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1、一、概述 軸流壓縮機：指氣體在壓縮機中的 運動是沿壓縮機軸的軸向進行的。 軸流壓縮機主要是由機殼、葉片承 缸、調節(jié)缸、轉子、進口圈擴壓器、軸 承箱、油封、密封、軸承、平衡管道、 伺服馬達、底座等組成。 1 軸流壓縮機分為 A和 AV系列，均引進原瑞士蘇 爾壽公司設計制造技術。 A系列為靜葉不可調， AV系列為全靜葉可調。 型號標記示例如下： AV80-10 AV 全靜葉可調式的軸流壓縮機 80 軸流壓縮機轉子輪轂直徑為 80mm 10 軸流壓縮機級數(shù)為 12級 2 軸流壓縮機的配置方式見下圖： 汽輪機 壓縮機 變速箱 發(fā)電機 3 汽輪機
2、 型 號： ENKS63/80/72 入口壓力： 4.5 MPa（ A） 入口溫度： 440 工作轉速： 4157 r/min 額定功率： 36100 kW 旋轉方向： 從進氣端看為順時針 4 軸流壓縮機 型 號： AV80-10 介 質： 空氣 設計點流量： 6144 m3/min 進氣壓力： 0.095 MPa（ A） 排氣壓力： 0.3158 MPa(A) 工作轉速： 4157 r/min 軸功
3、率： 16208 kW 主軸旋轉方向： 從進氣端看順時針 5 發(fā)電機 型 號： QFW-15-4 額定電壓： 10 kV 額定電流： 970.3 A 額定功率： 15000 kW 轉 速： 1500 r/min 飛輪力矩 GD2： 8750 kgm2 冷卻水耗量： 125 t/h 主軸旋轉方向： 從軸伸端看為順時針 6 潤滑油站 容 量： 25000 L 流 量： 2754 L/min 壓
4、 力： 1.5 MPa(G) 油泵電機功率： 110 2 kW 事故泵電機功率： 15 kW 雙聯(lián)冷油器： 冷卻水量： 220 2 t/h 冷卻面積： 245 2 m2 雙聯(lián)濾油器： 過濾精度： 10 m 排油霧風機電壓： 380 V 排油霧風機功率： 5.5 kw 高位油箱容量： 5000 L 7 壓縮機防喘振調節(jié)閥 類 型： 氣動調節(jié)蝶閥 通 徑： 20” 流量特性： 近似線性 全關泄漏量： ANSI class V級（ 硬密封
5、） 緊急快開時間： 1.5 S 壓力等級： ANSI CLASS150 氣源壓力： 0.4 0.6MPa (G) 8 頂升油泵 型 號： HIPAGAG 供油壓力： 65 MPa 最大流量： 0.96 4 L/min 電機功率： 5.5KW 電壓等級： 380V 止回閥 類型： 氣動執(zhí)行機構三偏心蝶閥 通徑： DN1600 公稱壓力： 1.0MPa（ A） 氣
6、源壓力： 0.5 0.8MPa (G) 電磁閥電源為： 220 VAC (常帶電形式 ) 調節(jié)時間： 全開全閉： 3 5秒 9 10 軸流壓縮機的三層缸結構 11 二、軸流壓縮機零部件 1、機殼：機殼分上機殼和下機殼兩部分，為 水平剖分型，上、下機殼在中分面處用預應力螺 栓聯(lián)接，機殼是由 HT250鑄造而成，進、出氣法 蘭均垂直向下，機殼加工完后要進行水壓試驗， 檢驗機殼的密封性并測量其變形，機殼分四點支 承在底座上，四個支撐點設計在接近下機殼中分 面處，分布在下機的兩側，而不是分布在機殼的 兩端，因此機組運行時具有一定的
7、穩(wěn)定性，減少 了由于熱脹而引起的機組熱變形，四個支撐點其 中一端（排氣端）兩點為固定點，另外兩點為滑 動點。 12 13 14 15 2、葉片承缸：葉片承缸為水平剖分型，中 分面用預應力螺栓聯(lián)接形成一個內也為很小錐度 的筒體，與轉子組成軸流壓縮機的通道。 氣流從機殼進氣室進入，沿流道經過轉子葉 片逐級壓縮做功和動、靜葉柵的不斷擴壓，壓力 提高，最后經擴壓器進一步擴壓進入機殼排氣室 由密道引向工藝流程 。 16 上承缸 17 3、調節(jié)缸：調節(jié)缸由 Q235A鋼板焊接而成， 水平剖分型，中分面用螺栓聯(lián)接，具有較高的剛 性，
8、調節(jié)缸分四點支撐在機殼上，安裝在機殼與 葉片承缸之間，因此有時稱為中缸，而機殼為外 缸，葉片承缸為內缸。 18 調節(jié)缸的作用在于調節(jié)軸流壓縮機的 各級靜葉角度，以滿足變工況的要求，安 裝在機殼兩側的伺服馬達在控制系統(tǒng)作用 下，通過連接板帶動調節(jié)缸做軸向往復運 動，缸體則又帶動各級導向環(huán)和嵌在環(huán)內 的滑塊一起運動，滑快通過曲柄帶動靜葉 產生轉動，從而達到調節(jié)靜葉角度的目的 ，而各級靜葉調節(jié)的大小，是通過變化各 級曲柄的長度來實現(xiàn)的，這些都是在氣動 計算過程中確定的。 19 調節(jié)缸 20 調節(jié)缸放大圖及驅動環(huán)（導向環(huán)） 21
9、 4、轉子及動靜葉片：軸流壓縮機轉子是一個 主軸、各級動葉、隔葉塊、代葉塊及葉片鎖緊裝 置組成 。 主軸：高合金鍛鋼鍛造而成，材料為 25Cr2Ni4MoV,主軸材料的化學成分需經嚴格的化 驗分析，性能指標通過試塊進行檢驗，粗加工后 進行熱運轉試驗和探傷檢驗，所有指標合格后， 才能投入精加工。 動葉： 2Cr13,葉片用坯料精加工而成，原材 料進行化學成份、力學性能、裂紋檢驗，成型葉 片要進行濕式噴砂處理，以增加葉片表面的抗疲 勞強度；還要進行測頻、確保運行時葉片的安全 性。 22 靜葉： 2Cr13,葉片用坯料精加工而 成，原材料同樣要進行化學成份分析
10、及力學性能、裂紋檢驗等，葉片表面 也要進行濕式噴砂處理。 軸流壓縮機轉子設計中進行了橫 向振動及扭曲振動分析計算，轉子裝 配后做高速動平衡和超速試驗，確保 機組運行時安全可靠。 23 轉子 24 25 5、軸承箱：軸壓縮機的軸承箱由 軸承箱體和軸承箱蓋組成，軸承箱體 與下機殼鑄為一體，軸承箱內安裝有 徑向軸承和止推軸承，潤滑軸承的潤 滑油由軸承箱集油回到油箱，軸承箱 體底部裝有導向裝置，和底座配合， 使機組對中和沿軸向熱脹，軸承箱蓋 油使封處設有一個充氣孔，必要時可 供油封充氣防止?jié)櫥屯庑埂? 26 軸承箱
11、 1 27 軸承箱 2 28 6、 油封 ：軸流縮機的軸承箱內安裝有 油封，用于防止軸承箱內潤滑油的外漏， 油封上設計有一個擋風板，防止密封處泄 漏的高溫氣體（特別是排氣側）進入軸承 箱內，造成軸承溫度升高，潤滑油老化。 7、密封：在壓縮機的進氣側和排氣側 分別設有軸端密封，型式為拉別密封，密 封處鑲在軸上，密封片的數(shù)量是根據計算 確定的，密封間隙的大小可通過調整密封 套圓周上的調整塊來實現(xiàn)。 29 油封 30 8、軸承：軸流壓縮機的徑向軸承為橢圓瓦 軸承，止推軸承是金斯泊雷軸承，主付推力面 均可 100%承受軸向推力。
12、 每個徑向軸承附近安裝有兩個互成 90度的軸 振動探頭，用于檢測軸流壓縮機運轉過程中轉 子的振動，止推軸承一側安裝一個軸位移探頭 ，用于檢測軸壓縮機過程中轉子的軸向位移。 軸流壓縮機的徑向和止推軸承已成為一個完 整的系列，各種不同大小型號軸承的選用，都 是根據轉子轉速、重量等因素確定軸承的潤滑 油量、軸承消耗功率、軸承油溫等，并通過計 算確定的。 徑向軸承和止推軸承結構如下所示 31 軸承上半 32 33 34 35 36 37 9、 平衡管道 ：在壓縮機上設有一 個高壓平衡管道和排空官道，高壓平 衡管道的作用是將排氣側的高壓氣體 引向進氣側的平衡活塞，用來平衡一
13、部分由于氣動引起的指向進氣側的軸 向推力，以減輕止推軸承的負載，增 加止推軸承的壽命。排空管道是將排 氣側密封后的泄漏氣體及機殼與葉片 承缸之間的泄漏氣體排向大氣。 38 平衡管道 39 10、伺服馬達（靜葉調節(jié)油缸）：在 軸流壓縮機下機殼的兩側各安裝有一個 伺服馬達，它和調節(jié)缸相連接，當 120bar的高壓油投入運行后，伺服馬達 活塞作軸向往復移動，同時調節(jié)缸也做 同步的軸向往復移動。伺服馬達也是設 計成為系列的，伺服馬達的選用，是由 驅動調節(jié)缸所需的軸向力來確定的。 40 伺服馬達 41 42 油缸 43 終端機殼
14、44 壓縮機喘振 當壓縮機流量小到足夠時，會在整個擴壓器流道中產生嚴重的旋轉失速，壓縮機出口壓力突然下降，使管網的壓力 比壓縮機出口壓力高，迫使氣流倒回壓縮機，一直到管網 壓力下降到低于壓縮機出口壓力時，壓縮機又開始向管網 供氣，壓縮機又恢復正常工作。當管網壓力又恢復到原來 壓力時，流量仍小于喘振流量，壓縮機又產生嚴重的旋轉 失速，出口壓力下降，管網中的氣流又會倒流回壓縮機。 如此周而復始，一會兒氣流送向管網，一會兒又倒灌口壓 縮機，使壓縮機的流量和出口壓力周期性的大幅波動，引 起壓縮機強烈的氣流波動，這種現(xiàn)象就稱壓縮機的喘振。 一般管網容量大，喘振振幅就大，頻率就低，反之，管網 容量小
15、,喘振振幅就小，頻率就高。 45 壓縮機一旦出現(xiàn)喘振，則機組和管網的運 行狀態(tài)具有以下特征： 壓縮機工況極不穩(wěn)定；壓縮氣體的出口壓力和 人口流量周期性地大幅度波動，頻率較低，同 時平均排氣壓力值下降；喘振有強烈的周期性 氣流噪聲，出現(xiàn)氣流吼叫聲；機器強烈振動， 機體、軸承、管道的振幅急劇增加。由于振動 劇烈，軸承液體潤滑條件會遭到破壞，損壞軸 瓦。轉子與定于會產生摩擦、碰撞，密封元件 將嚴重損壞。 46 要防止壓縮機喘振的發(fā)生，可以從 以下幾個方面人手： 防止進氣壓力低、進氣溫度高和氣體分子量減 小等；防止管網堵塞使管網特性改變；在開、 停車過程中，升、降速度不可太快，并且先升 速后升壓和先降壓后降速；開、關防喘振閥時 要平穩(wěn)緩慢。關防喘振閥時要先低壓后高壓， 開防喘振閥時要先高壓后低壓。如萬一出現(xiàn)旋 轉失速和喘振，首先應立即全部打開防喘振閥 ，增加壓縮機流量，然后根據情況進行處理。 若是因進氣壓力低、進氣溫度高和氣體分子量 減小等原因造成的，要采取相應措施使進氣氣 體參數(shù)符合設計要求；如是管網堵塞等原因， 就要疏通管網，使管網特性優(yōu)化；如是操作不 當引起的，就要嚴格規(guī)范操作 47 48
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