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1、孫 武,英格索蘭離心式空壓機系統(tǒng),美國英格索蘭公司，美國500家最大型企業(yè)之一，是世界上一家制造非電器產(chǎn)品的跨國公司，其總部設在美國的新澤西洲，成立至今已有一百多年歷史。自1871年開始生產(chǎn)蒸氣鑿巖機以來，公司的業(yè)務就邁向國際化，向世界上各發(fā)達和發(fā)展中國家提供各種先進的設備和產(chǎn)品，如鉆機及各種類型的空氣壓縮機及其輔助設備、透平驅(qū)動的壓縮機和其他礦山機械、路面工程機械，自動化裝配線，氣動工具等等。在世界上近20個國家設有40多個工廠，雇員約5萬6千多人，年銷售額約為90多億美元左右。 美國英格索蘭公司自1974年開始對中國大陸進行了直接銷售業(yè)務并于1979年在北京設立了辦事處，到目前為止，在中國
2、已有10多個技術轉讓項目和7個合資企業(yè)的合作，并繼續(xù)與各界保持更密切的業(yè)務聯(lián)系。并爭取創(chuàng)造更多, 更好的新產(chǎn)品，以滿足用戶的需要。,英格索蘭離心式壓縮機簡介,英格索蘭CENTAC離心式空壓機是一種可靠高效的離心式壓縮機，設計用來提供無油壓縮空氣或壓縮氮氣。每臺壓縮機均為整體組裝，安裝在一個鋼制底板上。并且配備有獨立工作的潤滑油系統(tǒng)和先進的控制面板。以下是一些其主要的突出特點和益處： 標準特點 帶來的益處 較小的堅固底板 不需要特制的地基 控制閥組裝在機組上 機組安裝 安裝好的中間冷卻器與后冷卻器 緊湊高效的設計 安裝在底板上的控制面板 在生產(chǎn)廠已接好聯(lián)線并經(jīng)過檢測 將電器聯(lián)接部分減到最少 減少
3、安裝時間和費用,英格索蘭離心式壓縮機簡介,六單元空壓站CENTAC離心式空氣壓縮機 型號：3CII90MX3EXT 額定流量：248 Nm3/min 進氣壓力：0.98 Bar(a) 排氣壓力：8.5 Bar(g) 相對濕度：72% 冷卻水溫度：標準溫度 冷卻水溫升：13.98攝氏度 總計水流量：2040 LPM（升/分鐘 ）,空壓站離心式壓縮機基礎參數(shù),CENTAC壓縮機是一種速度型離心式壓縮機。如圖2.1所示，空氣通過安裝在機組上的進氣調(diào)節(jié)閥進入壓縮機并流進第一級壓縮。在那里葉輪(1)將速度加給氣體，然后氣體進入靜止的擴壓器部分(2)，在那里將速度轉化成壓力。內(nèi)置于機組中的中間冷卻器(3)
4、去掉壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量，從而提高壓縮效率。然后氣體在流動的低速區(qū)通過不銹鋼水氣分離器(4) 除去冷凝水。當氣體被強制通過不銹鋼水氣分離器后，氣體所帶的水分降低了。這樣的過程在每一個接續(xù)的階段重復，直到壓縮機達到的了所要求的工作壓力。,英格索蘭離心式壓縮機工作原理,CENTAC機組工作原理,CENTAC壓縮機是一種由電動機驅(qū)動的離心式空氣壓縮機。壓縮機與驅(qū)動機直接耦合在一起，并且整個機組，包括潤滑系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和附助部件，安裝在一個公共的底板上， 整個壓縮機組包括： 1、主電機直接驅(qū)動一個各級共用的大齒輪。 2、每一壓縮級包括一個工作葉輪，直接安裝在小齒輪軸上，外面是鑄鐵殼體。 3、轉子包括
5、一個整體小齒輪，由大齒輪按其最佳速度驅(qū)動。 4、在每一壓縮級之后安裝一個中間冷卻器。 5、每個冷卻器之后安裝有 一個水氣分離器及一套 水氣分離系統(tǒng)以分離冷 凝水份。,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組基礎結構描述,轉子組件 每級轉子組件包括一個高效率的高質(zhì)量不銹鋼葉輪和一個可拆卸的推力盤，這些部件都安裝在一個斜齒小齒輪軸上。葉輪和推力環(huán)由于使用精密的三角圓弧聯(lián)接（桃形連接），從而就不需要鍵槽了。所有的轉動部件作為一個整體是動平衡的。 一、二、三級轉子組件軸向推力間隙一樣，為0.25-0.35mm 。,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組轉子組件,軸承 每個小齒輪的推力負載
6、由液壓動力推力軸承吸收。推力軸承按照最大工況能力和最小功耗損失設計。有一些CENTAC型號的壓縮機的大齒輪軸承是滾動軸承，另有一些是液壓動力設計。用來支撐軸徑向負載的平面止推軸承，是巴氏合金襯管軸承。按照最大穩(wěn)定性安裝固定。大齒輪軸承采用動液壓設計。,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組推力軸承,密封 在壓縮機每級葉輪后面，有一個單級浮環(huán) 密封環(huán)安裝葉輪背面機體壓蓋上。每一套密封 由2個單片式全浮動非接觸式石墨環(huán)組成，該氣 封中間不通密封氣。在壓縮機每級靠葉輪端滑 動軸承前端有一個凹槽，里面裝有浮環(huán)密封， 密封中間通有密封氣，其作用是保證潤滑油不 泄露出齒輪箱，及潤滑油不會通過轉子軸
7、向葉 輪端滲漏，從而保證壓縮機里面無油的壓縮空 氣。,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組浮環(huán)（石墨）密封,擴壓器 擴壓器位于中間冷卻器和葉輪之間。它把速度動能轉化為壓力勢能。擴壓器按照以最小的物理尺寸，同時又具有最高 的效率，從而保證壓縮機有最緊湊的設計。 葉輪與擴壓器徑向間隙： 一級：0.50mm，二級：0.46mm，三級：0.38mm。,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組擴壓器,中間冷卻器 ： CENTAC壓縮機筒狀冷卻器位于各壓縮 級中間。冷卻器是筒形的，水走殼程，氣走 管程。管內(nèi)是有翅片，空氣通過管道，冷卻 水在管外同時反向流動。這樣的結構具有非 常高的熱交換效
8、率。 冷卻器設計特點： 1、無鉛冷卻器設計與制造 2、直管設計 3、端固定柱狀管 4、方便清潔的大直徑管 5、按照TEMA標準結構制造的無泄漏黃銅端 頭 6、梅花形管芯設計，最大程度提高換熱面積,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組中間冷卻器,CENTAC機組冷卻器冷卻管束結構,水氣分離器 水氣分離器是不銹鋼網(wǎng)狀結構。其厚度按最小壓降時達到最大分離能力設計。分離器位于壓縮機中空氣速度相對較低的位置，從而允許有效的水氣分離。 壓縮機水氣分離器實際上是一個直徑為0.6m，厚度為0.3m的一個圓柱形（中間空心）的鋼絲網(wǎng)，材質(zhì)為不銹鋼。在壓縮風與凝結水一起通過的時候，液體水擋住，通過疏水器將
9、凝結水排除機體外，而壓縮風經(jīng)過脫水后進入下一級繼續(xù)做功。 振動探頭 在每一級的平面軸承旁邊，按裝有非接觸 式的振動探頭。振動探頭測量每一個轉子組件 的徑向振動情況。每一個振動探頭聯(lián)接有一個 振動傳感器。作為標準配置，每臺壓縮機都提 供實時振動保護。,英格索蘭離心式壓縮機機組描述,CENTAC機組轉子密封氣與振動探頭,壓縮機的潤滑系統(tǒng)是完整而獨立的，并安裝在機組的底盤上。這一系統(tǒng)被設計用來為機組的齒輪和軸承工作提供清潔的潤滑油。參閱技術圖紙中的潤滑油路圖。 油從位于底盤上的油箱中流出，并流入泵中。油泵是一個超尺寸的容積泵，由一臺電機驅(qū)動。油泵的泵出油壓由一個位于油冷卻器下游的壓力釋放閥控制。油泵
10、裝有入口過濾器以防外界雜質(zhì)進入。如果主電機故障或者發(fā)生掉電事故，高位備用油箱將會在速度下降過程中繼續(xù)供油。潤滑油路如下： 1、潤滑油通過油泵到油冷卻器，在那里油被 冷卻到105華氏度（41攝氏度）到115華氏 度（46攝氏度）之間。 2、從冷卻器出來的油與油溫控制閥中的熱油 混合。,英格索蘭離心式壓縮機潤滑系統(tǒng),3、然后油流向油過濾器。油過濾器是10微米級的紙質(zhì)過濾器。 4、油通過油過濾器到大齒輪，小齒輪軸承，最后再到油箱。通過調(diào)節(jié)油冷卻器后的油壓釋放閥，可以控制流入壓縮機內(nèi)的油壓的高低。 5、剩余的潤滑油通過壓縮機排到油箱。 壓縮機在停機時由輔助油泵供油，當壓縮機開起來后，潤滑油就由電機驅(qū)動
11、的軸頭螺桿油泵供油，使?jié)櫥吞幱诜€(wěn)定狀態(tài)。 主油泵,英格索蘭離心式壓縮機潤滑系統(tǒng),潤滑油系統(tǒng)包括所有必須的儀表和安全裝置以保護壓縮機。這些裝置包括： 1、油壓傳感器指示油壓并監(jiān)測是否油壓過低。 2、油溫傳感器（RTD）會在非正常油溫時報警。同一裝置還可以用作一個自鎖裝置，如果油溫低于最低值，機組將不能啟動。 3、以350C冷卻水設計的油冷卻器，加大熱交換面積。性能優(yōu)于其它廠家按270C冷卻水設計的油冷卻器。 4、壓縮機組帶一個濕型油箱加熱器，以保證有足夠的油溫來啟動壓縮機。 5、潤滑油油箱帶一個帶有堵頭的排放口。用戶可在聯(lián)接處安裝一個閥門以方便更換潤滑油。 6、配備油溫自動控制裝置，自動控制油
12、溫，避免用戶因氣溫變化而頻繁調(diào)節(jié)冷卻水量，使機組能長期穩(wěn)定可靠的運行 。,英格索蘭離心式壓縮機潤滑系統(tǒng),六單元空壓站有5臺英格索蘭離心式壓縮機，以前壓縮機運行模式為開3備2（現(xiàn)為開4備2，增加1臺三星離心式空壓機）。投產(chǎn)初期壓縮機運行正常，壓縮機運行3年以后，設備出現(xiàn)了一系列問題， 5臺英格索蘭離心式壓縮機工作一直不能實現(xiàn)長周期運行，每臺壓縮機運行時間間隔太短，最短周期時一臺壓縮機運行3個月左右時間后，壓縮機3級振動值就會達到報警值，必須停下來進行檢修，給生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定、連續(xù)化作業(yè)帶來很大風險。最嚴重的時候兩臺備用壓縮機，一臺在檢修，運行的3臺壓縮機中有1臺運行參數(shù)超標，必須停機檢修，相當于沒
13、有備用壓縮機的狀態(tài)。 空壓站為全場提供壓縮用風，可謂六單元的關鍵機組，針對這種情況，機動部與單元主任提出了相應的改進措施，從根本上徹底的解決壓縮機問題，增加機組的運行周期，減小維修工作量，降低生產(chǎn)風險。,英格索蘭離心式壓縮機技術改造原因,六單元空壓站有5臺英格索蘭離心式空壓機，運行情況一直不太穩(wěn)定，主要問題有兩個，一個是葉輪結垢，動平衡破壞，二是冷卻器效果不好，排氣溫度高。現(xiàn)將主要原因分析如下： 1、空壓機葉輪結垢，三級轉子振動高 壓縮機振動高主要體現(xiàn)在三級轉子，80壓縮機振動檢修都是三級轉子造成的。通過拆卸檢修分析，三級葉輪上有很多黑色很硬的碳垢，三級機體溫度在160左右，長時間的積累使三級
14、轉子動平衡破壞，造成振動高。經(jīng)分析，第一是空氣質(zhì)量不好，壓縮機80m左右的地方是一個大型造紙廠堆碎木屑的地方，壓縮機吸入口離地面10m左右，因此造成吸入空氣質(zhì)量差。下圖是結垢后的空壓機葉輪照片。,英格索蘭離心式壓縮機改造原因分析,2、排氣溫度高 壓縮機在一、二級之間都安裝有冷卻器，壓縮氣體走管程，冷卻水走殼程，通過冷卻水與壓縮氣體間的溫差，實現(xiàn)壓縮機一、二級排出氣體冷卻。冷卻器換熱效果并不好，各級排氣溫度高，造成參數(shù)報警。在這種情況下我們只能檢修壓縮機，拆卸冷卻器，并且對冷卻器酸洗，去除換熱通道面上的污垢，增加換熱效率，降低排氣溫度。清洗冷卻器后壓縮機排氣溫度可以半年左右，半年后又得清洗冷卻器
15、。不利于機組的長周期運行。,英格索蘭離心式壓縮機改造原因分析,1、解決空壓機振動高問題 1.1 在1#、2#空壓機入口處添加煙囪，增加空壓機入口吸入高度，提高空氣質(zhì)量。 1.2 更換一、二級疏水器，提高疏水效率。 2、解決空壓機排氣溫度高問題 2.1 壓縮機排氣溫度高，主要是冷卻器換熱效果不好，為此給壓縮機進行了改造，更換了一、二級冷卻器，新冷卻器如下：,英格索蘭離心式壓縮機改造討論,1、壓縮機加煙囪的改造 目的是改善壓縮機入口的空氣質(zhì)量，但是煙囪的高度不夠只有30m，對于空氣質(zhì)量并沒有改善多少，壓縮機運行工況依舊不理想。 2、壓縮機更換一、二級4臺疏水器 目的是想壓縮空氣中水的含量降低，減少
16、液體對轉子葉輪的沖擊，減小壓縮機各級振動值。從機器的運行情況來看，改造后對設備運行情況影響很小。 3、改造后的冷卻器，優(yōu)點很明顯 排氣溫度與其他機組相比明顯下降了，壓縮機一、二級排氣溫度降低了大概10左右。新冷卻器里面也設計有水氣分離裝置。水氣能夠及時分離，每級排凝處都有大量液態(tài)凝結水排出。,英格索蘭離心式壓縮機改造后運行情況,鑒于原空壓機換熱器換熱空間不足和疏水不及時等不適應海南現(xiàn)有氣候的原因。5#空壓機采用湖南中達換熱裝備有限公司新研制的高效換熱器，將原有的循環(huán)水走殼程改為循環(huán)水走管程，原有的氣體走管程改為氣體走殼程，氣體在翅片間作紊流運動，確保冷卻器具有較好的換熱效果。換熱管與翅片的連接
17、采用氣壓脹，保證在管束內(nèi)完全脹接貼合，無間隙。換熱面積大，系統(tǒng)阻力小。結構緊湊，占地面積小。換熱器結構如下圖： 新冷卻器具有以下幾個特點： 1、采用銅管鋁翅片； 2、翅片管與管板的連接采用 強度脹 ； 3、換熱器采用抽屜式結構， 安裝、維護方便，檢修費 用低。,英格索蘭離心式壓縮機新冷卻器結構,所有改造項目的目的都是為了實現(xiàn)機組的長周期運行，如果一種改造方法沒有徹底的解決機組本身問題，可能收到的效果都不理想，上面將改造的效果及利弊都做了詳細的說明，以此為基礎，進行了冷卻器的改造。 本次改造是以壓縮機各級溫度和振動為基礎，通過改造來降低各級排氣溫度，及減小壓縮機各級振動為目的。通過實踐證明，改造
18、后的壓縮機運行狀況比以前要穩(wěn)定的多，平均運行周期10-12月，為裝置穩(wěn)定運行提供了保障。下面對冷卻器改造前與改造后的運行工況進行比較。,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,海南煉化5#空壓機在采用湖南中達換熱裝備有限公司新研制的高效換熱器后，在2012年7月28號開始運行，經(jīng)過運行一個月數(shù)據(jù)的采集，并進行對比，對比結果如下： 1、5#空壓機的一級振動值，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：mil）：,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,2、5#空壓機的二級振動值，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：mil）： 3、5#空壓機的三級振動值，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比
19、（單位：mil）：,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,4、5#空壓機的一級出口溫度，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：）： 5、5#空壓機的二級出口溫度，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：）：,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,6、5#空壓機的三級出口溫度，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：）： 7、5#空壓機的電流，以下是改裝空壓機和未改裝空壓機的工況對比（單位：A）：,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,8、5#空壓機改造前后疏水現(xiàn)場照片的對比 5#空壓機改造前疏水效果圖 5#空壓機改造后疏水效果圖 通過上述的情況對比，我們可以看到，改造以后的空壓機的一級
20、出口溫度平均下降了12oC，二級出口溫度平均下降了10 oC,同樣，三級的出口同比也下降了25 oC。在振動值方面，一級振動由0.34mil降到0.18mil，二級振動值由0.24mil上升到了0.33mil（可能是二級冷凝水較大，疏水不徹底，疏水還需要改進），三級振動由0.09mil降到了0.08mil，總體來說改造效果良好，原因是通過改造以后的空壓機換熱器換熱效果良好，很好的降低了經(jīng)過壓縮以后的氣體的溫度，同時氣水的有效分離降低了三級葉輪的振動值。,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,由于減少了水分，空壓機流道可以容納更多的空氣，為空壓機的加載提供了一個很好的條件，而相對較好的冷卻效果也可以讓
21、空氣更加容易壓縮。通過改造，5#空壓機的平均加載電流增加了5A。氣體流量平均值也增加了大約1000Nm3/h，經(jīng)過換算，原先的空壓機單位產(chǎn)氣量的耗能是93.3W/m（現(xiàn)運行三臺空壓機總加載電流165+168+165=498A，電壓6000V，產(chǎn)氣量空分18000+空壓14000=32000 Nm3/h），而改造后空壓機單位產(chǎn)氣量的耗能降低到91.45 W/m（現(xiàn)運行三臺空壓機總加載電流165+168+170=503A，電壓6000V，產(chǎn)氣量空分19000+空壓14000=33000 Nm3/h）。改造后經(jīng)濟效果明顯。對裝置的安、穩(wěn)、長周期運行有很好的保障作用。 綜上所述，空壓機改造以后不管是對
22、減小振動或者是降低溫度，增加空壓機的效率方面都是非常有效果的，也是對裝置的安、穩(wěn)、長周期運行提供一個很好的保障。,英格索蘭離心式壓縮機改造后總結,英格索蘭離心式壓縮機啟動前檢查,空壓機在啟動前，操作人員必須做到如下方面的檢查 日期： 1、電氣方面的檢查：,2、儀表方面的檢查：,英格索蘭離心式壓縮機啟動前檢查,3、靜設備方面的檢查：,4、動設備方面的檢查：,英格索蘭離心式壓縮機啟動前檢查,檢查結果： 檢查人簽字： 運行部六單元,英格索蘭離心式壓縮機啟動前檢查,空壓機正常啟動運行的檢查 操作人員必須做到如下方面的檢查 日期： 1、電氣方面的檢查：,2、儀表方面的檢查：,英格索蘭離心式壓縮機啟動前檢查,3、靜設備方面的檢查：,4、動設備方面的檢查：,檢查結果： 檢查人簽字： 運行部六單元,英格索蘭離心式壓縮機故障處理,英格索蘭離心式壓縮機故障處理,英格索蘭離心式壓縮機故障處理,
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