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往复式压缩机常用填料密封环工作原理

往复式压缩机常用填料密封环工作原理
往复式压缩机常用填料密封环工作原理

浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理

贺尔碧格(上海)有限公司密封件技术部陈华风

关键字:往复式压缩机填料密封环动密封静密封

一、前言

往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏,它是压缩机中最重要的零部件之一,也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。通常情况下,我们常说的填料密封环是一种动密封环,即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况),而压缩机停机时或者其他特殊情况下,它并不能起密封作用。而在后者情况下起密封作用的密封环,我们通常称为静密封环。

二、填料密封环的工作原理

这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化,也即压力为脉动压力,如通常的双作用气缸,这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明,下面以最常用的填料密封环(如下图(一))来解释实际的工作原理,该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成,为典型的单作用环。切向环径向环填料密封环:图(一)常用的填料密封环图(二)气缸工作状态如上图(二)所示,状态一为所需密封的工作气缸端被压缩时,填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧,气体从填料密封环与填料盒杯槽之间的轴向间隙和径向环的切口间隙中进入填料的外侧,在气体力的作用下形成三个密封面:径向环与切向环切口错开形成密封面、切向环与活塞杆表面形成密封面、切向环与杯槽侧面形成密封面。这样就阻止了气体的泄漏,从而起到密封作用;当气缸吸气时(如图(二)状态二),气体通过径向环的切口间隙部分回流进气缸。在压缩机的往复运行周期内:在压缩阶段,气缸内的高压气体作用在填料密封环上,在填料密封环前后形成压差,各密封面在气体压差的作用下能够很好的工作,气体逐步泄漏到随后的填料杯槽里并形成类似的密封形式,最终保证整个填料盒的密封效果;在吸气阶段,由于气体通过填料密封环组中径向环的切口回流到气缸,填料杯槽内的气体压力逐渐下降,因此这样就可以保证在下一个压缩过程中,填料密封环的前后又能建立起新的压差,使填料密封环形成三个密封面,起到密封作用。因此,常用的填料密封环我们又可以称为动密封填料密封环,即在一定的压差下,填料密封环在气体力的作用下形成密封面,起到密封作用,这里的压差指的是:作用在每一组填料密封环组上的动压力产生的压差,而非静压力产生的压差。而对于静压力产生的压差即静压差则可以解释如下(压缩机非工作腔如平衡腔等类似的压力形成的压差、停机时的压差等):以上图(二)为例,当密封压力为静压差工况下,刚开始工作时静压力形成静压差使填料密封环向右侧靠形成密封,与上述情况相似,气体无法避免的要部分泄漏,随后的几组填料密封环也与第一组填料密封环相似部分泄漏;但由于是静压,即没有吸气过程,因此,高压气体无法回流,使填料一直处于泄漏状态。同时,随着时间的推移,第二个杯槽里的压力随着从第一个填料密封环的泄漏气体的不断增多,压力不断升高,逐渐形成与平衡腔相同的压力,此时,由于第一组填料密封环前后没有压差,靠压差来维持正常工作的填料密封环无法密封,也即相当于第一组填料密封环不工作。在此后的几组填料中也存在这个问题,一直到最后一组填料密封环,气体必然会通过填料大量泄漏。因此,在静压差的工况下,普通的填料密封环无法正常工作。综上所述,建议主机厂在设计气缸布局时,应考虑避免轴侧平衡腔的设计(即避免轴侧静压力)。如果确实需要采用这种结构,则必须考虑采用其它形式的填料密封。

往复式压缩机料的拆卸与安装

往复式压缩机填料的拆卸与安装 文章发布时间:10-02-03 大张坨地下储气库现有大型天然气压缩机4台,由于机组运行时间较长,机组故障率也明显增加,而因为填料原因引起的故障也较为多见。以C机组为例,一次在操作工巡检时发现二级压缩缸密封填料漏气较为严重,经过拆检发现,因金属填料在盒内失去定位控制,长时间磨擦,使填料盒和活塞杆造成严重磨损,需要全部更换这些部件。 填料函的材料、组成及性能分析 1、过去的填料环材料是铜。然而,铜对酸性气体是不适用的(气体中含有硫化氢)。如今,PEEK、铸铁和特氟隆材料以其卓越的耐酸性和在非酸性气体中的优良性能,已经成为标准的填料环材料。通常的填料环由PEEK 材料的减压环,特氟隆/铸铁材料的单作用填料环,完全为特氟隆材料的双作用填料环和铸铁材料的刮油环组构成,特氟隆材料是掺入玻璃钢和二硫化钼,压力侧双环一级放空口供油,三到五个密封环密封组曲轴箱侧,这可以使材料减低摩擦力及磨损。 2、填料函是包在活塞杆上的密封件,填料由一个或多个环组成,包容在填料盒内,运行时提供润滑、清洗、冷却、密封、温度和压力等功能。填料盒内装配有密封环,每个环都是为了阻止或限制气流进入大气或隔离室。每组填料环分别装配在单独的填料函中。每个密封环紧箍在活塞杆上达到密封作用,同时紧紧粘住与活塞杆成直角的填料函槽面。密封环可以沿活塞杆自由横向移动,也可以在填料盒的环槽内自由“浮动”,如图1。

3、一套填料基本包括:一个起减压作用的减压环;其二是阻止气流泄漏到排气孔的几个密封环;其三是双作用的排气控制环,阻止气流从排气孔泄漏到隔离室。新填料靠近压力一侧的密封承受的压力降最大。由于填料会磨损,所以活塞环泄漏面积会随着使用期增长而增加,下游的密封环将承受越来越大的压力降。 填料密封环的工作原理 1、往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏,它是压缩机中最重要的零部件之一,也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。通常情况下,我们常说的填料密封环是一种动密封环,即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况),而压缩机停机时或者其它特殊情况下,它并不能起密封作用。而在不工作情况下起密封作用的密封环,我们通常称为静密封环。 2、这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化,也即压力为脉动压力,如通常的双作用气缸,这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明,下面以最常用的填料密封环(如图二①)来解释实际的工作原理,该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成,为典型的单作用环。

离心式压缩机工作原理及结构图介绍

离心式压缩机工作原理及结构图 2016-04-21 zyfznb转自老姚书馆馆 修改分享到微信 一、工作原理 汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通,回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。二、基本结构 离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。各个部件的作用介绍如下。

1、叶轮 叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作功部件,亦称工作轮。叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也有没有轮盖的半开式叶轮。 2、主轴 主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。根据其结构形式。有阶梯轴及光轴两种,光轴有形状简单,加工方便的特点。 3、平衡盘 在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等,使转子受到一个指向低压端的合力,这个合力即称为轴向力。轴向力对于压缩机的正常运行是有害的,容易引起止推轴承损坏,使转子向一端窜动,导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置,情况严重时,转子可能与固定部件碰撞造成事故。平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力,另一侧通向大气或进气管,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余轴向力由止推轴承承受,

往复式压缩机的基本知识及原理

.活塞式压缩机的基本知识及原理 活塞式压缩机的分类: (1)按气缸中心线位置分类 立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。 卧式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸只布置在机身一侧。 对置式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸布置在机身两侧。(如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式) 角度式压缩机:气缸中心线成一定角度,按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。 (2)按气缸达到最终压力所需压级数分类 单级压缩机:气体经过一次压缩到终压。 两级压缩机:气体经过二次压缩到终压。 多级压缩机:气缸经三次以上压缩到终压。 (3)按活塞在气缸内所实现气体循环分类 单作用压缩机:气缸内仅一端进行压缩循环。 双作用压缩机:气缸内两端进行同一级次的压缩循环。 级差式压缩机:气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。 (4)按压缩机具有的列数分类 单列压缩机:气缸配置在机身的一中心线上。 双列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。 多列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。 活塞式压缩机工作原理: 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、气缸内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。 活塞式压缩机的基本结构 活塞式压缩机基本原理大致相同,具有十字头的活塞式压缩机,主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。 1、机身:主要由中体、曲轴箱、主轴瓦(主轴承)、轴承压盖及连接和密封件等组成。曲轴箱可以是整体铸造加工而成,也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承,安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。 2、曲轴:曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的功率。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。 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气体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。 4、十字头:十字头是连接活塞与连杆的零件,它具有导向作用。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。大中型压缩机多用联接器和法兰连接结构,使用可靠,调整方便,使活塞杆与十字头容易对中,但结构复杂。 5、气缸:气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成,低压级多为铸铁气缸,设有冷却水夹层;高压级气缸采用钢件锻制,由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却水腔。气缸采用缸套结构,安装在缸体上的缸套座孔中,便于当缸套磨损时维修或更换。气缸设有支承,用于支撑气缸重量和调整气缸水平。 6、活塞:活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成,每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环,用于密封压缩介质和支承活塞重量。活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环;当压力较高时也可以采用铜合金活塞环;支承环采用四氟或直接在活塞体上浇铸轴承合金。 活塞与活塞杆采用螺纹连接,紧固方式有直接紧固法,液压拉伸法,加热活塞杆尾部法等,加热活塞杆尾部使其热胀产生弹性伸长变形,将紧固螺母旋转一定角度拧至规定位置后停止加热,待杆冷却后恢复变形,即实现紧固所需的预紧力。活塞杆为钢件锻制成,经调质处理及表面进行硬化处理,有较高的综合机械性能和耐磨性。活塞体的材料一般为铝合金或铸铁。

数码涡旋压缩机工作原理

数码涡旋压缩机工作原理 数码涡旋压缩机是利用轴向“柔性”技术,它的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间,涡旋盘如图1(a)运行,压缩机像常规涡旋压缩机一样工作,传递全部容量,压缩机输出100%。卸载期间,由于压缩机的柔性设计,使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离(如图1(b)所示),因此不再有制冷剂通过压缩机,压缩机输出为0。这样,由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。

压缩机这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的电磁阀来控制。如图1:一活塞安装于顶部固定涡旋盘处,活塞的顶部有一调节室,通过0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通,而外接PWM电磁阀连接调节室和吸气压力。电磁阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压力为排气压力,一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。电磁阀通电时,调节室内

的排气被释放至低压吸气管,导致活塞上移,带动了顶部的涡旋盘上移,该动作使两涡旋盘分隔,导致无制冷剂通过涡旋盘。当外接电磁阀断电时,压缩机再次满载,恢复压缩操作。 数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间,这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间,就可调节压缩机的输出容量(10%~100%)。 数码涡旋压缩机相关问题知识 1、为什么压缩机被称为“数码涡旋”? 答 : 压缩机交替处于2种状态,负载状态和卸载状态。在负载状态下,压缩机满容量输出(1),在卸载状态下,压缩机无输出(0)。因为在设定的周期里,1和0之间转换,所以称之为数码涡旋。 2、与定速系统相比,数码涡漩压缩机可以节省多少能源? 答 : 对于调制系统,季节能效比(SEER)是全年运行系统节能的标准衡量度。与标准涡旋系统的季节能效比相比,数码涡旋系统提高了20%。不同的系统设计有稍微不同的实际能量节省数字,但是保守地说,与定速系统相比,能量节省将超过20%。 3、数码涡旋压缩机在部分负荷情况下如何节能? 答 : 在部分负荷情况下节约能源有两个因素。在部分负荷下运行时,压缩机以卸载状态运行一段时间。卸载状态的时间长短取决于变容的百分比。低变容的百分比使卸载运行时间更长。由于在卸载状态下,涡旋盘上的载荷非常低(因为没有制冷剂的抽吸),所以消耗的能量

离心式压缩机工作原理

离心式压缩机的工作原理是什么,为什么离心式压缩机要有那么高的转速? 答:离心式压缩机用于压缩气体的主要工作部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之,离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气体压力能的。 更通俗地说,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。 显然,叶轮对气体作功是气体压力得以升高的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度u2密切相关的:u2数值越大,叶轮对气体所作的功就越大。而u2与叶轮转速和叶轮的外径尺寸有如下关系: 式中 D2--叶轮外缘直径,m; n--叶轮转速,r/min。 因此,离心式压缩机之所以要有很高的转速,是因为: 1)对于尺寸一定的叶轮来说,转速n越高,气体获得的能量就越多,压力的提高也就越大; 2)对于相同的圆周速度(亦可谓相同的叶轮作功能力)来说,转速n越高,叶轮的直径就可以越小,从而压缩机的体积和重量也就越小; 3)由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的,单级压比(出口压力与进口压力之比)一般仅为1.3~2.0。如果生产工艺所要求的气体压力较高,例如全低压空分设备中离心式空气压缩机需要将空气压力由0.1MPa提高到0.6~0.7MPa,这就需要采用多级压缩。那么,在叶轮尺寸确定之后,压缩机的转速越高,每一级的压比相应就越大,从而对于一定的总压比来说,压缩机的级数就可以减少。所以,在进行离心式压缩机的设计时,常常采用较高的转速。但是,随着转速的提高,叶轮的强度便成了一个突出的矛盾。目前,采用一般合金钢制造的闭式叶轮,其圆周速度多在300m/s以下。 另外,对于容量较小的离心式压缩机而言,由于风量较小,叶轮直径也较小,可采用较高的转速;而容量较大的压缩机,由于叶轮直径较大,相应地转速也应低一些。例如,为国产3200m3/h

浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理

浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理 贺尔碧格(上海)有限公司密封件技术部陈华风 关键字:往复式压缩机填料密封环动密封静密封 一、前言 往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏,它是压缩机中最重要的零部件之一,也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。 通常情况下,我们常说的填料密封环是一种动密封环,即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况),而压缩机停机时或者其他特殊情况下,它并不能起密封作用。而在后者情况下起密封作用的密封环,我们通常称为静密封环。 二、填料密封环的工作原理 这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化,也即压力为脉动压力,如通常的双作用气缸,这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明,下面以最常用的填料密封环(如下图(一))来解释实际的工作原理,该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成,为典型的单作用环。 切向环径向环填料密封环: 图(一)常用的填料密封环图(二)气缸工作状态 如上图(二)所示,状态一为所需密封的工作气缸端被压缩时,填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧,气体从填料密封环与填料盒

杯槽之间的轴向间隙和径向环的切口间隙中进入填料的外侧,在气体力的作用下形成三个密封面:径向环与切向环切口错开形成密封面、切向环与活塞杆表面形成密封面、切向环与杯槽侧面形成密封面。这样就阻止了气体的泄漏,从而起到密封作用;当气缸吸气时(如图(二)状态二),气体通过径向环的切口间隙部分回流进气缸。 在压缩机的往复运行周期内:在压缩阶段,气缸内的高压气体作用在填料密封环上,在填料密封环前后形成压差,各密封面在气体压差的作用下能够很好的工作,气体逐步泄漏到随后的填料杯槽里并形成类似的密封形式,最终保证整个填料盒的密封效果;在吸气阶段,由于气体通过填料密封环组中径向环的切口回流到气缸,填料杯槽内的气体压力逐渐下降,因此这样就可以保证在下一个压缩过程中,填料密封环的前后又能建立起新的压差,使填料密封环形成三个密封面,起到密封作用。因此,常用的填料密封环我们又可以称为动密封填料密封环,即在一定的压差下,填料密封环在气体力的作用下形成密封面,起到密封作用,这里的压差指的是:作用在每一组填料密封环组上的动压力产生的压差,而非静压力产生的压差。而对于静压力产生的压差即静压差则可以解释如下(压缩机非工作腔如平衡腔等类似的 压力形成的压差、停机时的压差等):以上图(二)为例,当密封压力为静压差工况下,刚开始工作时静压力形成静压差使填料密封环向右侧靠形成密封,与上述情况相似,气体无法避免的要部分泄漏,随后的几组填料密封环也与第一组填料密封环相似部分泄漏;但由于是静压,即没有吸气过程,因此,高压气体无法回流,使填料一直处于

涡旋式空压机工作原理

涡旋式空压机工作原理 涡旋式空气压缩机是近年来开发出来的最新型的空气压缩机,它与传统空气压缩机相比,具有结构新颖、体积小、重量轻、噪音低,寿命长,输气平稳连续,操作简便,维护费用少等一系列优异的技术性能,被行业内誉为“无需维修空气压缩机”和“新革命空气压缩机”,是50HP以下空气压缩机理想机型。 涡旋空气压缩机是由两个双函数方程型线的动、静涡盘相互啮合而成。在吸气、压缩、排气工作过程中,静盘固定在机架上,动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约,围绕静盘基圆中心,作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围,随着偏心轴旋转,气体在动静盘噬合所组合的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩,然后由静盘中心部件的轴向孔连续排出。 涡旋空气压缩机的特点:1、可靠性高。2、噪音极低。3、能耗最低。4、维护费用最低。 1、可靠性高。 1)涡旋式割据压缩机的主机零件少,是活塞机数量的1/8,零件的大师减少是可靠性提高的关键要素。 2)回转半径小,线速度仅为2m/s,因而磨损小,机械效率高,振动小。 3)科学控制的整机系统更确保稳定性的提高 2、噪音最低。 1)因无吸、排气阀和复杂的运动机构而消除了阀片的敲击声和气流的爆破声,使噪音急剧降低。 2)吸、排气连续稳定,每分钟6000次以上,使气流脉动极微小。 3)1台20HP(15KW)的涡旋式空气压缩机只有62dBA的噪音,使其能在任何地方安装使用,节省大量安装费用,更符合环保要求。 3、能耗最低。 1)因为吸气增压效应和没有余隙容积,故涡旋式空气压缩机的容积效率高达98%以上。 2)因为若干个工作腔逐渐压缩,故相邻工作腔的压差非常小,因此泄露自然极少。一个压缩过程分几次压缩,热效率高。. 3)无吸、排气阀,故进、排气的阻力损失几乎为零。无运动机构的磨擦磨损,机械效率高,这是涡旋式压缩机比其它空气压缩机大大节能的主要原因。例如:(1台20HP15KW)的涡旋式空压机一年工作6000小时,节省电费可达18000元。 4、维护费用最低。主机零件少,易损件更少,大幅度减少了零件更换可能性。同时更换零配件周期长,使用方便,维护工作量少,维护费用低。 特点的具体表现: 1、极低的噪音 比任何空压机噪音都低,可直接放置在生产车间内,对工作者极小干扰,完全省略空压机专用机房。历为噪音低,所以可以随意安放在您认为方便的地方,无需为了隔离噪音而将空压机放置在较远的建筑物内,这样省下的不仅仅是建筑费用及长距离的气管安装费用,更可以避免噪音困扰邻居和自身,也可以随企业的不断发展而随意方便地增加压缩空气的供应。(当然要注意避开热源和灰尘等)。

浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理

浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理    贺尔碧格(上海)有限公司 密封件技术部 陈华风    关键字:往复式压缩机 填料密封环 动密封 静密封   一、 前言  往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏,它是压缩机中最重要的零部件之一,也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。  通常情况下,我们常说的填料密封环是一种动密封环,即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况),而压缩机停机时或者其他特殊情况下,它并不能起密封作用。而在后者情况下起密封作用的密封环,我们通常称为静密封环。    二、 填料密封环的工作原理  这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化,也即压力为脉动压力,如通常的双作用气缸,这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明,下面以最常用的填料密封环(如下图(一))来解释实际的工作原理,该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成,为典型的单作用环。    图(二)气缸工作状态    如上图(二)所示,状态一为所需密封的工作气缸端被压缩时,填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧,气体从填料密封环与填料盒杯槽之间的轴向间隙和径向环的切口间隙中进入填料的外侧,在气体力的作用下形成三个密封面:径向环与切向环切口错开形成密封面、切向环与活塞杆表面形成密封面、切向环与杯槽侧面形成密封面。这样就阻止了气体的泄漏,从而起到密封作用;当气缸吸气时(如图(二)状态二),气体通过径向环的切口间隙部分回流进气缸。

在压缩机的往复运行周期内:在压缩阶段,气缸内的高压气体作用在填料密封环上,在填料密封环前后形成压差,各密封面在气体压差的作用下能够很好的工作,气体逐步泄漏到随后的填料杯槽里并形成类似的密封形式,最终保证整个填料盒的密封效果;在吸气阶段,由于气体通过填料密封环组中径向环的切口回流到气缸,填料杯槽内的气体压力逐渐下降,因此这样就可以保证在下一个压缩过程中,填料密封环的前后又能建立起新的压差,使填料密封环形成三个密封面,起到密封作用。  因此,常用的填料密封环我们又可以称为动密封填料密封环,即在一定的压差下,填料密封环在气体力的作用下形成密封面,起到密封作用,这里的压差指的是:作用在每一组填料密封环组上的动压力产生的压差,而非静压力产生的压差。    而对于静压力产生的压差即静压差则可以解释如下(压缩机非工作腔如平衡腔等类似的压力形成的压差、停机时的压差等):  以上图(二)为例,当密封压力为静压差工况下,刚开始工作时静压力形成静压差使填料密封环向右侧靠形成密封,与上述情况相似,气体无法避免的要部分泄漏,随后的几组填料密封环也与第一组填料密封环相似部分泄漏;但由于是静压,即没有吸气过程,因此,高压气体无法回流,使填料一直处于泄漏状态。  同时,随着时间的推移,第二个杯槽里的压力随着从第一个填料密封环的泄漏气体的不断增多,压力不断升高,逐渐形成与平衡腔相同的压力,此时,由于第一组填料密封环前后没有压差,靠压差来维持正常工作的填料密封环无法密封,也即相当于第一组填料密封环不工作。  在此后的几组填料中也存在这个问题,一直到最后一组填料密封环,气体必然会通过填料大量泄漏。  因此,在静压差的工况下,普通的填料密封环无法正常工作。 综上所述,建议主机厂在设计气缸布局时,应考虑避免轴侧平衡腔的设计(即避免轴侧静压力)。如果确实需要采用这种结构,则必须考虑采用其它形式的填料密封。

往复式压缩机的基本知识及原理

往复式压缩机的基本知识及原理

.活塞式压缩机的基本知识及原理 活塞式压缩机的分类: (1)按气缸中心线位置分类 立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。 卧式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸只布置在机身一侧。对置式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸布置在机身两侧。(如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式) 角度式压缩机:气缸中心线成一定角度,按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。 (2)按气缸达到最终压力所需压级数分类 单级压缩机:气体经过一次压缩到终压。 两级压缩机:气体经过二次压缩到终压。 多级压缩机:气缸经三次以上压缩到终压。 (3)按活塞在气缸内所实现气体循环分类 单作用压缩机:气缸内仅一端进行压缩循环。 双作用压缩机:气缸内两端进行同一级次的压缩循环。 级差式压缩机:气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。 (4)按压缩机具有的列数分类 单列压缩机:气缸配置在机身的一中心线上。 双列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。 多列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。活塞式压缩机工作原理:

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、气缸内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。 活塞式压缩机的基本结构 活塞式压缩机基本原理大致相同,具有十字头的活塞式压缩机,主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。 1、机身:主要由中体、曲轴箱、主轴瓦(主轴承)、轴承压盖及连接和密封件等组成。曲轴箱可以是整体铸造加工而成,也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承,安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。 2、曲轴:曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的功率。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。

空气压缩机工作原理.

1.空压机工作原理简述 螺杆式单级压缩空压机是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。 由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由於气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。 2.压缩机润滑油 2.1 旋叶式压缩机 每种型号的压缩机对润滑油的要求都是不同的。旋叶式压缩机的润滑油功能是润滑在压缩过程中滑入和滑出的叶片。润滑油也作为叶片与机架间的密封剂使用,使气体压缩成为可能。通常ISO68-150产品满足旋叶式压缩机的粘度要求。

2.2 往复式压缩机 往复式压缩机提供了一个很大的流出压力容量范围从1bar g至1000bar g。往复式压缩机的油润滑汽缸,曲轴箱部件,线圈,活塞,阀门和装填杆。曲轴箱部件包括十字头轴承,十字接头,十字头导承和曲柄销。近来的制冷应用表明操作粘度小于10 cSt 的ISO15润滑油可提供合适的润滑作用。然而,依靠气体分子量和流压操作,加工和碳氢化合物气体往复式压缩机的经典使用是ISO68-680产品。 在大多数往复式压缩机,一种流体作为润滑剂使用于所有部件。较小的往复式压缩机使用喷溅润滑油。较大的装置通常使用一种油泵系统以润滑上方的曲轴箱部件。一些大型设备使用两种不同的润滑油,一种用于汽缸而另一种用于其它需润滑的部件。由于汽缸润滑油须与气体共存,故必须与向下液流过程兼容。汽缸润滑油可设计成为特殊气体或操作条件提供润滑作用。 2.3螺旋式压缩机 注满螺旋式压缩机通常使用压缩烃和生产气体,流压范围从1-25 bar g。它们具有许多优点,包括改进压缩效率,低流出温度,高可靠性和由于简单的机械构造所致的较少维护。螺旋式气体压

往复式压缩机基本知识

培训教案 培训课题: 往复式压缩机基本结构、工作原理、常见故障及注意事项培训日期: 2017年8月培训课时:2课时 课程重点: 讲述往复式压缩机基本结构、工作原理、常见故障及注意事项。 培训目标及要求: 通过培训使全体员工对往复机的结构、工作原理有一定的了解,掌握其常见故障,明确注意事项,真正做到“四懂三会” 授课内容: 一、往复式压缩机的型号、结构及工作原理 1、往复式压缩机型号 2、往复式活塞压缩机的工作过程 往复式活塞压缩机属于于容积型压缩机。靠气缸内作往复运动的活塞改变工作容积压缩气体。气缸内的活塞,通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴联接,当曲轴旋转时,活塞在汽缸中作往复运动,活塞与气缸组成的空间容积交替的发生扩大与缩小。当容积扩大时残留在余隙内的气体将膨胀,然后再吸进气体;当容积缩小时则压缩排出气体,以单作用往复式活塞压机(见图)为例,将其工作过程叙述如下:

(1)吸气过程当活塞在气缸内向左运动时,活塞右侧的气缸容积增大,压力下降。当压力降到小于进气管中压力时,则进气管中的气体顶开吸气阀进入气缸,随着活塞向左运动,气体继续进入缸内,直至活塞运动到左死点为止,这个过程称吸气过程。 (2)压缩过程当活塞调转方向向右运动时,活塞右侧的气缸容积开始缩小,开始压缩气体。(由于吸气阀有逆止作用,故气体不能倒回进气管中;同时出口管中的气体压力高于气缸内的气体压力,缸内的气体也无法从排气阀排到出口管中;而出口管中气体又因排气阀有逆止作用,也不能流回缸内。)此时气缸内气体分子保持恒定,只因活塞继续向右运动,继续缩小了气体容积,使气体的压力升高,这个过程叫做压缩过程。 (3)排气过程随着活塞右移压缩气体、气体的压力逐渐升高,当缸内气体压力大于出口管中压力时,缸内气体便顶开排气阀而进人排气管中,直至活塞到右死点后缸内压力与排气管压力平衡为止。这叫做排气过程。 (4)膨胀过程排气过程终了,因为有余隙存在,有部分被压缩的气体残留在余隙之内,当活塞从右死点开始调向向左运动时,余隙内残存的气体压力大于进气管中气体压力,吸气阀不能打开,直到活塞离开死点一段距离,残留在余隙中的高压气体膨胀,压力下降到小于进气管中的气体压力时,吸气阀才打开,开始进气。所以吸气过程不是在死点开始,而是滞后一段时间。这个吸气过程开始之前,余隙残存气体占有气缸容积的过程称膨胀过程。 4、往复式压缩机的结构 往复式活塞压缩机由机座、中间接筒、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、活塞、填料箱、气阀、飞轮、冷却和调节控制系统及附属管线等组成。如图

离心式压缩机题目与答案

离心式压缩机试题 一、填空题 1.压缩机按其工作原理可分为速度型和容积型两种。 2.变速机原理:采用齿轮啮合结构,靠大小齿轮的齿数比 达到变速的目的。 3.高位油箱作用:在油泵跳车后机组惰走时间内持续为机 组供油防止轴承因无油润滑而磨损。 4.2BCL528压缩机离心压缩机型号意义:为2段8级,机 壳垂直剖分结构,叶轮名义直径Φ520mm; 5.隔板的作用: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。 6.航天炉离心式压缩机的支撑轴承,选用可倾瓦轴承。 7.止推轴承的作用:承受压缩机没有完全抵消的残余的轴 向推力,定位转子。 8.在结构上,叶轮典型的有三种型式:闭式叶轮、半开式 叶轮、双面进气式叶轮。 9.平衡盘作用:抵消压缩机转子因叶轮的轮盖和轮盘上有 气体产生的压差而受到朝向叶轮入口端的轴向推力的作用。 10.推力盘作用:平衡盘平衡后的残余推力,通过推力盘作 用在推力轴承上。

二、问答题: 1.叙述离心式压缩机工作原理 答:具有叶片的工作轮在压缩机的轴上旋转,进入工作轮的气体被叶片带着旋转,增加了速度和压力,然后出工作轮进入扩压器内,气体的速度降低、进一步提高压力,经过压缩的气体再经弯道和回流器进入下一级叶轮进一步压缩至所需的压力。 2.定转子部分分别有哪些零部件组成 答:离心式压缩机主要由定子(机壳、隔板、级间密封、口圈密封、平衡盘密封、端盖) 、转子(主轴、叶轮、平衡盘、联轴器、轴套、隔套、等)及支撑轴承、推力轴承、轴端密封等组成。 3.叙述汽轮机的工作原理。 答:当具有一定温度和压力的蒸汽通过汽轮机级时,首先在喷嘴叶栅中将蒸汽所具有的热能转变成动能,然后在动叶栅中将其动能转变成机械能,从而完成汽轮机利用蒸汽热能作功的任务。 4.汽轮机定转子部分分别有哪些零部件组成 答:汽轮机定子部分由:汽缸、喷嘴组、导叶持环(或隔板)、汽封、轴承及紧固件等组成。汽轮机转子部分由:主轴、叶轮或转鼓、动叶片、平衡活塞、止推盘、联轴器、危急保安器、盘车器等部件组成。

涡旋压缩机的原理与故障原因

涡旋压缩机的原理与故障原因涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机,压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。其工作原理是利用动、静涡旋盘的相对公转运动形成封闭容积的连续变化,实现压缩气体的目的。 于涡旋压缩的高效、低噪音、体积小等众多优势性,主流中央空调生产厂家在风冷热泵、变频多联机、户式冷水机、风管机、空气源热泵等机组都广泛的应用。 结构:两个具有双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相错180°对置相互啮合,其中动涡盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动,并通过防自转机构约束,绕静涡盘作半径很小的平面运动,从而与端板配合形成一系列月牙形柱体工作容积。 特点:利用排气来冷却电机,同时为平衡动涡旋盘上承受的轴向气体力而采用背压腔结构,另外机壳内是高压排出气体,使得排气压力脉动小,因而振动和噪声都很小。 1、压缩机故障检测 正常涡旋压缩机处于冷态状态下,三相端子之间的电阻大致相等,约为2~5Ω;各端子与地之间的电阻均为无穷大(一般大于10M Ω即认为是无穷大)。若三相端子之间出现电阻为无穷大、或端子与地之间电阻很小,即认为此压缩机已经烧毁。 压缩机烧毁的常见表象有:压缩机运转声音异常、无排气温度和排气压力、接触器主触头烧熔粘连、压缩机启动时电源空开跳闸等。

原因: 压缩机长期频繁启停:静态时油和冷媒沉积于压机腔体内,突然启动时油随冷媒一起被排出压缩机;运转时间不长又立即停止,油不能及时回到压缩机。如此反复,压缩机最终因缺油而烧毁。 系统含空气或水分:含空气或水分压缩机长时间高温高压运行时,润滑油开始酸化及热化最终变成胶状物质,造成压缩机卡死。 系统回液或制冷剂迁移:回液稀释润滑油,不利于油膜的形成,导致润滑不足。如多联室内机未统一供电,突然断电的室内机的EXV 阀仍保持一定的开度,造成系统的大量回液。 压缩机反转(如相序错):反转会让压机内部压差无法建立,导致润滑油无法输送到各摩擦表面。 系统制冷剂泄漏:时同时也可能造成润滑油泄漏,使得压缩机润滑油偏少。 系统中存在其它化学物质:与润滑油发生化学反应后使得润滑油变质。如以前市场普遍使用四氯化碳(或其他清洗液)清洗空调管路系统,系统管内壁遗留的四氯化碳与冷媒及润滑油一起,在高温高压环境下发生化学反应,使润滑油开始酸化及热化最终变成胶状物质。 2、压缩机液击 压缩机大量回液时,压缩过程中液滴会对涡盘产生极大冲力,可能打碎涡盘;含有大量液态冷媒的润滑油粘度低,在摩擦表面不能形成足够的油膜,导致压缩机内部运动件的快速磨损;另外,润滑油中的冷媒在输送过程中遇热会沸腾,影响润滑油的正常输送。

往复式压缩机基本构成和工作原理

往复式压缩机基本构成和工作原理 基本构成和工作原理 一、总体结构和组成 (1)工作腔部分:气缸、活塞、活塞杆、活塞环、气阀、密封 填料等; (2)传动部分:曲柄、连杆、十字头; (3)机身部分:机身、中体、中间接头、十字头滑道等; (4)辅助部分:润滑冷却系统、气量调节装置、安全阀、滤清 器、缓冲器等。

二、机构学原理和构成

(1)活塞压缩机的机构学原理如图2-2所示。 (2)控制气体进出工作腔的气阀如图2-3所示。 三、汽缸基本形式和工作腔 (1)单作用汽缸 对压缩机的汽缸而言,缸内仅在活塞一侧构成工作腔并进行 压缩循环的结构称为单作用汽缸。 (2)双作用汽缸 在活塞两侧构成两个工作腔并进行相同级次压缩循环的结构 称为双作用汽缸。

(3)级差式汽缸 通过活塞与汽缸结构的搭配,构成两个或两个以上工作腔, 并在各个工作腔内完成两个或两 个以上级次的压缩循环的结构, 称为级差式汽缸。 (4)平衡腔 有些多工作腔汽缸,其中的一个腔室仅与 某个工作腔进气相 通,而不用于气体压缩,起力平衡作用,称为 平衡腔。 (5)工作腔 容积式压缩机中,直接用来处理气体的容 积可变的封闭腔室 称为工作腔,一个压缩机可能有一个工作腔,也可能有多个工作 腔,同时或轮流工作,执行压缩任务。 (6)工作容积 工作腔内实际用来处理气体的那部分体 积称为工作容积。 (7)余隙容积

工作腔在排气接触以后,其中仍然残存一部分高压气体,这 部分空间称为余隙容积,余隙容积一般有害。 四、压缩机结构形式 (1)列 压缩机中,把一个连杆对应的一组汽缸及相应的动静部件称 为一列。一列可能对应一个汽缸,也可能对应串在一起的多个汽缸。 (2)分类:立式、卧式、角度式。 (3)立式压缩机的汽缸中心线与地面垂直。 (4)卧式压缩机的汽缸中心线与地面平行。 (5)角度式压缩机如图,包括L 型、V型、W型、扇形、星型等。

活塞压缩机填料密封环原理

浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理 一、前言往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏,它是压缩机中最重要的零部件之一,也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。 通常情况下,我们常说的填料密封环是一种动密封环,即只有在压缩机工作时才起密封作用(一般的压力工况),而压缩机停机时或者其他特殊情况下,它并不能起密封作用。而在后者情况下起密封作用的密封环,我们通常称为静密封环。 二、填料密封环的工作原理 这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化,也即压力为脉动压力,如通常的双作用气缸,这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。为了便于说明,下面以最常用的填料密封环(如下图(一”来解释实际的工作原理,该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成,为典型的单作用环。 图㈠常用填料密封环 切向环径向环 图㈡气缸工作状态 状态一 气缸侧曲轴侧 径向环切向环 状态二 气缸侧曲轴侧 如上图(二)所示,状态一为所需密封的工作气缸端被压缩时,填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧,气体从填料密封环与填料盒杯槽之间的轴向间隙和径向环的切口间隙中进入填料的外侧,在气体力的作用下形成三个密封面:径向环与切向环切口错开形成密封面、切向环与活塞杆表面形成密封面、切向环与杯槽侧面形成密封面。这样就阻止了气体的泄漏,从而起到密封作用;当气缸吸气时(如图(二)状态二),气体通过径向环的切口间隙部分回流进气缸。 在压缩机的往复运行周期内:在压缩阶段,气缸内的高压气体作用在填料密封环上,在填料密封环前后形成压差,各密封面在气体压差的作用下能够很好的工作,气体逐步泄漏到随后的填料杯槽里并形成类似的密封形式,最终保证整个填料盒的密封效果;在吸气阶段,由于气体通过填料密封环组中径向环的切口回流到气缸,填料杯槽内的气体压力逐渐下降,因此这样就可以保证在下一个压缩过程中,填料密封环的前后又能建立起新的压差,使填料密封环形成三个密封面,起到密封作用。 因此,常用的填料密封环我们又可以称为动密封填料密封环,即在一定的压差下,填料密封环在气体力的作用下形成密封面,起到密封作用,这里的压差指的是:作用在每一组填料密封环组上的动压力产生的压差,而非静压力产生的压差。 而对于静压力产生的压差即静压差则可以解释如下(压缩机非工作腔如平衡腔等类似的压力形成的压差、停机时的压差等): 以上图(二)为例,当密封压力为静压差工况下,刚开始工作时静压力形成静压差使填料密封环向右侧靠形成密封,与上述情况相似,气体无法避免的要部分泄漏,随后的几组填料密封环也与第一组填料密封环相似部分泄漏;但由于是静压,即没有吸气过程,因此,高压气体无法回流,使填料一直处于泄漏状态。 同时,随着时间的推移,第二个杯槽里的压力随着从第一个填料密封环的泄漏气体的不断增

超高压往复式压缩机填料密封的失效原因分析及其对策探讨

50 技术应用与研究 一、前言 相比较而言,在化工企业正常生产经营过程中,超高压往复式压缩机是应用比较普遍,且十分重要的机械设备。在其正常作业时,填料密封的可靠性会直接关系到整个压缩机的使用寿命。然而,在超高压往复式压缩机运行过程中,由于填料密封长期受到高压气压、柱塞往复式运动冲击以及摩擦等周期性交变载荷的影响,进而时常在运行期间发生不同程度的疲劳破坏与失效,极大的缩短了密封装置的使用周期,甚至引起停车事故的发生。因此,对于化工企业来说,有效解决填料密封的失效问题是当前企业发展面临的主要任务。 二、填料密封的失效原因分析 超高压往复式压缩机填料密封的失效形式主要表现为填料函与填料环的磨损与损坏,以及柱塞的损伤等形式。 1.微动疲劳磨损引起的失效 由于超高压往复式压缩机在正常运行过程中,其各级填料盘所承受的内部压力存在差异。即当压缩机进行吸气运动时,邻近气缸的填料盘受到的压力相对较大,进而发生形变量较大一些;当压缩机进行排气运动时,汽缸内部由于气体压缩压力增大,进而邻近填料盘的形变量增大,且各个填料盘形变量存在差异。与此同时,压缩机每进行一次往复式压缩运动就会与邻近填料盘发生一次滑动与摩擦,这样长期处于这种状态就会使填料密封盘发生磨损。就失效角度而言,填料盘发生的是微米级变化进而其磨损也是微动疲劳磨损,由于长期磨损填料盘发生的裂纹也是微动疲劳裂纹。 2.疲劳断裂造成的失效 往复式压缩机的活塞运动的方向发生突变时,在填料装置的振动带动下填料环也会随之发生周期性的振动,且振幅随着速度增大而变大。从宏观角度来看,这种周期性振动主要作用在整个填料密封表面的过度部位,进而会引起不同程度的应力集中或者是疲劳裂纹,随着设备的持续运转,裂纹会逐渐扩展,直至填料盘断裂。 3.填料环的密封失效 在超高压往复式压缩机正常作业过程中,其生成的低聚物容易与润滑油发生混合,形成黏度较大,流动性较差的混合物,不仅严重影响填料环中润滑油的储量,甚至会严重堵塞填料环间隙,导致润滑效果较差。与此同时,在工作过程中,压缩机的润滑油极易发生氧化生成酸性物质,进而会对填料环产生一定的腐蚀影响。另外,压缩机在运行作业时,柱塞的往复运动会使气缸内的热量增加,温度的升高也会加剧填料环的腐蚀以及延伸。此外,填料密封环对于介质颗粒比较敏感,但压缩机在运行过程中,工艺气体可能会夹带一些杂质颗粒进入到填料函中,当压缩机停车填料函中杂质会冷却变硬,再次开车运行就会导致填料环磨损。 4.柱塞的损坏 在压缩机运行过程中,柱塞经常会发生损坏,其原因是由于填料发生失效时未 超高压往复式压缩机 填料密封的失效原因分析及其对策探讨 温泽明 中国石油大庆石化公司 【摘 要】当前,超高压往复式压缩机是化工企业中应用比较广泛的机械设备,然而在设备正常作业过程中,经常会发生填料密封失效的问题。因此,这在一定程度上增加了设备维护的成本以及工作量。基于此,本文以超高压往复式压缩机填料密封失效形式为切入点,对其失效原因展开剖析,并根据这一问题提出具体的应对对策,旨在有效提高超高压往复式压缩机运行效率,降低其故障发生率。【关键词】超高压;往复式压缩机;填料密封;失效;对策 进行及时的停车维修,长时间的运行加剧了柱塞疲劳磨损,出现偏磨或者坑凹、裂纹等问题。另外,由于对柱塞的润滑不到位或者是维护缺失,造成柱塞在水平与垂直方向的摆动幅度过大,这样增加了填料与柱塞接触的概率,导致柱塞发生挂铜问题。 三、防止填料密封失效的措施 1.设计对策 为了尽可能的防止填料密封环发生失效故障,在进行填料盘设计时,就要尽量减少尖角设计以免发生应力集中问题,导致填料密封出现疲劳磨损以及裂纹。与此同时,适当的在填料密封装置表面进行镀层以提高其表面的摩擦性能,最大化的减小接触面发生微动磨损的概率。 2.维修对策 (1)维护检查。在对填料密封装置进行维修养护过程中,应该对其填料函内部进行重点检查,尤其是一些容易发生应力集中的部位以及空洞部位,以便及时的发现填料密封的裂纹、麻坑以及磨损等问题。一旦在维修过程中发现存在这一问题,要及时采取修复应对策略,对于易产生应力集中部位可以进行喷丸硬化处理,以最大化提升其抗疲劳强度。 (2)填料安装。填料函在进行维修后,会不可避免的发生不同程度的变形以及偏差,所以在进行维修时一定要严格按照检修标准执行操作,合理控制尺寸间隙,以保证装配精度符合标准,最大化降低变形量。在进行填料安装前,一旦发现密封面的形位公差与尺寸公差不能满足要求就要停止安装,并根

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