有不同的挥发性,即在同一温度下各组份的蒸汽压不同，将液态空气进行多次的部份蒸发与部份冷凝，从而达到分离各组份的目的。当处于冷凝温度的氧、氮混合气穿过比它温度低的氧、氮混合液体时，气相与液相之间就发生热、质交换，气体中的部份冷凝成液体并放出冷凝潜热，液体则因吸收热量而部份蒸发。因沸点的差异，氧、氩的蒸发顺序为：氮>氩>氧，冷凝顺序为：氧>氩>氮。在本系统中，该过程是在塔板上进行的，当气体自下而上地在逐块塔板上通过时，低沸点组份的浓度不断增加，只要塔板足够多，在塔的顶部即可获得高纯度的低沸点组份。同理，当液体自上而下地在逐块塔板上通过时，高沸点组份的浓度不断增加，通过了一定数量的塔板后，在塔的底部就可获得高纯度的高沸点组份。

由于氧、氩、氮沸点的差别，在上塔的中部一定存在着氩的富集区，制取粗氩所需的氩馏份就是从氩富集区抽取的。

二、工艺流程简介(本厂空分工艺流程详见附图)

本空分装置采用分子筛吸附净化、空气增压、空气增压透平膨胀机制冷、膨胀空气进上塔、上塔采用规整填料塔、带粗氩塔、产品氧采用液氧泵内压缩的工艺流程。整套装置包括：空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、液氮贮存汽化系统、氮气压缩系统等。

单套技术参数如下：

氧气产量： 28000Nm3/h

氧气纯度： 99.8%O2

氧气压力： 3.7MPa(G)

中压氮气产量： 20000 Nm3/h

中压氮气纯度： 99.999%N2

中压氮气压力： 2.0MPa(G)

低压氮气产量： 5000 Nm3/h

低压氮气纯度： 99.999%N2

低压氮气压力： 0.4MPa(G)

空分装置连续运转周期 (两次大加温间隔期) ：>二年

装置加温解冻时间： 24 小时

装置启动时间： 36 小时(从膨胀机启动到氧产品达到纯度指标)

1、空气过滤器及空气压缩系统

该系统由一台自洁式空气过滤器及一台透平空气压缩机组成。

含尘空气入空气过滤器，过滤掉其中机械颗粒、粉尘等。经过滤的空气再入空气压缩系统，被空气压缩系统压缩后进入空气预冷系统。

2、空气预冷系统

本系统主要由空冷塔、水冷塔及水泵组成。

空气冷却塔为装有两层塔料的填料塔，空气由空气压缩机送入空气冷却塔底部，由下往上穿过填料层，被从上往下的水冷却，并同时洗涤部分NOx，SO

，C1+等有害杂质，最后穿越顶部的丝网分离器，进入分子筛纯化系统，出空冷塔空气的温度约为15℃。

进入空冷塔的水分为两段。下段为由用户凉水塔来的冷却水，经循环水泵加压入空冷塔中部自上而下出空冷塔回凉水塔。

上段冷冻水来自经水冷却塔与由分馏塔来的多余的污氮气热质交换冷却得到，由冷冻水泵加压后，送入空气冷却塔顶部，与中部的冷却水一起回凉水塔。

3、空气纯化系统

该系统主要由两台吸附器、一台蒸汽加热器组成。

分子筛吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作。由空气冷却塔来的空气，经吸附器除去其中的水份、CO

及其它一些C n H m后，除一部分进入增压压缩机

增压及用作仪表空气、装置空气之外，其余均全部进入分馏塔。

当一台吸附器工作时，另一台吸附器则进行再生、冷吹备用。由分馏塔来的污氮气，经蒸汽加热

器加热至170℃后，入吸附器加热再生，脱附掉其中的水份及CO

，再生结束由分馏塔来的污氮气吹冷，然后排入大气。

4.空气精馏

出空气纯化系统的洁净工艺空气分为三部分：第一部分直接进入冷箱内的主换热器，被返流出来的气体冷却，接近露点的空气进入下塔的底部，参与下塔精馏；第二部分进入增压透平膨胀机增压端增压，经增压机后冷却器冷却后进入主换热器，被返流气体冷却到一定温度后，进入膨胀机膨胀制冷后进入上塔，参与上塔精馏；第三部分进入增压压缩机增压到一定压力后进入冷箱内的主换热器,被液氧冷却、液化及节流后进下塔中部参与下塔精馏。

在下塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，在下塔顶部得到纯氮气。下塔顶部的纯氮气分为两部分：第一部分进入冷箱内的主换热器经复热后作为中压氮产品送出；第二部分在主冷凝蒸发器中被冷凝为液氮。冷凝液氮一部分作为下塔的回流液，其余液氮经过冷及节流后送入上塔。

在气氮冷凝的同时，主冷凝蒸发器中的液氧得到气化。

在下塔中产生的液空及污液氮也分别经过冷器过冷及节流后进入上塔参与上塔精馏。

在上塔内，经过再次精馏，得到产品液氧、纯氮气和污氮。液氧从主冷抽出，小部份作为产品送入贮槽，大部分进入液氧泵加压后进入主换热器汽化复热后送用户管网。纯氮气经复热后抽取20000Nm3/h去氮透加压后作为氮产品送出。

为提供氧的提取率，本空分装置设置粗氩塔。从分馏塔上塔下部的适当位置引出一股氩馏份气送入粗氩塔进行精馏，在粗氩塔的顶部得到含氧量小于3%的粗氩气。粗氩塔的顶部装有冷凝蒸发器，以过冷器后引出的液空经节流后送入其中作为冷源，绝大部分的粗氩气经冷凝蒸发器冷凝后作为粗氩塔的回流液。其余部分由粗氩塔顶部引出经低压主换热器复热到常温后出冷箱入水冷塔。

*气化炉的开工空气约3500Nm3/h自空气冷却塔后抽取。

*装置空气2000Nm3/h自分子筛吸附器后抽取。

*仪表空气4000Nm3/h自增压压缩机中抽节流获取。

5.冷量的制取

装置所需的大部分冷量由增压透平膨胀机提供。

6.产品的分配

6.1 气态氧气

由主冷来的液氧经液氧泵加压后入主换热器复热后以3.7MPa的压力从冷箱送出。

6.2 低压氮气

出冷箱压力约16KPa(G)，抽取20000Nm3/h去氮透加压后作为氮产品送出；其余去水冷塔冷却水用。

6.3 污氮

污氮用于分子筛吸附器的再生和水冷塔冷却水用, 出冷箱压力约16KPa(G)。

6.4 中压氮气

中压氮气由下塔顶部抽出以约0.40MPa(G)的压力至用户。

6.5 液态氧

液氧由上塔底部留出抽口（去液氧贮槽）。

6.6 液态氮

液氮由过冷器后抽出去液氮贮槽。

本厂空分工艺流程详见附图

第二章单元设备简介

一、汽轮机部分1. 凝汽器

1.1任务

凝汽器式是凝汽式汽轮装置的重要组成部分,其工作性能直接影响到整个装置的热经济性和运行可靠性.

凝汽器在汽轮机装置中执行冷源任务,即将凝汽式汽轮机的排汽凝结成水，并带走蒸汽凝结是放出的热量，建立和维持汽轮机排气口形成真空，使进入汽轮机的蒸汽膨胀到尽可能低的有利压力，增加蒸汽的可用焓降；且将凝结水重新送往锅炉，作为锅炉的给水，循环使用，从而提高整个装置的热经济性。

1.2工作方式

其壳体为圆筒形，与前后管板组成进口水室和出口水室，管板上装有冷凝管束。凝汽器设计成双流道、二流程，为避免凝汽器运行超压，上部设有排汽安全阀。从汽轮机来的蒸汽自排气接管、凝汽器喉部，进入凝汽器壳体（汽侧），在这里蒸汽与冷凝管束接触开始凝结，从而在汽侧空间形成高度真空。蒸汽凝结所放出的潜热通过换热管传递给冷取水，入口冷却水经过双流程管束，吸收蒸汽凝结所放出的潜热，出口水温升高。蒸汽凝结后所形成的凝结水则由凝结水泵从凝结水出口抽除，并加压，作为抽气器冷却器的冷却水。通过处于负压的汽轮机凝汽器及管道的不严密处漏入凝汽器汽侧空间的空气，由抽气器通过抽气口不断排除，以保持凝汽器的真空和良好的传热。

1.3故障原因

凝汽器故障主要表现为真空下降,原因有:

(1).冷却水中断;

(2).冷却水量不足;

(3).凝汽器满水；

(4).凝汽器冷却面积垢；

(5).真空系统漏气量增多；

(6).抽气器工作不正常。

2．抽气器

抽气器的任务是将通过处于负压的汽轮机凝汽器及管道的不严密处漏入凝汽器汽侧空间的空气不断地抽出，以保持凝汽器的真空和良好的传热。凝汽器所用的抽气器采用射汽抽气器（如图2），抽气器有单级的启动抽气器和两级的主抽气器。启动抽气器是在汽轮机启动之前使凝汽器很快建立足以启动汽轮机的真空而用的，它是一个单级射汽抽气器，不带冷却器，工作时直接将全部蒸汽空气混合物排入大气，由于启动抽气器耗汽量较大，因此不宜作为正常工作时的抽气器使用。

主抽气器是在汽轮机正常工作时，伴同凝汽器的运行而工作的。空气蒸汽混合物从凝汽器中被Ⅰ级射汽抽气器吸入其混合室，在混合室内与喷嘴射出的高速蒸汽混合进入扩压器，经过压缩后排入中间冷却器。蒸汽空气混合物在中间冷却器中经过冷却后，空气和部分未凝结蒸汽再被Ⅱ级射汽抽气器吸入，在混合室内与喷嘴射出的高速蒸汽混合进入扩压器，经过压缩后排入后冷却器。其中蒸汽被冷却成凝结水，空气则排于大气中。

3．排汽安全阀

当凝汽器出现故障时，凝汽器压力超过大气压力时，排汽安全阀自动打开，将进入凝汽器的蒸汽排出，以保证汽轮机装置的安全。

4．汽轮机主体

汽轮机纵剖面图及横剖面图分别如下

4.1 汽缸

汽缸是汽轮机通流部分的包容体，汽缸由前缸和后缸（排缸）组成，他们它们之间有垂直接合面，前缸和后缸又都沿水平面剖分为上、下半，垂直、水平中分面法兰均用螺栓连接。其结构如下图

1.调节气阀阀杆装配孔

2.导页持环支承撘子

3.排缸

4.后气封装配凸环

5.后轴承座安装面

6.横向中心调整件撘子

7.后猫抓

8.中分面螺栓孔

9.导页持环装配凸环 10.前猫爪 11.前汽封装配凸环 12.进汽室

13.调节气阀阀座装配孔 14.速关阀阀壳 15.后轴承座导向键

4.2 蒸气室

蒸气室结构如下图所示

4.3 导叶持环

导叶持环是汽轮机通流部分的基本部件之一，它是多级静叶的承载体，结构如下图所示

4.4 转子

转子上动叶片与静体的喷嘴、导叶是汽轮机通流部分的核心，在通流部分蒸汽的热能转化为推动汽轮机转子旋转的机械能，从而驱动其他机械。

4.5 前支座

支座用于支承汽缸和转子并由滑销系统保证汽缸、转子的正确位置。前支座主要由前座架、前

轴承座、驱动组件、汽缸热膨胀指示器，以及连接件组成，需要时也可配装接地电刷，下图为不带驱动组件的前支座：

1.汽缸

2.上缸前猫爪

3.前座架

4.汽缸调整组件

5.前轴承座

6.轴承座调整组件

7.拉杆

8.螺栓

4.6推力轴承

推力轴承安装在前轴承座中，其作用是承受转子的轴向推力，确定、保证转子正确的轴向位置。推力轴承的结构如上图所示，其中轴承壳体是由水平剖分的两半组成，上、下半之间用螺栓连接并有锥销定位，轴承壳体在轴承座中的轴向位置由垫片(2)来调整、定位。壳体与轴承座在中分面处配作有一骑缝销（8）以防止壳体周向转动。

每只推力轴承有两组推力瓦快，每组有8块扇形推力瓦块，瓦块由把壳体、瓦块、内环串在一起的圆柱销（6）作周向固定，瓦块外弧与壳体内圆相配得以径向定位。内环（5）用螺钉固定在轴承壳体上。

推力轴承是动压轴承，要使轴承正常工作，应满足以下条件：

（1）润滑油具有一定粘度；

（2）动、静体之间有一定的相对速度；

（3）相对运动的两表面倾斜，以形成油契；

（4）外载荷在规定的范围之内；

（5）足够的油量。

推力轴承属米歇尔型瓦块轴承，在瓦块背面有一条偏离对称中心的支承筋

在油压作用下瓦块绕支承筋摆动倾斜，从而在推力盘与推力瓦块之间形成契形间隙，当转子旋转时，油被不断地带入契形间隙，形成具有抗压能力的动压油膜，以承受汽轮机的轴向推力，并将推力传递给轴承座。由于形成了油膜液体润滑，所以在汽轮机正常运行时，推力盘与推力瓦快之间不会产生金属摩擦。

每组瓦块的厚度差≦0.004mm，并且在每块瓦上都刻有相应的转向标记，在汽轮机初次安装或检修时一定要注意：千万不能将正、负两组推力块调错，如对调装入则由于瓦块工作面与推力盘之间不能形成有效的液压油契，轴承的承载能力小于正常许用推力的1/3，这样在机组运行时会引发推力轴承损坏的事故。

轴承壳体两端装有封油齿（12），使轴承内部润滑油保持一定压力。另外为了保证汽机的安全运行，轴承温度是必不可少的监测项目。

4.7 径向轴承

安装在前后轴承座中的可倾瓦径向轴承为动压轴承，其作用是承受转子的静、动载荷，保持转子转动中心与汽缸中心之间正确的位置关系，使转子与汽缸导叶持环、气封等静体的径向间隙在规定的范围之内。

可倾瓦轴承主要是由轴承环和扇形瓦块组成，五块扇形瓦块沿周向均布，下半的两块对称对位于垂直中心线两侧。瓦块有两种：下半的两块加工有轴瓦温度测量孔（11），其它三块则无测温孔。

4.8 调节气阀

调节气阀主要由调节阀、传动机构和油动机三部分组成，其作用是按照控制单元的指令改变进入汽轮机的蒸汽流量，以使机组受控参数（功率或转速、进气压力、背压等）符合运行要求，结构如

下图所示：

二、离心氮气压缩机（型号2MCL454+3MCL406）

由变速机、低压缸2MCL454﹑和高压缸3MCL406 组成。原动机为电机，它通过膜片联轴器与变速机相联接，高﹑低压缸之间也通过膜片联轴器相联接。本压缩机分为五段十级，经四次中间冷却和一次末端冷却。为便于安装找正压缩机高、低压缸与变速机安装在一个公用底座上。机组为双层布置，主机置于楼上，油站﹑气体冷却器等辅机置于楼下。

1.性能数据

2MCL（3MCL）型压缩机是一种多级离心压缩机，机壳为水平剖分式。压缩机主要由定子(机壳、隔板、密封、平衡盘密封) 、转子(轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、半联轴器等)及支撑轴承、推力轴承等组成。

2．压缩机型号的意义：

2MCL（3MCL）型压缩机，气体在一个缸体里分二（三）段压缩，由第一段压缩后出来的气体经过中间气体冷却器，再进入第二段压缩后排出。

对于低压缸2MCL454，气体经第一段两级压缩后，进入一段气体冷却器冷却再进入第二段经两级压缩，经二次冷却后进入高压缸3MCL406，气体在高压缸内先经第三段的两级压缩后，再进行第三次冷却，而后进入第四段经两级压缩再进行第四次冷却，最后进入第五段经两级压缩达到最终的压力要求。

3.定子及其组成

3.1机壳:

2MCL（3MCL）型离心压缩机的机壳，根据不同压力和介质的需要，可采用钢板焊接，铸铁，铸钢等材料制成。本台机组根据合同要求和设计的需要，高低压缸全部采用钢板焊接。

机壳在水平中分面处分成上、下两半。用螺栓将上、下半机壳紧固在一起。为了具有良好的密封性，机壳法兰中分面经精加工，安装时在机壳中分面上涂上密封胶，可保证机壳具有良好的密封性。

在下机壳水平中分面的四角处，有四个装导杆的螺孔，每个导杆上套个环，在装拆上机壳时起导向作用。保证在装卸上机壳时不致碰坏机壳内的密封和转子，这四个导杆还兼做固紧上下机壳的螺栓之用。

在下机壳法兰中分面处向两侧伸出四个支脚，将压缩机支在机座上。

一般机壳有四个支脚，在两个支脚上，有横向键槽，是为压缩机轴向定位之用，对于2MCL（3MCL）型压缩机，在第一段和第二段（第三段）进气法兰外侧，有两个立键，用于机器的横向定位。这些键能防止机壳位移，保持机器的良好对中。并能适应因温度变化而引起机壳热膨胀变形。

轴承箱和下机壳连成一体而成，这种结构可增加机壳的刚性。轴承箱和密封室之间用迷宫密封和油封隔开。轴承上盖是可拆卸的，在检查轴承时，只要拆掉轴承上盖即可，不必拆卸压缩机机壳。这种压缩机的进、出气管焊在下机壳上。它们的位置均垂直向下。

3.2隔板:

隔板的作用是把压缩机每一级隔开，将各级叶轮分隔成连续性流道，隔板相邻的面构成扩压器通道，来自叶轮的气体通过扩压器把一部分动能转换为压力能。隔板的内侧是迥流室。气体通过迥流室返回到下一级叶轮的入口。迥流室内侧有一组导流叶片，可使气体均匀地进到下一级叶轮入口。

隔板从水平中分面分为上、下两半。隔板和机壳靠止口配合，各级隔板靠止口依次嵌入机壳中。上隔板用沉头螺钉固定在上机壳上。但不固定死，使之能绕中心线稍有摆动，而下隔板自由装到下机壳上。考虑到热膨胀，隔板水平中分面比机壳水平中分面稍低一点。

3.3 平衡盘密封

压缩机平衡盘上一般都装有迷宫密封，这是为了尽量减少平衡盘两边的气体泄漏。对2MCL（3MCL）型压缩机，在转子中间部分的平衡盘上也要装迷宫密封。以减少中间级出口和压缩机最终出口间的气体泄漏。结构与级间密封类似。

4.转子及其组成

压缩机的转子包括主轴、叶轮、轴套、轴螺母、隔套、平衡盘和推力盘等。

4.1主轴

压缩机的主轴的主要作用是传递功率，主轴应有一定的刚度和强度。

4.2叶轮

叶轮一般采用闭式、后弯型叶轮。叶轮与轴之间有过盈，并热装在轴上，有时为有键连接。也有无键连接的。本机组共有十个叶轮，均为无键连接。

4.3隔套

热装在轴上，它们把叶轮固定在适当的位置上，而且能保护没装叶轮部分的轴，使轴避免与气体相接触。且起导流作用。

4.4 轴螺母

轴螺母主要是起轴向固定作用。如轴向固定叶轮，轴端密封等等。

4.5 平衡盘

由于在叶轮的轮盖和轮盘上有气体产生的压差，所以压缩机转子受到朝向叶轮入口端的轴向推力的作用。这种推力相当一部分是由平衡盘来抵消的。

对于2MCL型压缩机，平衡盘位于两段出口之间，在设计时使残余的推力作用在止推轴承上，这就保证了转子在轴向不会有大的串动。

4.6 推力盘

了平衡盘和推力轴承，

上。推力盘一般采用锻钢制造而成。

5.支撑轴承

油强制润滑，

壳体。

节器阀开度控制进入轴衬的油量，压力润滑油进入轴衬进行润滑并带走产生的热量。

可倾瓦轴承有五个轴承瓦块(详见附图2.1)，等距地按装在轴承体的槽内，用特制的定位螺钉定

位，瓦块可绕其支点摆动，以保证运转时处于最佳位置。瓦块内表面浇铸一层轴承合金，由锻钢制造的轴承在水平中分面分为上、下两半，用销钉定位螺钉固紧，为防止轴承体转动，在上轴承体的上方有防转销钉。 6. 止推轴承

止推轴承的作用是承受压缩机没有完全抵消的残余的轴向推力，以及承受由联轴器产生的轴向推力。根据设计需要止推轴承安装在支撑轴承的外侧。金斯伯雷止推轴承

下两半，多一些)，点倾斜，配时配加工。 7. 联轴器

联轴器是连接主动轴和被动轴，传递运动和扭距的一种装置，在离心压缩机中使用的联轴器主

要有齿式联轴器，膜片联轴器，膜盘联轴器，在本气压缩机组中，一共有三个联轴器，全部采用膜片

联轴器。

膜片或膜盘联轴器是在重大离心压缩机中常采用的一种新型联轴器，其最大的优点是：重量轻，综合补偿两轴相对位移的能力强，不需要润滑维护方便。与齿式联轴器比较，无齿式联轴器的齿侧游

隙，轻载启动性能好。

膜盘联轴器挠性元件是由一定数量的薄的金属膜片叠合成膜片组，金属膜片为环形.本机组采用的膜盘联轴器挠性元件是一个薄的金属膜盘,金属膜盘为环形,膜盘与装在轴上的法兰盘用精密螺栓联接,交错间隔布置。当机组存在轴向，径向，和角向位移时，膜盘产生波状变形，膜盘一部分伸长，

另一部分压缩，引起弹性变形，具有较强的综合补偿两轴相对位移的能力。

8. 润滑油系统、齿轮箱提供强制润滑油的供油装置。

、各种检测仪表以及油

构成一集装式供油系统，用

油箱的容积符合 API614 标准要求，其维持容量为8分钟的正常流量；工作容量为5分钟的正

常流量。

油箱附带如下仪表及附件：

8.3.1.1液位计；

8.3.1.2液位开关；

8.3.1.3就地温度计；

8.3.1.4加热器（电加热器）

在油站投入运行之前,应启动电加热器对油箱中的油进行加热 ,当油温达到22℃时，即可启动

油泵，使油站作自身的油循环，以使油箱内的油加热均匀并提高加热速度，直至油温达到45±5℃。

8.3.1.5氮气吹扫接头(备用)

为了迅速排除油箱内部的烟气，油箱上设置了氮气吹扫接头，在氮气吹扫接头进口处装有孔板，

孔板前的氮气压力为：200mmH

O,氮气流量为：10Nm3/日。

8.3.1.6油箱排放阀

在油箱倾斜底板的最低端设有排放阀。在油箱检修时放出油箱中的油液或作为油质检验时的取样口。

8.3.2油泵

油系统中设置了两台相同流量及压力的油泵（螺杆泵），一主一备，正常工作时只需开动一台油泵，即可满足整个机组所需的全部油量要求。油泵驱动机为电动机。

主/备油泵吸油口至油箱之间装有截止阀和泵吸入过滤器（粗滤器），在主/备油泵排油口设有止回阀以防止压力油经空载泵回流；在上述止回阀的下游设有截止阀，维修油泵时应首先关闭油泵进出口的截止阀。

此外，润滑油系统中还设置了低压联锁报警装置，当润滑油总管的油压下降到联锁报警整定压力时，联锁报警装置发出报警信号并自动启动备用油泵，当系统油压恢复正常值后，手动停止备用油泵。

8.3.3冷油器

本系统中的冷油器为管壳式换热器，壳程走油，管程走水,进油温度65℃；出油温度≤49℃。清洗或维修时可以将管束抽出。

油站上设置了两台冷油器，一台工作，一台备用，每台冷油器均能单独满足机组全部油量的冷却要求。两台冷油器的进出口分别用一台连续流转换阀（即三通切换阀）连接在一起，且在两台冷油器之间设置了一条旁通管线，在旁通管线中设有截止阀及节流孔板，在冷油器壳程设有排气管线回油箱，在排气管线中设有截止阀、节流孔板及流量视镜，正常工作时旁通管线中的截止阀及排气管线中的截止阀均处于开启状态，使得备用冷油器始终充满油，且备用冷油器与在用冷油器的油压相同、温度相近，始终处于待命状态，可随时投入使用，并保证了在两台冷油器切换过程中油压不会降低到启动备用油泵的压力整定值以下。

在机组正常运转时可对其中的一台冷油器进行清洗或维修，其操作过程如下：

a.检查两台冷油器之间旁通管线中的截止阀是否已经打开，如未打开将其全开。

b.关闭在用冷油器排气管线中的截止阀，打开备用冷油器排气管线中的截止阀，当在排气管线中的回油视镜中看到有油排入油箱时说明备用冷油器已经充满油。

c.转动连续流转换阀（即三通切换阀）控制杆，将需要清洗或维修的冷油器切换至备用状态。

d.关闭旁通管线中的截止阀，然后将需要清洗或维修的冷油器中的油和水排放干净，此时即可

对其进行清洗或维修了。

e.清洗维修后，关闭冷油器的排放阀，打开旁通管线及排气管线中的截止阀，让油充满清洗维修后的冷油器，并在该冷油器内流动，此时清洗维修后的冷油器即进入备用状态。

8.3.4滤油器

油站上设置了一套双联滤油器，一台工作，一台备用，每台滤油器均能单独满足机组全部润滑油的过滤要求。两台滤油器的进出口用一台连续流转换阀（即六通切换阀）连接在一起，且在两台滤油器之间设置了一条旁通管线，在旁通管线中设有截止阀及节流孔板，在滤油器顶部设有排气管线回油箱，在排气管线中设有截止阀、节流孔板及流量视镜，正常工作时旁通管线中的截止阀及排气管线中的截止阀均处于开启状态，使得备用滤油器始终充满油,并使得备用滤油器与在用滤油器的油压相同且温度相近，始终处于待命状态，这样就保证了在两台滤油器切换过程中油压不会降低到启动备用油泵的压力整定值以下。

在机组正常运转的情况下即可对其中的一台滤油器进行维修或更换滤芯，滤油器维修或更换滤芯的操作步骤与冷油器清洗维修的步骤相同。

在滤油器进出口的管道上设有差压变送器，用来显示滤油器进出口间的压差，当压差达到0.15MPa时，说明滤油器的滤芯堵塞严重，此时需立即更换滤芯。

8.3.5压力调节阀

润滑油系统有两个调节阀(既PCV341及PCV323),PCV341为阀后调节用来控制润滑油供油总管的油压； PCV323压力调节阀为阀前调节，用来控制油泵出口的油压，多余油液经PCV323流回油箱。

8.3.6安全阀

本系统油泵本身设有安全阀，当系统油压升到安全阀设定压力时，安全阀开启，油液经安全阀流到泵吸油口，确保系统安全。

8.3.7润滑油站内部连接管路

润滑油站中各设备之间由管道及阀门连接在一起，在油泵出口的管道中装有止回阀，用来防止油泵打出来的油液经空载泵回流，PCV323压力调节阀与三台截止阀组成阀组安装在油泵出口至冷油器进口的并联管路中，PCV323压力调节阀为阀前调节，用来控制泵出口的油压，同时多余油液经该阀流回油箱；在滤油器下游装有PCV341压力调节阀，该压力调节阀与三台截止阀组成调节阀组，用来控制润滑油总管的油压，该调节阀组的出口既为润滑油供油口。

润滑油滤油器进出口间均装有差压变送器（用来测量滤油器进出油口间的压差）；

主/辅油泵出口至冷油器进口的管路中装有压力表（用来测量泵出口的油压）及温度计（用来测量冷油器入口的油温）。冷油器出口至润滑油滤油器进口的管路中装有温度计（用来测量冷油器出口的油温）。过滤器出口装有压力表(用来测量滤油器出口的油压).

在冷油器的壳程设有排气管线回油箱；在该排气管线中设有截止阀、视镜及孔板。

在滤油器的顶部设有排气管线回油箱；在该排气管线中设有截止阀、视镜及孔板。

8.3.8润滑油高位油箱

当油系统出现故障不能正常供油时，压缩机被迫停机，此时由于压缩机转子的转动惯量很大，机组需经过一段时间后才能完全停下来，这段时间机组所需的润滑油由高位油箱来提供。

高位油箱的设置高度：从压缩机中心线到高位油箱正常操作液位的距离为 6 米。压缩机组开机前，高位油箱需充满油。

三、换热器

按换热方式划分主要有直接接触式、蓄热式和间壁式三类。虽然直接接触式和蓄热式换热设备具有结构简单，制造容易等特点，但由于在换热过程中，有高温流体和低温流体相互混合或部分混合，使其在应用上受到限制。因此工业上所用换热设备以间壁式换热器居多。间壁式换热器的类型也是多种多样，从其结构上大致可分为管式换热器和板式换热器。管式换热器主要包括蛇管、套管和列管式换热器；板式换热器主要包括型板式、螺旋板式和板壳式换热器。不同类型的换热器各有自己的优缺点和适用条件。一般来说，板式换热器单位体积的传热面积大，设备紧凑，耗材低，传热系数大，热损失小。但承压能力较低，工作介质的处理量小，且制造加工较复杂，成本较高。而管式换热器虽然在传热性能和设备的紧凑上不及板式换热器，但它具有结构较简单，加工制造比较容易，结构坚固，性能可靠，适应面广等突出优点，因此被广泛应用于化工生产中。特别是列管式换热器在现阶段的化工生产中应用最为广泛，而且设计资料和数据较为完善，技术上比较成熟。

列管式换热器主要有如下几个类型：（详图见附录）

1. 固定管板式换热器

固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构使壳侧清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子和管板的接口脱开，从而发生介质的泄露。为此常在外壳上焊一膨胀节，但它仅能减小而不能完全消除由于温差产生的热应力，且在多程换热器中，这种方法不能照顾到管子的相对移动。由此可见，这种换热器比较适合用于温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。

2. U型管换热器

U型管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上。这类换热器的特点是：管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压能力强；管束可以壳体中抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。但管内清洗不便，管束中间部分的管子难以更换，又因为最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。此外，为了弥补弯管后管壁的减薄，直管部分必须用壁较厚的管子。这就影响了它的使用场合，仅宜用于管壳壁温相差较大，或壳程介质易结垢而管程介质不易结垢，高温、高压、腐蚀性强的情形。

3. 填料函式换热器

此类换热器的管板也仅有一端与壳体固定，另一端采用填料函密封。它的管束也可自由膨胀，所以管壳之间不会产生热应力，且管程和壳程都能清洗，结构较浮头式简单，造价较低，加工制造方便，材料的消耗较少。但由于填料密封处易于泄露，故壳程压力不能过高，也不宜用于易挥发、易燃、易爆的场合。

4. 浮头式换热器

针对固定管板的缺陷做了结构上的改进。两端管板只有一端与壳体完全固定，另一端则可相对壳体做某些移动，该端称之为浮头。此类换热器的管束膨胀不受壳体的约束，壳体与管束之间不会由于膨胀量的不同而产生热应力。而且在清洗和检修时，仅需将管束从壳体中抽出即可，所以能适用于管壳壁间温差较大、或易于腐蚀和易于结垢的场合。由于浮头的端盖在操作中无法检查，所以在制造和安装时要特别注意其密封，以免发生内漏，

零部件名称表