空气分离制氧技术

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1、第六章 离心式空气压缩机6.1 H型离心压缩机6.1.1结构：H型离心压缩机，为双轴四级结构型式。压缩机的大齿轮转子通过齿的两端，构成高低速二个 转子，各个叶轮与各自独立的蜗壳构成流道，高低速转子分别布置在大齿转子的两侧，由大齿轮带 动，高低速转子及大齿轮转子的轴承部位都是滑动轴承，并用强制供油润滑。压缩机下部装有三个中间冷却器及疏水器，通过管道进行连结，所有进出口管均为圆形载面， 气体在压缩机中经四级压缩，三级中间冷却。压缩机主要有由机壳、进气调节器、叶轮及转子、蜗壳组、轴承、增速齿轮对、齿轮联轴器、 中间冷却器等部分组成。润滑系统主要由油站、油管路系统、高位油箱等部分组成，油站主要包括 油

2、箱、油泵、油冷却器及滤油 器等。1、机组的主要部分结构特征概述如下：机壳 本机器的机壳同时也是增速器齿轮箱，它用高级铸铁铸造（或用钢板焊接）而成，是水平剖分 式，中分面及盖板，蜗壳的各结合面经精密加工或刮研，以保证壳内的油气及蜗壳内的高压气体不 致外泄。在下机壳水平结合面上装有两只导杆，可以保证上机壳装拆，吊装过程中不致碰坏机壳内 的齿轮、转子及密封，吊装前必须取下机壳上的温度计，以免损坏。进气调节器进气调节器设置在一级叶轮进口前，用来控制压缩机的进气量，改变进气调节器叶片的角度， 可以改变气流的进口预旋，很方便地改变流量和压比，比其它的调节方法经济性好。进口调节器是由一组在支承体内沿用均匀布

3、置的扇形叶片组成，叶片通过一套齿轮转动装置， 由电动执行器控制该开度，开度的大小由开度指示盘指示，可以在00（全闭）至900（全开）范围 内调节，电动执行器操作可遥控，也可手动。叶轮及转子 本压缩机共分四段压缩，每级为一段，四级的四个叶轮，全都有是采用三元流动的叶片，比常 规的二元叶型叶轮有更高的流动效率。叶轮是对气体做动功的唯一元件，是压缩机的核心。气体在 这里获得一定的压力和较高的速度。叶轮由轮盘、轮盖、叶片焊接而成，材料为34CrNi3M。高级优质合金钢，焊接均匀经精心修 成圆角，以保证气流流动时阻力最小，每个叶轮均经过静、动平衡和超速试验，以保证叶轮运转的 可靠性及安全性。四个叶轮分别

4、热套装于二个小齿轮轴上，不可简单的拆下来，加上推力盘、油封环、轴封套零 件构成高、低速二个转子。转子的二只叶轮，反向对置套装在轴的两端，这样可以将大部分轴向推力平衡掉，剩余的推力 由转子的推力盘平衡。整个转子在套装成后，再经过动平衡校正，以保证运转的平衡性。叶轮和转子的损伤是导致性能下降和引起振动的原因，因此，拆卸组装和使用时都必须十分小 心。扩压器隔板及蜗壳从叶轮出来的气体进入扩压器隔板，扩压器隔板的作用是将气体一部分动能转变为压力能，同 时将气体导向蜗壳，扩压器隔板是由扩压器叶片和隔板组成，其叶片是焊接在隔板上的。蜗壳分别装在机壳两侧，它们的作用是汇集扩压器出来的气流，通过出口喇叭管，将气

5、体送至 排气管道或冷却器，气体在此流动时，有一部分动能进一步变成了压力能。蜗壳采用圆形截面，偏心配置的等内径结构型式，由高级铸铁铸造而成。在拆卸和移动蜗壳时，必须十分小心，先从水平方向抽出蜗壳，并要小心支撑蜗壳，再向其他 方向移动，安装时也要注意，以免损伤叶轮密封等零件。为了吸收由于温度引起的热能膨胀，在各个蜗壳的出气管处及中间管路上留有间隙，在其处用 膨胀节联接，这样既可将压缩气体密封，又可吸收伸缩和弯曲变形。密封在压缩机每级叶轮进口端面处和靠近叶轮转子轴处的机壳上都有铝合金制成的迷宫式密封，以 减少由于气流压力不等而产生的泄漏损失，机壳内还装有铝合金油封与转子上油封盘一起构成对润 滑油的密

6、封，以防止润滑油的漏出。在转动部件和密封齿轮之间保持有适当的间隙。增速齿轮组系统包括大齿轮及布置在两侧的两个小齿轮，由主电机通过联轴器直接带动大齿轮，再由大齿 轮带动两小齿轮进行增速传动。其主要零件均采用优质合金钢制成。大小齿轮都经过高精度精细地 加工，齿轮均为渐开线齿形，单斜齿结构。精度达国家标准4 级精度，小齿轮直接在齿轮轴上滚出， 大齿轮热套在齿轮轴上。在小齿轮两端设有推力环，在大齿轮轴上一侧也设有推力环，以承受由于 斜齿而产生的轴向推力，大小齿轮均经动平衡校正，其轴承和啮合区的润滑油量由箱体进油管上各 自的节流孔的孔径来控制和调整。轴承大齿轮轴、低速及高速小齿轮各用两套轴承支撑。每套轴

7、承分为两个部分，上下对开，轴承体为25#低碳钢，由表面浇铸巴氏合金。为了限制转 子轴向位移，本机器除大齿轮轴联轴器端轴承外，其余轴承都有止推面，止推轴承的止推面上开有 油槽，油从油泵进入润滑油管，然后经过节流孔进入各轴承，适当地调整节流孔的孔径可控制轴承 的油量，调节轴承温度。齿轮联轴器压缩机通过齿轮联轴器与电机联接，齿轮联轴器主要包括：联轴器接套、联轴器外套、联轴器 内套I和联轴器内套II等。内外套均为合金结构钢35CrMoVA制成。内外套必须啮合好，内套（带 有外齿的套）端部有一段短齿，做为外套（带有内齿的套）对应处内圆径向定位用。内套的端面外 圆为轴中心找正时的测量部位，所以这些部位不能

8、损坏，联轴器的接套内装30#齿轮油，供啮合齿 轮间的润滑，各联接间隙用“0”型环密封。当拆卸或安装时必须按照定位标记，使内套和外套对 准，同时联轴器的螺栓也必须按照标志安装定位，除非绝对需要，不要拆卸，以免破坏动平衡。2、机组辅助设施中间冷却器及疏水器 压缩机共设有几个中间冷却器，用以降低各级压缩后空气温度，减少压缩功的消耗。 各级冷却器的管束由数组带散热器翅片的冷却管组成。冷却管为大套片，经高压扩张与散热片 紧密结合，冷却管的两端与管板涨紧，冷却水走管内，空气流过冷却管外进行冷却。在中间冷却器 中管束的气体出口侧，装有水气分离器，将冷凝水分离出来，冷却器下部设有疏水器，用以自动排 放冷凝水。

9、膨胀节 压缩机管路在运行中产生热变形，为了吸收这些变形量，特采用了膨胀节。膨胀节里边用特殊 橡胶圈嵌入配管法兰上，外面是四块法兰节套保护，法兰节套用螺栓固定，橡胶圈有两个唇边，用 于密封管内气体，随着管内气体压力增高，密封性更好。逆止阀 为防止压缩机排气管中的气体倒流而引起压缩机反转事故，在排气管路上装有逆止阀，在压缩 机停车或管网事故时，该阀能够自动关闭。油箱 油箱为矩形载面，用钢板焊成，在箱体内中间装有过滤网，以清除油中外来杂质，保持油泵齿 轮的安全运转。在箱体侧面装有油标可检查箱内油位情况，下部装有电加热器，以便气温太低时， 加热润滑油，保证油泵正常启动。油泵 采用两台油泵并联，一用一备

10、可以交替使用（也采用主机带主油泵，油箱安有启动油泵）。油冷却器 油站配置有壳式油冷却器，由外壳、芯子等部件，芯子是由翅片管与管板采用铺锡焊成。油过滤器 油过滤器由一套特殊结构的三通旋塞和两组并列的可切换滤油芯组成。每组滤油芯为一级，分内 外两层，每层均有一个笼壳和过滤元件。6.1.2 启动操作必须确认压缩机、仪表电器、阀门、管道、冷却器和供油系统等设备完好，安装正确，并确认 高低压电源、仪表气源正常才能启动。1、打开冷却水管路系统的所有控制阀门，检查冷却水路应畅通，并无漏水现象。2、水压达到正常值。3、供油总管油压在启动前调整到比正常工作值高0.05Mpa。4、检查机组气管路系统各阀门处于以下

11、位置：进口导叶：启动位置（510%）手动放空阀：全开位置送气阀：全关位置 防喘振阀：全开位置5、按规定启动主电机，把进口导叶缓慢开至6070%。6、开启送气阀。7、保持防喘振阀全开，缓慢关闭手动放空阀。8、逐步关小防喘振阀，缓慢将空压机排气压力升压到0.45 Mpa。6.1.3 停机1、压缩机的正常停车接空分通知后，徐徐打开放空阀至全开。把进口导叶关到启动位置。在DCS （或就地）操作停车按钮，停主电机。停车后，及时盘车。主电机停止 20 分钟后再停主油泵、排烟风机。关闭所有上、回水阀。空压机如长期停用或冬季停车，应拧开放水器下面的丝堵和中间冷却器下面的水腔阀门，放出积 水。2、紧急停车 若机

12、组出现下列情况，需紧急停车： 机组出现强烈振动。 机壳内出现异常声响或摩察声。 电机或机组任一部分出现起火或冒烟。 突然停电。 冷却水突然中断，导致各部分温度达到报警值而仍未恢复供水时。 自动联锁停车。 确信某一联锁停车信号达到联锁值，而没有联锁停车。 紧急停车操作 停车后应保持或及时恢复系统正常供油，同时保持油温。 及时盘车。 将导叶置启动位置，防喘振阀置全开。 及时查找引起联锁停车的原因，记录并处理。6.1.4 维护与检修1、维护(1)机组运转时应经常查看机器是否有不正常的振动，当发生不正常的振动时，机组应立即停车，并 进行仔细检查，必要时开壳检查，以便找出原因，经过处理后，方可重新启动。

13、机组运转时应注意控制气体冷却器的出口气体温度，尽可能达到设计值。机组运转时应注意监视各级轴承温度尽可能不超过65C，为此应控制进油温度和各润滑点油压 在设计要求范围内，否则要进一步查明原因并消除。机组运转时注意保持一定的供油压力。 机组运行期间应注意油箱油位不得低于允许的最低油位。根据汽轮机油的技术标准(GB2537-81),定期检查油的质量指标，必要时更换新油。定期检查和清洗油过滤器，机组运行期间如发现油过滤器前后的差压过大时，则应对油过滤器进 行清洗。油泵在运行期间如发现产生异常的振动和噪音时，多半是该油泵的进口过滤器阻力太大所致，应 当处理。2、检修1压缩机、增速器箱及一切辅助设备，必须

14、进行定期检查，最好每年不少于两次，但是机组的大修 无需每年进行，是否需要进行大修，由实际情况决定。检修内容 叶轮是传递能量的关键部件，必须仔细地检查轮盘，轮盘是否有裂纹，变形等缺陷，叶轮流道内 部是否清洁，叶轮与齿轮轴是否发生松动和有歪斜现象。 检查转子主轴颈及止推面的磨损情况和转子有关部位的径向和轴向跳动，不应超过规定范围。 检查压缩机，各轴承的轴衬和止推块的磨损情况，必要时加以修复或更换新的轴承。更换轴承时 应先更换大齿轮(也就是主轴的两副轴瓦，主轴必须保证水平和电机的对中及两副瓦的顶、侧间隙 和过盈，然后再更换两对从动轴的轴瓦，在更换轴瓦时首先要保证齿轮的中心距，齿的啮合情况， 再考虑平

15、行度、侧过盈和止推间隙。 仔细检查齿轮箱的各部情况，特别是齿轮的磨损和接触情况及有关间隙。 检查各气体冷却器和油冷却器的清洁情况，必要时进行清洗。 检查齿式联轴器的接触情况。 检查机组出口止回阀和气管路系统中的其它阀门，特别是进口阀，应启闭灵活。6.2 空气透平压缩机6.2.1 压缩机的结构1、压缩机由静止元件(包括机壳、隔板、密封器等)、转子、轴承、进口导叶装置、中间冷却 器等组成。静止元件 机壳 机壳用铸铁浇铸而成，采用水平剖分结构，分为上、下机壳，其间用定位锥销定位，双头螺栓 连接。上机壳设有供起吊用的吊耳和用于拆卸的支顶螺钉，下机壳的剖分面上装有导向杆可供拆装 上机壳时起导向作用。轴承

16、箱座与下机壳铸成一体，这种结构可以获得良好的钢性，并能保证两轴承孔的同轴度，轴 承箱盖也由铸铁浇铸而成，可以从下机壳上拆下，便于检查轴承，在下机壳两端的轴承箱座部设有 进油孔和排油孔。可以向轴承供油并回油，压缩机下机壳低压端轴承箱座部与底座相连接并固定位 置，下机壳高压端轴承箱座部与底座间通过导向块可以相对滑动，以适应机壳轴向热膨胀的需要。 隔板 在相邻两级叶轮之间均设有隔板，均采用铸铁材料。每只隔板分上、下两半，为水平剖分型结 构。隔板借其外缘凸肩与机壳定位。隔板是用来组织压缩机机壳体内的空气流通的。各级叶片扩压器装于相应的隔板上，隔板自身 或机壳构成蜗室。从叶轮出来的气体，经过叶片扩压器和

17、蜗室，将速度转化为压力能，然后经机壳 内的导流叶片以低速导入中间冷却器，冷却后的气体又经机壳的相应流道进入下一级叶轮压缩。 密封器 密封器的作用是防止气体在级间倒流泄漏。为此在机内有级间密封、轮盖密封、平衡轴套密封 及轴端密封，各气封采用迷宫式密封，并根据压差大小和所在位置又做成平滑型、曲折型和台阶型 的不同结构形式。密封器分为上、下两半，分别装于相应的隔板式机壳内。转子 转子是压缩机的主要部件，它由主轴及热套于其上的叶轮、平衡轴套、止推盘、联接齿轮、轴 套等组成。各级叶轮用热套法装在主轴上，叶轮的内孔与主轴的配合有一定的过盈，以防止工作时叶轮松 动。止推盘、联接齿轮则通过键和主轴装配在一起，

18、并用螺母轴向固定，以确保传递扭矩。平衡轴 套及其余轴套与主轴之间也采用过盈联接，而平衡轴套再用螺母轴向定位。主轴由合金钢锻制并经加工而成。 叶轮是压缩机中唯一对气体做功的部件，叶轮均为单级式，并采用三元型或二元叶片。叶轮用 合金钢锻件，采用闭式焊接结构，每只叶轮经平衡作业，并在1.15 倍工作传速下进行超速试验合 格。单吸叶轮两侧的气体压力不同，引起转子的轴向力（指向低压侧），为了减少止推轴承的负荷， 在转子上套置一只平衡轴套，以平衡掉大部分轴向力。平衡轴套用优质钢材（45#钢）制造。平衡轴套不能完全消除转子的轴向力，剩余的轴向力通过装在转子上的止推盘作用在止推轴承 上，实现轴向力的平衡。压缩

19、机在低压端和高压端各有一个径向轴承，而在低压端设置一只止推轴承。进口导叶装置进口导叶装置设在压缩机的一级吸气前，用来控制与压缩机的空气量，其流量的调节可通过调 整导流叶片的安装角来实现，以适应一定范围内变工况的需要，导流叶片由不锈钢铸件加工而成。 由聚四氟乙烯衬套支持，按轴向排列在机壳内，装置中有一片主动导流叶片和多数从动导流叶片， 可通过操作主动导流叶片，经过锥齿和锥齿轮的啮合来带动其它叶片。导流叶片在关闭位置时，可 实行空载启动，以减小启动的转矩。中间冷却器中间冷却器有置于下机壳两侧和压缩机楼下安装两种方法，有一级一冷却和二级一冷却两种方 式。中间冷却器整体由钢板焊接而成。芯子是由数个单元

20、的叠片管束胀接在两端的管板上，在芯子 的排气侧装有一组水分离器。6.2.2 机组的检修压缩机、增速机及所属辅助设备，必须进行定期检查，最好每年不少于两次。但是机组的大修 无需每年进行，是否需要进行大修，由实际情况决定，检修内容如下：1、叶轮是传递能量的关键部件，必须仔细地检查轮盘、轮盖是否有裂纹、变形等缺陷，叶轮 流道内部是否清洁，叶轮与主轴是否发生松动和有歪斜现象。2、检查转子主轴颈及止推面的磨损情况和转子有关部位的径向和轴向跳动。3、检查压缩机、增速机各轴承的轴衬和止推块的磨损情况，必要时加以修复或更换新的轴承。4、仔细检查增速机各部件情况，特别是各齿轮的磨损和接触情况及有关间隙，并进行必

21、要的 调整。5、仔细检查各气封和油封的密封片有无损坏，若损坏时予以更换，并检查间隙。6、检查气体冷却器和油冷却器的清洁情况，必要时要进行清洗，并保证不漏。7、检查齿式联轴器的接触磨损情况。6.3 氧气透平压缩机6.3.1 结构1、结构概述氧压机的特殊性氧压机需要比其它气体压缩机具有更高的可靠性。氧压机转子的零件强度和振动控制应予以重 视。在高纯度氧气的环境中，一些物质会急剧燃烧，此时其燃点比在大气中低，在高压时尤其如此。结构组成压缩机系统是由低压氧压机和高压氧压机组成的。这两台压缩机通过增速器由异步电动机拖 动，压缩机、增速机、异步电动机布置成一列。氧气压缩机系统的主要设备如下： 低压氧压机（

22、下称低压缸） 由四级或六级组成，单独组装成一体，有单独的进、出口管，每二级冷却一次。 高压氧压机（下称高压缸） 由四级组成，单独组装成一体，有单独的进、出口管，每二级冷却一次。 增速机 一号中间冷却器 二号中间冷却器 三号中间冷却器 末端冷却器 强制润滑系统 辅助设备2、压缩机的结构机壳低压缸采用铸灰铁机壳，高压缸采用铸球铁机壳。二者都是水平剖分结构。连接水分剖分面的 螺栓在任何情况下不得松动。由于中分面经过精密加工，即不需要也不允许装入垫片，只是涂以水 玻璃（硅酸钠）密封。禁止使用其它有机液体密封胶，因为在高纯度氧气的情况下，使用有机液体 密封胶是很危险的。氧压机的内壁，以及氧气接触的一些碳

23、钢铸铁零件表面镀铜防锈。镀铜的表面如果受到硬物的 碰击，镀层容易损坏，所以在装拆压缩机时应特别小心。轴承箱与压缩机机壳一样是水平剖分的。下半轴承与机壳连成一体，上半轴承箱铸件可以从机 壳上拆下，便于检查轴承，轴承箱下半部有一个进油孔和排油孔，用以向轴承供油。轴承箱下半部 与机壳连成一体可以获得的钢性，机壳内零件用定位螺栓固定，入口侧的底脚有键，用以压缩机定 中心而允许轴向膨胀，所以，只要不使基础存在压力，机壳热胀是允许的。转子 主轴是由不锈钢锻件加工而成。叶轮热套并紧箍在轴上。转子是通过修正在轴上装好的两个叶 轮进行动平衡，使不平衡量减至最少，最大限度地防止振动。在一般情况下，都不允许把叶轮从

24、轴 上拆下。压缩机在第一临界与第二临界转速之间运转，启动和停车过程中通过临界转速时，应注意所有 转动的部件。叶轮叶轮是由锻造不锈钢材料制成。采用闭式焊接结构。叶轮需经动平衡及超速试验。超速试验的转速超过工作转速的10%，超速时间不少于10 分钟。平衡盘平衡盘是锻造不锈钢制成并热套（过盈配合）在主轴上。平衡盘是为了减少轴向推动面设置的。 轴向推力是由于每个叶轮的进、出口两侧的压力不同而引起的。当轴向力无法由止推轴承承受时， 需设置平衡盘来消除部分轴向推力，本机组的低压缸就设置有平衡盘。隔板 隔板用来组织压缩机内的氧气通道。可以把隔板分为三类，即进气隔板、中间隔板及出口隔板。 进气隔板把氧气导入第

25、一只叶轮的进口，中间隔板（扩压器）有效地把叶轮出口处气流的动能 变为压力能，也把氧气导入下级叶轮的进口。为了装配转子，所有隔板都制成水平剖分。 隔板与机壳一样，与氧气接触的表面镀铜。径向轴承 径向轴承是可倾瓦块式，可倾瓦块轴承有五个瓦块，周向均布，轴衬的配制位置与主轴颈同心。 瓦块为钢制件，内孔浇铸巴氏合金。它与垫块连在一起。装在轴承壳内的瓦块可以绕着自己的 轴线（与主轴颈中心线平行）单独摆动，同时由螺栓周向限位，使它在工作时不会与轴颈一起转动。 这种轴承对于减振是十分有效的。油从轴承壳的外侧环形空间供入，在轴承间隙形成油膜。轴承间 隙由瓦块底部垫块厚度进行调整。运转中，每块瓦块随着轴颈旋转而

26、产生的流体动力调整自己的位置，从而使每个瓦块具有最佳 油楔。由于瓦块之间的间隙大，油膜不连续，与油膜旋转有关的不稳定性也就不存在了。止推轴承 止推轴承带有油量控制，以减少油耗量，在推力盘的每侧装置有若干块止推块，足以承受双向 设计负荷。考虑油及轴的热膨胀，必须保持足够的间隙。迷宫密封 密封器装在压缩机机壳内，转子从密封器的内孔穿过密封器分为级间密封和轴端密封两类，级 间密封装在级和级之间，阻止氧气沿轴向漏到前级；轴端密封器装在机器两端，阻止氧气外漏，本 机组采用氧气分段密封及氮气密封，使氧气外漏降到最低。迷宫密封器都都成水平剖分型。 低压缸的密封器由铝合金和黄铜制成，高压缸的密封器的本体是由铸

27、造锡青铜制造，而密封片 则是铜镍合金带制造。由于泄漏的氧气在通过密封片与转子上的密封槽之间的间隙时反复节流，减少了氧气的泄漏 量。密封片与转子间必须有适当的间隙，以免发生擦碰。密封片材料比转子相应部分软，以免在发迷宫密封器在维修时调换方便。联轴器 联轴器用于传递原动机与被驱动设备之间的扭矩。一般采用叠片式联轴器与膜片式联轴器，它 们用过盈热套式用键与轴联接。膜片式弹性联轴器由三个部件组成，两个带法兰的轮毂及一个挠性部件。轴的不同心度是靠膜片的挠性来补偿。膜片的挠性在一定程度上也可以弥补两轴之间的角度误 差及不平行度，轴向位移同样可以得到弥补，不恰当的使用方法会损坏膜片，故在安装时不要操作 膜片

28、的外露部分，联轴器出厂前经过动平衡校正，装配时必须使用所有装配标志与原来一致，以保 证转子运转的平稳性。进口导叶调节装置 低压氧压机的第一级叶轮前，装有进口导叶装置，用来减少启动阻力矩及控制流量。氧气流量的 大小可以通过调整叶片的迎风角来控制；叶片由不锈钢加工而成，它由聚四氟乙稀衬套支持，按周 向排列在机壳内。装置中有一片主动叶片和数片从动叶片，通过操作主动叶片，经过球铰结构来带 动其它叶片。6.3.2 轴封装置 轴封装置用来防止氧气外漏以及空气和润滑油通过间隙漏入机壳内。机组采用不接触型迷宫密 封，以免密封与转子接触引起着火和燃烧。如果只采用简单的迷宫密封，少量的氧气外漏会增加机 器周围氧浓

29、度，安全仍然没有保证。所以采取充入氮气与氧气之间具有差压控制的迷宫密封。经过 迷宫漏出的氧气分段进入前一段的氧气进口管，最后部分氧气流回压缩机进口管。这部分回流氧气 的量，由平衡腔与进口管的差压来控制。6.3.3 气体冷却器 压缩机配有三台中间冷却器及一台末端冷却器，机壳通水，管路通气，每台冷却器的芯子都是 由铜质光管制成。每根管子的两端与管板胀管连接。 水侧为多程，氧气侧为单程。6.3.4 润滑系统 压缩机配备强制润滑系统，用以压缩机的轴承、电机轴承及增速机供油。供油装置配有两台电 动齿轮油泵，两台互为备用。当油压降至预定值以下时，备用油泵启动保持供油。 供油装置的主要部件有：油箱、进口过滤

30、器、齿轮油泵、油冷却器、纸质精过滤器、油气分离 器、排烟风机、高供油箱、油加热器等。氧气压缩机的基本要求：非常稳定的运转性能和十分可靠的安全保护措施；不对氧气产生二次污染；连续运转时间不少于两年；具有比较高的等温效率；比较稳定排气压力。6.3.5 保护及安全措施由于氧气的强氧化作用，纯氧是一种危险性气体。尤其在高纯度、高压力和高流速的压缩机中， 氧气温度的意外升高、外来杂质与流道的摩擦、与氧气接触的壁面含有橡胶或油脂等燃点较低的物 质、转子与静止元件的意外碰擦等都可能造成机毁人亡的重大事故。因此，对于氧气透平压缩机来 说，一切问题的核心是安全防火问题。如何保证氧气透平压缩机长期、可靠和稳定的运

31、转，避免人 机事故的发生，就成了氧气透平压缩机的设计、制造、安装和运行的中心问题。在实际操作时从七个方面加以控制1、合理可靠的设计；2、材料的选择；3、零部件的清洁度；铸铁机件加工过程中保持无油状态。氧气压缩机在出厂前，压缩机、冷却器等主要部件中凡与 氧气接触的表面都经严格的脱脂处理，并清洗干净，经油分分析确认合格后在进行组装。最后，压 缩机内充入氮气并经密封后才能发运出厂。现场最终安装前，除对上述设备的含油量进行复检外， 还要对氧气管道和其它辅助设备进行脱脂及清洗处理，以保证全部氧气通道干净无油。4、限制氧气的温升；氧气透平压缩机，氧气的最高温度在各段排气蜗壳处。设计者将采取必要的手段限制过

32、高的温 升。同时在各要害部位设置温度检测点进行监控。当冷却水量不足、冷却器排气温度或涡壳温度过 高时，系统发出报警，提醒调节冷却水量或采取其它措施。当蜗壳温度超过联锁设定值时，系统认 为氧压机处于事故状态，自动紧急打开放空阀，关闭氧气进出口阀，同时向机内喷入氮气，并停车， 以避免事故的扩大。此外，还将限制流经管道和阀门的氧气流速，避免混入氧气中的杂质与流道的 过分摩擦而产生热量。5、防止氧气和油气外泄漏；氧气透平压缩机在结构上的特点之一是轴封端特有的非活性气体（一般采用氮气）差压密封系 统。对于压缩机两端的轴承箱内的润滑油和油蒸气，通过排烟风机或喷射器保持包括轴承箱在内的 整个油系统油一定的真

33、空度，并在轴承密封处充入一定压力的非活性气体进行密封，防止油和油气 的外漏。对于压缩机两端的轴孔，通过与两轴端的一组密封腔相同的密封管路、相应的仪表和阀门 控制氧混合气、氮混合气以及混合气进口氧气的差压，确保压缩机轴端无氧气外泄。对于机 体的剖封面，涂上不可燃的密封涂料防止漏氧。此外，通过下层防火墙上的两台通风机吹进新鲜空 气，防止意外泄漏的氧气浓度过高。6、防静电集聚机器、管道和冷却器等与氧气接触的零部件需严格接地。7、防火墙设置保障人员安全的最后屏障防火墙，把全部氧气设备、管道和阀门用由阻燃材料构成的 墙体与外界隔离。用于运行数据的显示、控制、操作的仪表和手柄（按钮）均设在防火墙外。因此，

34、 在氧气透平压缩机运转期间，工作人员均在危险区域外，可以避免发生意外的人身伤亡事故。6.3.6 启动及停车操作根据空气透平压缩机生产厂家提供的操作手册操作。因活塞式压缩机操作相对简单，因此重点 介绍透平氧压机（2TYS100+2TYS76型氧压机）的启动、停车操作。1、启动 必须确认压缩机、仪表电器、阀门、管道、冷却器和供油系统等设备完好，安装正确，并确认 高低压电源、仪表气源正常才能实施启动程序。无论从设备的机械运转角度还是从介质的热力过程看，氧气透平压缩机的启动过程都是一个不 稳定的过程。为避免误操作，确保氧气透平压缩机的安全启动，系统设定了机组启动条件的检查程 序和启动过程中控制程序。如

35、两万机组的氧压机启动程序。其内容如下： 检查启动条件：氧气进口阀 YV3301 全关；中压旁通阀YV3302全开；高压旁通阀 YV3303 全开；氧气放空阀 YV3304 全关；氧气出口阀 YV3306 全关；混合气体排放阀 YV3309 全开；保安氮气充入阀 YV3315 全关；保安氮气入口阀YV3316全开；进口导页 OI3301 在启动位置；PIAS3312400KPa；密封气减压后压力PIAS3315200KPa；机组供油压力 PIAS3404300KPa；供油温度 TIAS340530C；机组水流量 FIAS3501450t/h；排烟风机运行 OF.SO3335.PV=1；重故障复位

36、 O_START_1.NOT.OUT=1；电控系统正常 BK.DICHANNELA.PV=1；仪控系统正常 O_START_1.ANDA_1.OUT=1； 氧压机电磁阀控制检查 就地控制显示红色，中控控制显示绿色 条件满足 氧透程序检查调出氧透运行程序SCM_O,程序运行状态为“STOPPED”；如为“STOPPING”，点击“氧透紧急复位”按钮复位；点击氧透启停按钮“复位”，程序从STOPPED”变为“IDLE”； 启动氧压机 在以上各环节全部到位,确认电网电力情况,如电力允许： 通知空分,做好送气准备；通知配电室将从 DCS 启动氧压机；检查氧压机周围无杂物；点击氧透启停按钮“准备”，程序

37、从“IDLE”变为“START”；程序开始运行,查看时序图程序运行到主断路器合闸处停止；点击“氧透启停”按钮，确认跳出对话框，点“yes”，氧压机主电机运行； 氧压机运行初期检查、调整氧透各运行参数； 送氧（如氮气充足，可适当延长开氧气入口阀的时间）调出氧透入口阀门的电磁阀，点击“ON”，开启氧透入口阀吸氧；空分操作人员视氧透入口压 力缓慢开大送氧阀，同时关小空分氧气放空阀，保持氧气总量不变；当氧压机出口压力同氧气管网 压力接近时，调出送氧阀的电磁阀，点击“ON”，开启氧透出口阀送氧； 投联锁调出氧透启停画面，点击“吸入压力联锁”为“ON”；点击“轴振动联锁”为“ON”；氮气试运转的意义：考核

38、安装质量，全面检查设备，发现问题；考核控制系统；检查管路系统， 发现漏点及配置不合理的地方；机器的机械运转考核、磨合；对整个流路系统进行冲洗，将未脱脂 完全处的油脂冲出，使其在油脂检查时能查出。供需三次氮气试运行。2、停机 重故障停车停车参数：密封气减压后压力 PIAS3315 PVLL 120KPa机组进气压力 PIC3302 PVHI 0 KPa 轴承箱密封氮气压力 PIAS3316 PVLL 0.5KPa 供油压力 PIAS3404 PVLL 120 KPa低压缸低压端径向轴承温度TIAS3412 PVHH 80C低压缸止推轴承温度TIAS3413PVHH80 C低压缸高压端径向轴承温度

39、TIAS3414PVHH80C高压缸低压端径向轴承温度TIAS3419PVHH80C高压缸高压端径向轴承温度TIAS3420PVHH80C高压缸止推轴承温度TIAS3421PVHH80C主电机自由端轴承温度TIAS3406PVHH80 C主电机负荷端轴承温度TIAS3407PVHH80 C增速机低速轴电机侧轴承温度TIAS3408PVHH80C增速机低速轴压缩机侧轴承温度TIAS3409 PVHH80C增速机高速轴电机侧轴承温度TIAS3410PVHH80C增速机高速轴压缩机侧轴承温度TIAS3411 PVHH80C机组排气压力 PICAS3310PVHH3.0MPa低压缸轴振动 XIAS34

40、01PVHH46.5 卩 m低压缸轴振动 XIAS3402PVHH46.5 卩 m低压缸轴振动 XIAS3403PVHH46.5 卩 m低压缸轴振动 XIAS3404PVHH46.5 卩 m高压缸轴振动 XIAS3405PVHH46.5 卩 m高压缸轴振动 XIAS3406PVHH46.5 卩 m高压缸轴振动 XIAS3407PVHH46.5 卩 m高压缸轴振动 XIAS3408PVHH46.5 卩 m低压缸轴位移 NIAS3401PHLL -0.6mm PVHH0.6mm高压缸轴位移 NIAS3402PHLL -0.6mm PVHH0.6mm停车结果：氧压机控制程序直接跳到重故障停车程序，由

41、程序处理相关的阀门后氧压机主电机停止 运转。 紧急喷氮停车：联锁参数：氧压机二级排气温度 TIAS3302PVHH190C氧压机四级排气温度 TIAS3304PVHH190C氧压机六级排气温度 TIAS3306PVHH190C氧压机八级排气温度 TIAS3308PVHH190C联锁结果：氧压机控制程序直接跳到紧急喷氮停车程序，由程序处理相关的阀门后氧压机主电 机停止运转。 正常停车调出氧透启停画面；点击“进入停车程序”并点击“YES”点击“正常停车”按钮，并点击“YES”当氧透主电机停止运转后，点击“关入口阀”；3、氧透停车后的处理 盘车； 保持油温大于30C。6.3.7 防喘振装置1、组成对

42、于氧气透平压缩机来说，氧气是空分设备的产品，不希望放空，而氧气又是危险气体，经常 放空会带来安全隐患。故氧压机与空压机的防喘振系统有所区别，由进口导叶、高压旁通管路和高 压放空管路组成。2、作用过程当氧气出口压力超过设定值时，首先关小进口导叶来降低氧气排气压力。当关小进口导叶还来 不及降低氧气排气压力或进口导叶已经管道允许的最小值时，在打开高压旁通阀，利用回流量来加 大氧气流量，降低排气压力。如果排气压力还高，可打开高压放空管路的阀门，将高压氧气放空， 直到停机。一般情况下，经进口导叶调节和回流调节就能完全满足要求。6.3.8 维修和检修规程1、概述机器安装间隙的测量方法。未提及的其它部位的测

43、量应在有关技术人员的指导下，在机器拆开 后用千分表测量，当测得的间隙超过所规定公差（公差见各相关机组的说明）时，应在公差范围内 调整，或更换备件。所有测出的间隙数值，应在装复时全部记录存档。2、 联轴器调整说明 为保证压缩机和电动机的稳定运转，延长使用寿命，应将联轴器安装尺寸调整准确，否则会引起过 大的振动、轴承损坏、膜片式联轴器膜片破裂。调整程序 电机与压缩机在热态下应是对中的。 考虑转子热膨胀伸长量，法兰面的距离应比工作状态下稍加些余量。 在初次启动及每次大修时，都按检查联轴器的对中情况及法兰面的距离，如果机组振动大，测出 的数值如超过公差范围，必须重新调整。 为避免阳光直接照射的影响，联

44、轴器的调整和测量法兰面的距离应在阴天、清晨或午夜进行，即 确认压缩机及电动机的温度与周围环境的温度相一致的条件下，进行此项工作。轴承间隙的测量步骤 把专用螺栓拧进上半轴承体的螺孔内； 装入可倾瓦块和调整块； 在轴颈上放一根软铅丝（软铅丝的直径为0.30mm）； 装上轴承体及压盖，并拧紧螺栓； 拆卸上半轴承，取出铅丝，测量铅丝的最大厚度； 通过测量铅丝厚度得到间隙值。 如果间隙大于轴承的允许值，可以调整可倾瓦块和调整块之间的调整垫块，在测量轴承间隙之前, 应先测定轴承压盖与轴承体之间的过盈值。径向轴承压紧测量步骤 把软铅丝A放在轴承体上；（0.30mm） 把软铅丝B （0.30mm）放在轴承压盖

45、上； 紧固轴承压盖； 测量A和B的厚度，取最小厚度（与最大压紧力相应）作为参考值。 止推轴承轴向间隙测量步骤 取下膜片联轴器的挠性部件； 小心地把转子推向压缩机进口的方向，直至不能移动为止； 把千分表设在联轴器的法兰端面上，表杆与法兰面垂直（有螺母锁紧的一边）。 把千分表固定好之后，把转子向压缩机出口方向移动。 通过千分表上的读数测得止推轴承的轴向间隙。 如果轴向间隙大于规定的许可值，可用止推轴承垫片进行调整。 迷宫密封间隙测量步骤 移去密封器上半部 在轴承和下半部密封间用塞尺测量间隙。 迷宫密封的间隙按下述规定DL-DSLG = 2其中：LG：迷宫密封间隙DL：迷宫密封内径；DS :轴的直径

46、 如果密封间隙小于允许的最小值，应加工密封片使之达到允许的范围，如果密封间隙大于允许 的最大值，应更换备件。4 安装找正顺序低压压缩机（以后以先安装的相邻部机为基准找正）。增速机电机、高压压缩机6.3.9 解体及重新组装1、解体解体注意事项 当有技术人员在场并有合适的工具，压缩机的各部分可以依次拆卸，但应注意如下事项： 部件及机组重量在技术参数汇总表中已列表说明。起重设备和吊具要求按照用户要求的安全系 数及安全操作规程所规定的倍数考虑。 拆卸下来的大小管道的管路要用盲板或乙稀薄膜封口，压缩机打开部分在每天工作之后要用塑 料薄膜遮盖，确保不受腐蚀及积聚灰尘。 每次对压缩机进行解体，都要检查并记录

47、所有的间隙，存档备查。 解体前必须对压缩机及电机底座周围彻底清扫，准备好存放零件的地方，设备解体后，避免扬 起灰尘。膜片式联轴器 松开六角螺栓，移去联轴器罩的上半部。 松开并拆下膜片联轴器的铰配螺栓，小心地取下挠性元件。 注意：操作不当会损坏膜片的连接板；不要损坏膜片的外露部分。径向轴承的拆卸步骤： 拆下热电阻；松开密封套，取下振动指示器的引出线。 小心地移去轴承箱盖，防止损坏振动指示器的引出线。 用吊环螺钉，吊下轴承压盖（先松开轴承压盖外侧的螺母，再松开内侧的螺母，小心地吊出轴 承压盖）。 拆下振动指示器后，取下轴承体上半部； 拆卸轴承体下半部的方法 用专用工具把转子略为顶起，注意不可损坏密

48、封器的密封片，把下半部轴承顺着轴向转动取出。 慢慢放下轴，不要损坏迷宫密封片。 检查巴氏合金的表面：用肉眼或液体渗透检查巴氏合金表面的磨损，是否嵌入金属颗粒，是否有裂纹或毛刺。有严重缺陷的轴承应更换。径向止推轴承的拆卸步骤 拆下热电阻，松开密封套取下振动及轴承位移的引出线。 小心移去轴承箱盖，防止损坏振动仪及轴位移的引出线。 用吊环螺钉吊下轴承压盖（先松开轴承压盖外侧的螺母，再松开内侧的螺母，小心地吊出轴承压盖）。 把推力轴承的外侧塞环转45,使剖分面处在水平位置。 取下上半部基环上的三块止推块。 把基环再转 180,取出另外三块上推块。 用同样的方法，取出其余的止推块。 取出轴承垫圈。机壳的

49、拆卸 卸去连接在上半机壳的外部管道。 松开机壳中分面上的压紧螺母。 均匀地拧动顶起螺栓，用起重机稍微吊起。 沿着导向螺栓缓缓地吊起上机壳，注意不要碰到叶轮， 把上机壳缓缓地置于垫木上。2、重新组装组装注意事项 每一个部件的组装程序可以按拆卸的逆过程进行。 所有零部件都必须确认为洁净的、可用的。 压缩机和轴径经过大修后，所有垫片、0形环都要更换成新的。 氧气管线重新连接时，必须进行脱脂，保证彻底除去油脂。机壳装复 在下机壳的中分面涂上密封胶（水玻璃）。 为保护叶轮，在装上机壳时，需确认导向螺栓已在下机壳上装好。 均匀地、对称交错地拧紧盖形螺母。 装好上机壳的外部管道。径向轴承的装配 把下半轴承体

50、放入机壳内，小心地把转子轻轻吊入，注意不要损坏密封片，转动下半轴承体。 装上半轴承压盖，安装测振探头，调整其端面与轴的间隙约1 mm。 装好轴承箱盖，把振动指示器的引线穿入轴承箱盖的螺孔内。 把引线密封套装在轴承箱盖上。膜片式联轴器安装 确认法兰面的距离及装配标记符合规定。 装上挠性元件。注意：联轴器出厂前各部件都是经过动平衡试验的，在重新装复时，所有零件的位置必须按原来的装配标志复原。6.4 液氩泵6.4.1结构 本泵是为输送低温液体专门设计的设备，包括三大部分，电动机、齿轮箱联轴器和泵体；泵体 配有迷宫密封来密封轴，防止动静态泄露。6.4.2工作原理 离心式液氩泵主要是依靠高速旋转的叶轮所

51、产生的离心力作用，使液氩的能量提高，从而达到输送的目的。6.4.3技术性能1、配用电机电压：380V频率：50HZ转速：3000r/min功率：5KW、泵体型号：LXC1 1/2X2.1/2X6 型离心泵叶轮转速： 5700r/min流量：60 加仑/分(9500L/h)扬程：180 英尺(47m)出口压力0.685Mpa轴功率：5KW进口尺寸：2 ASA 150LBS出口尺寸：1 ASA 300LBS6.4.4常见故障判断及处理序号故障现象故障原因处理方法1泵不启动泵反转泵的进口压力低叶轮密封间隙过小改变电机转向，检查电路调整压力、放气拆泵检查，调整间隙2泵启动后不排液泵体有气泵进口管道堵塞

52、或进口阀未打开排气停泵拆检或打开阀门3泵的电机转速降低检查电机转速及电压排出进口压力低检查进口阀和过滤器量和压力降低叶轮蜗壳通道堵塞密封磨损或损坏叶轮损坏泵内有气体叶轮与泵壳、泵盖之间的间隙不符设计值加温或清洗，更换密封更换叶轮排气拆检调校4电机电机或其他电器故障检修电器部分超载轴承过冷或损坏检修轴承泵振轴承损坏检修轴承5动或旋转部分与固定部分产生摩擦停泵拆检噪音大泵与电机不同心调整同心度6.4.5 检修规程1、液氩泵每运行6 个月按如下项目进行检修。检查密封磨损情况，进行修理或更换。检查轴承磨损情况。如磨损严重，更换磨损件；如不严重，清洗干净，重新装配使用。检查叶轮磨损情况，进行修理或更换。检查阀门是否灵活，处理泄露。检查各仪表是否准确、可靠。检查各联接是否紧固、可靠。2、检修注意事项(1)拆卸、装配零件要按顺序，按图纸进行。拆卸前要标明各部件的确切位置。拆卸件要按顺序摆放在一个干净场地。装卸时，不可用力过大，以免损坏丝扣。装配前各零部件必须严格脱脂除油，除润滑部分，严禁零部件粘污油迹。检查固定密封件的外漏面和紧邻的旋转密封件接触面间隙0.003mm0.007mm.严禁轴承横向承受负荷。安装完毕，要进行查漏，直至无泄露时方可装砂。