1、Copyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機培訓資料壓縮機培訓資料(Jan. 20th, 2015)Page 2Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.提綱提綱 壓縮機簡介 黔桂天能LNG詳細介紹Page 3Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機原理離心壓縮機原理 在離心式壓縮機中，氣體流在離心式壓縮機中，氣體流經葉輪時，由于葉

2、輪旋轉使氣體經葉輪時，由于葉輪旋轉使氣體受到離心力的作用，葉輪對氣體受到離心力的作用，葉輪對氣體作功，把機械能傳給氣體，從而作功，把機械能傳給氣體，從而使氣體壓力溫度提高，比容縮使氣體壓力溫度提高，比容縮小。同時，氣體獲得了速度，高小。同時，氣體獲得了速度，高速氣流在離開葉輪后，進入擴壓速氣流在離開葉輪后，進入擴壓室，在那里，由于擴壓室的擴壓室，在那里，由于擴壓室的擴壓作用，氣流的機械能變成了氣流作用，氣流的機械能變成了氣流的靜壓能，氣體的壓力就進一步的靜壓能，氣體的壓力就進一步提高。然后氣體通過彎道回流提高。然后氣體通過彎道回流器，進入下一級葉輪，繼續進行器，進入下一級葉輪，繼續進行壓縮，氣

3、體壓力就逐漸提高，直壓縮，氣體壓力就逐漸提高，直到最后一級，氣體壓力達到工藝到最后一級，氣體壓力達到工藝設計要求，便通過最后一級的蝸設計要求，便通過最后一級的蝸殼排出。殼排出。 Page 4Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機的分類離心壓縮機的分類壓縮機壓縮機容積式壓縮機容積式壓縮機渦輪壓縮機渦輪壓縮機往復式壓縮機往復式壓縮機回轉式壓縮機回轉式壓縮機螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機離心壓縮機離心壓縮機軸流壓縮機軸流壓縮機體積體積通過動能轉化通過動能轉化壓縮方式壓縮方式往復式往復式旋轉旋轉旋轉旋轉運動

4、方式運動方式間歇式間歇式準連續的準連續的連續連續輸出方式輸出方式小小小小小小/中中小小/高高非常大非常大流量范圍流量范圍高高中等中等中等中等低低壓比壓比定容定容- 可變壓力可變壓力可變體積可變體積-準定壓準定壓操作方式操作方式原理原理Page 5Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機的結構分類離心壓縮機的結構分類離心式壓縮機按結構分可分為水平剖分和垂直剖分。離心式壓縮機按結構分可分為水平剖分和垂直剖分。 1）水平剖分定子被通過軸心線的水平面剖分為上下兩部分）水平剖分定子被通過軸心線的水平面剖分

5、為上下兩部分Page 6Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.離心壓縮機的結構分類離心壓縮機的結構分類2）垂直剖分離心式壓縮機，其缸體為筒型，兩端蓋用聯接螺栓與筒形缸）垂直剖分離心式壓縮機，其缸體為筒型，兩端蓋用聯接螺栓與筒形缸體聯成一個整體。體聯成一個整體。Page 7Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG 壓縮機流程圖 壓縮機數據表和性能曲線 壓縮機縱剖圖 壓縮機密封 壓縮機喘振Page

6、 8Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機流程圖：壓縮機流程圖：Page 9Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG數據表數據表Page 10Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG性能曲線性能曲線Page 11Siemens CompressorCopy

7、right Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG1段進口段進口2段進口段進口1段葉片段葉片2段葉片段葉片振動探頭振動探頭徑向軸承徑向軸承徑向徑向-止推軸承止推軸承半聯軸節半聯軸節隔板隔板缸體缸體止推盤止推盤Page 12Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件1. 氣缸氣缸是壓縮機的殼體，又稱為機殼。由殼體和進排氣室組成，內裝有隔板、密封體、軸承等零部件。對它的主要要求是：有足夠的強度以承受氣體的壓力，法蘭結合面應嚴密，主要由鑄鋼

8、組成。Page 13Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件2. 隔板隔板是形成固定元件的氣體通道。Page 14Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件3. 葉輪葉輪是離心式壓縮機對氣體介質做功的唯一元件。葉輪隨主軸高速旋轉，對氣體做功。氣體在葉輪葉片的作用下，跟著葉輪作高速旋轉，受旋轉離心力的作用以及葉輪里的 擴壓流動，在流出葉輪時，氣體的壓力、速度和溫度都得到提高。葉輪按結構特點

9、可分為開式、半開式和閉式三種形式。本壓縮機采用的是閉式葉輪。Page 15Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件4. 主軸主軸是壓縮機的關鍵部件，主要起到裝配葉輪、平衡盤、推力盤的作用，通過聯軸器與驅動機相連，是轉子部分的中心部位。Page 16Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.主要部件主要部件5. 軸承軸承分為徑向軸承和止推軸承。徑向軸承：是影響其安全工作和使用率的關鍵零件之一，常用可傾瓦軸

10、承，可傾瓦支撐軸承包括沿中心線。止推軸承：高速運行的轉子，始終作用著由高壓端指向低壓端的軸向力。平衡軸向力主要是減少軸向推力，減輕止推軸承負荷，一般情況下軸向力的70通過平衡措施消除，剩余30由止推軸承負擔。Page 17Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機縱剖圖壓縮機縱剖圖Page 18Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG壓縮機密封壓縮機密封密封是壓縮機的重

11、要部件之一。離心式壓縮機若要獲得良好的運行效果，必須在轉子與定子間保留一定的間隙，以避免其間的摩擦、磨損以及碰撞等故障發生。泄漏不僅降低了壓縮機的工作效率，而且還將導致污染，甚至著火爆炸等事故。1 1）迷宮密封：是離心式壓縮機級間和軸端最常見的密封形式。）迷宮密封：是離心式壓縮機級間和軸端最常見的密封形式。Page 19Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG2 2）干氣密封）干氣密封 密封面由動環和靜環組成。其中動環端面上刻有許多溝槽，他們互不相通。各個溝槽從旋轉環的外徑向中心延伸

12、，但不貫通，接口槽外深內淺，在溝槽的末端形成了密封堰。當處于非運行狀態時，動環與靜環的密封面接觸，在運行狀態時，氣體被吸入溝槽中壓縮的同時，遇到密封堰的阻攔，氣體壓力升高，克服靜環座彈簧力和作用在靜環上的流體靜壓力，使動、靜環密封面脫離接觸，產生很小的間隙3-7微米。通過這種方法使間隙持久的存在，機械密封面并不接觸，流經密封面的密封氣同時也起到了冷卻機封的作用。Page 20Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG干氣密封圖干氣密封圖Page 21Siemens Compressor

13、Copyright Siemens AG 2008. All rights reserved.黔桂天能黔桂天能LNG干氣密封干氣密封P&ID圖圖Page 22Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機喘振壓縮機喘振喘振是離心式壓縮機本身固有的特性，而造成喘振的唯一直接原因是進氣量減少到壓縮機的最小允許值。Page 23Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機喘振壓縮機喘振喘振發生的過

14、程： 1. 當進氣氣量小到一定程度時，就會出現旋轉時速，這時如果氣體流量進一步減小，在葉輪背面形成很大的渦流區，氣流分離層擴及整個通道，以致充滿整個葉道而把通道堵塞，氣流不能順利的通過葉道；2. 流動嚴重惡化，使壓縮機的出口壓力突然大大下降，3. 管網壓力并沒有馬上降低，于是管網中的氣體壓力就反大于壓縮機出口處的壓力，因而管網中的氣體就倒流回壓縮機4. 一直到管網中的壓力下降至低于壓縮機出口壓力為止5. 倒流結束，壓縮機又開始向管網供氣，經過壓縮機的流量又增大，壓縮機又恢復正常工作6. 但當管網中的壓力也恢復到正常的壓力時，壓縮機的流量又減小，系統中的氣體又產生倒流。如此周而復始，就在整個系統

15、產生了周期性的氣流振蕩現象，這種現象稱為：喘振Page 24Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機喘振壓縮機喘振喘振現象不但和壓縮機中嚴重的旋轉脫離有關，還和管網系統密切有關。管網容量越大，則喘振振幅越大，頻率越低；管網容量小，則振幅小，頻率高，一般為0.520Hz。喘振是離心式壓縮機的一種不穩定運轉狀態，發生喘振時，表現為整個機組管網系統的氣流周期性振蕩，不但會使壓縮機的性能顯著惡化，氣流參數（壓力、流量）產生大幅度脈動，大大加劇了整個機組的振動；喘振使壓縮機的轉子及定子元件經受交變的動

16、應力，級間應力失調一起強烈振動，使密封和軸承損壞，甚至發生轉子與定子元件相碰，壓送的氣體外泄，引起爆炸等惡性事故，因此，在操作中一定要避免在低于喘振流量下運轉 。Page 25Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振喘振的基本原因喘振的基本原因實際運行中引起喘振的原因很多，但基本原因不外于以下2種：1. 壓縮機實際運行流量小于喘振流量。造成這種原因的因素很多，如：生產減量很多，吸入氣源不足，入口過濾器堵塞，管道阻力大，葉輪通道或氣流通道堵塞。2. 壓縮機出口壓力小于管網壓力。造成這種原因的因素很多

17、：如：管網阻力增大，進氣壓力過低，進氣溫度或氣體分子量變化太大，壓縮機轉速變化等，壓縮機出口壓力小于管網壓力，就會導致壓縮機運行工作點，向小流量區移動，從而進入喘振區，這與前面提到的造成喘振的唯一直接原因是進氣量減少到壓縮機的最小允許值并不矛盾。 Page 26Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振由于對于每一轉速，壓縮機都對應有一喘振流量，小于喘振流量壓縮機即發生喘振，我們將個轉速下所有的喘振點連接起來，即可得到一條曲線，這條曲線叫喘振曲線。防喘振位于喘振線的右邊5-10%。Page 27Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. All rights reserved.喘振喘振壓縮機防喘振控制系統的基本目的是：防止喘振損傷壓縮機，減少干擾引起的能量損失，提高系統生產率。保持工藝設定的受限變量在安全或可接受的范圍內。為達到上述目的，防喘振控制系統控制循環閥或放空閥的開關位置，以維持體積流量高于最小安全流量值。Page 28Siemens CompressorCopyright Siemens AG 2008. A