往复式压缩机综合研究报告

往复式压缩机综合研究报告

院系: 机械与汽车工程学院

班级: 过控11-2

学号: 201101041069

姓名: 李哲

指导老师: 高立营

成绩:

一往复式压缩机综合研究报告

1、概述

目前往复式压缩机发展方向是：大容量、高压力、结构紧凑、能耗少、噪声低、效率高、可靠性高、排气净化能力强；普遍采用撬装无基础、全罩低噪声设计，大大节约安装、基础和调试费用；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，气阀寿命大大提高；在产品设计上，应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软件等，提高了计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率。压缩机产品机电一体化得到强化，采用计算机自动控制，自动显示各项运行参数，实现优化节能运行状态，优化联机运行、运行参数异常显示、报警与保护；产品设计重视工业设计和环境保护，压缩机外型美观，更加符合环保要求。国内可以生产石化行业需要的往复式压缩机的厂家主要有沈阳气体压缩机厂、上海压缩机厂、无锡压缩机厂等。经过20年的发展，国内已形成L、D、DZ、H、M等等数十个压缩机系列、数百种产品。国内的中小型压缩机基本满足了国内石化行业的需求，但大型往复压缩机还不能完全满足需要。大型机组的研制成功，打破了国外厂商长期垄断我国炼油化工用往复压缩机市场的局面，使同种机组的市场价格下降超过50%，标志着中国的往复压缩机制造能力正向国际先进水平迈进。前国内往复压缩机技术水平同国外相比，主要差距为基础理论研究差，产品技术开发能力低，工艺装备和试验手段落后，产品技术起点低，规格品种、效率、制造质量和可靠性还有相当差距，技术含量高和特殊要求的产品满足不了国内需要。

往复式压缩机是化肥、石油化工、矿山、机械制造、制冷等许多工业部门广泛应用的机器之一。往复式压缩机是利用活塞在气缸内往复运动来压缩气体，以提高气体压力并输送具有一定压力气体的机械。往复式压缩机具有适用压力范围广、效率高、适用性较强等优点。与国外往复式压缩机技术水平相比，我国的主要差距为基础理论研究差，产品技术开发能力低，工艺装备和实验手段落后，产品技术起点低，规格品种、效率、制造质量可靠性差。另外，技术含量高和特殊要求的产品还满足不了国内需求。往复式压缩机一直受着低转速、长行程的困扰。但是，在气阀技术、气流脉动、振动和噪声、摩擦与润滑、新工艺与新材料的应用等多个研究方向获取了较大的进展。“十一五”期间，压缩机行业重点发展的关键产品是特大型往复压缩机组。特大型往复压缩机组是大型石化项目的关键设备，也是一个国家压缩机技术水平高低的集中体现。高压及大型往复活塞式压缩机新品种的开发，带动了行业骨干企业各自主要产品系列的拓展改进，压缩机性能参数覆盖领域更加宽泛，可靠性进一步提高。在特种压缩机的开发与改进方面也取得了重要的进步。我国重大产业领域、国防、尖端科技领域用压缩机的技术水准接近国际水准，如高压大型往复活塞式压缩机、隔膜压缩机的全面设计技术，总体接近国际水准。经过多年的发展，我国大型往复压缩机制造技术得到很大的提升，国内产品在稳定质量的基础上正向特大型化、集成化和智能化方面发展。

2、压缩机的分类

按活塞的压缩动作可分为

1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。

2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。 3）多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。 4）多缸双作用压缩机：利用活塞的两面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。按结构形式分类

可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机。

如：6M40-490/25.5-BX（或BX6M40-490/25.5）

▪为6列气缸，M型对称平衡型，活塞力为40吨力,打气量为490m3/min，排气压力为25.5kgf/cm2（2.55MPa）

▪国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：

立式－Z。卧式－P，角度式－L、S，星型－T、V、W、X，对称平衡型－H、M、D，对制式－DZ。

3、工作原理

活塞式压缩机属于最早的压缩机设计之一，但它仍然是最通用和非常高效的一种压缩机。活塞式压缩机通过连杆和曲轴使活塞在气缸内向前运动。如果只用活塞的一侧进行压缩，则称为单动式。如果活塞的上、下两侧都用，则称为双动式。

当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，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；

活塞式压缩机的活塞反向运动时，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。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。

总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。

4、压缩机结构及各部分作用

压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气液分离器等部件组成。

（1）机体包括机身、机座、曲轴箱等部件。机体一般采用高强度灰铸铁（HT20-40）铸成一个整体，是支承气缸套、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）气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分。气缸与活塞配合完成气体的逐级压缩，它要承受气体的压力，活塞在其中往复运动，气缸应有良好的工作表面以利于润滑并应耐磨，为了散发气体被压缩时产生的热量以及摩擦生热，气缸应有良好的冷却，通常在气缸中设置冷却水夹套。

（3）气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气量、功率损耗和运转的可靠性。

（4）活塞与气缸构成了压缩容积，活塞必须有良好的密封性，有足够的轻度和刚度，重量轻，制造工艺好。要求活塞和活塞杆的连接和定位可靠，活塞杆表面硬度高、耐磨、光洁度高。

（5）通常填料密封采用石墨制径向浮动和自定中心的迷宫密封环（无油润滑），密封环装在不锈钢密封腔内，下端装有漏气收集腔，将泄漏气送回一级的吸入口。

（6）曲轴是往复式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。

（7）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气体做功。

（8）十字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活塞杆的构件，具有导向作用。（9）塞压缩机中，在零件相互滑动的部件，如活塞环与气缸、填料与活塞杆、主轴承、连杆大头瓦、连接小头衬套以及十字头滑道等处，要注入润滑剂进行润滑

（10）压缩机进出口缓冲罐/分离器的作用是从压缩机入口介质中去除冷凝物，防止液体进入气缸中产生液击现象。

5、压缩机的特点

活塞压缩机的优点：

1、活塞压缩机的适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力

2、适应性强，即排气范围较广,且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求

3、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

4、活塞压缩机的装置系统比较简单，可维修性强

5、热效率高，单位耗电量少

6、技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验

活塞压缩机的缺点：

1、排气不连续，造成气流脉动

2、转速不高，机器大而重

3、运转时有较大的震动

4、结构复杂，易损件多，维修量大

6、机器准备

6.1安装前的准备

6.1.2 安装前应具备下列技术资料：

a、产品出厂合格证；

b、产品总图、主要部件图、产品使用说明书等。

6.1.2 安装前应对分箱包装的各零件进行彻底清洗，清除零部件所有表面的防锈油，并涂适量的润滑油以防止在安装间隔期内发生锈蚀。

6.1.3 安装前应对周围环境进行清理，保持安装环境清洁、干燥。应避免有害尘埃及腐蚀气体影响。