化工机器-压缩机课件.ppt

1、化工机器-压缩机化工机器压缩机第一章 概 况n什么是压缩机？压缩机是一种压缩气体以提高气体压力的机器。化工机器压缩机一、压缩机的主要用途(1)压缩气体作为动力：风动机械、风动工具、控制仪表与自动化装置。化工机器压缩机(2)用于制冷和气体分离典型工艺：空气分离、石油裂化、石油裂解。(3)用于合成及聚合典型工艺：合成氨、合成甲醇、合成尿素。(4)用于气体的管道输送和装瓶等 空气分离工艺n先将空气压缩、先将空气压缩、冷却，再经节流冷却，再经节流膨胀，继续冷却膨胀，继续冷却至更低温度而液至更低温度而液化，然后借助于化，然后借助于空气中各种组份空气中各种组份挥发性的差异在挥发性的差异在精馏塔中进行分精馏

2、塔中进行分离。离。石油裂化n指在一定条件下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小，沸点较低的烃的过程，目的是为了提高轻质油，特别是汽油的产量。催化裂化装置石油裂解n裂解是以获得乙烯为主要目的的二次加工过程，温度高于裂化。无论采用何种裂解原料，所得到裂解气都是一个复杂的混合物。裂解气的分离有深冷分离法和油吸收分离法。在有机化工重，把温度小于等于-100度的冷冻过程称为深度冷冻，简称深冷。裂解深冷分离装置合成氨n用煤或天然气等原料制成氢氮比为3：1的原料气，经压缩到高压后在铁触媒作用下合成NH3，我国中小化肥厂多采用中压法氨合成工艺，其合成压力为31.4MPa。合成氨化工机器压缩机

3、二压缩机的分类化工机器压缩机1、容积式压缩机、容积式压缩机 气体直接受到压缩，从而使气体容积缩小、压力提高的机器。有往复式和回转式两种结构。化工机器压缩机1排气管；2一排气阀；3一汽缸盖；4汽缸；5-活塞；6-吸气阀；7一进气管；8-连杆；9-曲轴；l0-机身活塞式压缩机 化工机器压缩机 1-阴螺杆；2-阳螺杆；3-啮合齿轮；4-机壳；5-联轴节螺杆式压缩机 化工机器压缩机1-排气口；2-机壳；3-滑片；4-转子；5-压缩腔；6-吸气口 滑片式压缩机 化工机器压缩机转子式压缩机 化工机器压缩机2、速度式压缩机、速度式压缩机 利用高速旋转的工作轮将其机械能传给气体，并使气体机械能中的部分动能转化

4、为静压能从而提高气体压力的机器。主要有离心式和轴流式两种。化工机器压缩机离心式压缩机 化工机器压缩机轴流式压缩机 化工机器压缩机未压气体未压气体 喷射泵 化工机器压缩机三、压缩机的应用范围三、压缩机的应用范围 排气量 排气压力活塞式压缩机：中小输气量 由低压至超高压离心式压缩机：轴流式压缩机：大输气量 中低压回转式压缩机：中小输气量 中低压化工机器压缩机四、活塞式压缩机的基本构造和工作过程四、活塞式压缩机的基本构造和工作过程1、构造1-曲轴；2-轴承；3-连杆；4-十字头；5-活塞杆；6-填料函；7-活塞：8-活塞环；9-进气阀；10-排气阀；11-气缸；12-平衡缸；l3-机体；14-飞轮化

5、工机器压缩机2、工作过程（1）工作循环：吸气，压缩、排气、膨胀四个过程。（2）一个循环的运动：活塞在气缸内最高点(或左端)位置称上止点(或左止点)，最低点(或右端)位置称下止点(或右止点)。活塞从左止点开始运动又回到左止点位置的全过程称一个循环。（3）行程：左止点（上止点）点到右止点（下止点）之间的距离叫行程。化工机器压缩机五、历史及发展五、历史及发展（1）雏形：三、四千年前用）雏形：三、四千年前用“皮老虎皮老虎”用于压气鼓风从事冶炼；家用木制用于压气鼓风从事冶炼；家用木制“风箱风箱”。（2）1757年英国人威尔金森年英国人威尔金森(WilKinson)制造出制造出“金属风箱金属风箱”，有两个

6、气缸，由水，有两个气缸，由水轮机驱动。轮机驱动。l777年瓦特年瓦特(Watt)进一步设计了由蒸汽驱动的压缩机。进一步设计了由蒸汽驱动的压缩机。（3）1829年到年到l830年在英国和法国相继提出了多级结构的压缩机。年在英国和法国相继提出了多级结构的压缩机。（4）1834年，医生潘根年，医生潘根(PerKing)发明了世界上第一台活塞制冷机，压缩机进人人发明了世界上第一台活塞制冷机，压缩机进人人工制冷领域，当时用的制冷剂是乙醚，工制冷领域，当时用的制冷剂是乙醚，40年后第一台工业用的氨压缩制冷机由林年后第一台工业用的氨压缩制冷机由林德德(Linde)创造出来。创造出来。（5）1877年宋梅娄年

7、宋梅娄(Sommeiler)发明了风钻，开始了用空气作为传递动力的介质，发明了风钻，开始了用空气作为传递动力的介质，使压缩机应用更加广阔。使压缩机应用更加广阔。（6）1877年，第一次通过压缩，冷却及膨胀实现了氧的液化。年，第一次通过压缩，冷却及膨胀实现了氧的液化。1892年，实现空气年，实现空气的液化，从此为分离空气获得氧、氮及其他稀有气体创造了条件。的液化，从此为分离空气获得氧、氮及其他稀有气体创造了条件。（7）1911年，第一套合成氨装置投入生产，从此压缩机进入化学工程领域，并成为年，第一套合成氨装置投入生产，从此压缩机进入化学工程领域，并成为化工厂中极其重要的设备。化工厂中极其重要的设

8、备。（8）1939年，第一台超高压压缩机用于高压聚乙烯的生产。年，第一台超高压压缩机用于高压聚乙烯的生产。化工机器压缩机五、历史及发展五、历史及发展近几十年的发展：近几十年的发展：1）压缩机的可靠性和耐久性已大大提高，连续）压缩机的可靠性和耐久性已大大提高，连续运行运行8000h而中间无修理；而中间无修理；2）压缩机功率消耗进一步降低；）压缩机功率消耗进一步降低；3）由于采用了对动式等动力平衡性能好的结构）由于采用了对动式等动力平衡性能好的结构形式，使压缩机转速成倍提高，从而使压缩机形式，使压缩机转速成倍提高，从而使压缩机的尺寸和重量相对减小。的尺寸和重量相对减小。4）新材料的使用使气缸能比较

9、容易地实现无油）新材料的使用使气缸能比较容易地实现无油润滑，使被压缩的气体不再为油所污染。润滑，使被压缩的气体不再为油所污染。化工机器压缩机六、活塞式压缩机的分类六、活塞式压缩机的分类 1按所达到的排气压力分类按所达到的排气压力分类 名称 压力(105Nm2)鼓风机 1000化工机器压缩机六、活塞式压缩机的分类六、活塞式压缩机的分类2按排气量分类按排气量分类名名 称称 排气量排气量(按进气状态计按进气状态计)/(m3min)微型压缩机微型压缩机 60化工机器压缩机六、活塞式压缩机的分类六、活塞式压缩机的分类3按气缸的排列方式按气缸的排列方式(1)立式压缩机立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。气缸

10、中心线与地面垂直。(2)卧式压缩机卧式压缩机:气缸中心线呈水平，且气缸只布置在机气缸中心线呈水平，且气缸只布置在机身单侧。身单侧。化工机器压缩机六、活塞式压缩机的分类六、活塞式压缩机的分类(3)角度式压缩机角度式压缩机:气缸中心线互成一定角度，按气缸排气缸中心线互成一定角度，按气缸排列所呈的形状，又分为列所呈的形状，又分为L型、型、V型、型、W型、扇型等。型、扇型等。(4)对置式对置式:气缸水平置于机身两侧，在对置式中，如相气缸水平置于机身两侧，在对置式中，如相对列活塞相向运动又称为平衡式。对列活塞相向运动又称为平衡式。化工机器压缩机六、活塞式压缩机的分类六、活塞式压缩机的分类4按气缸达到终了

11、压力所需的级数分类按气缸达到终了压力所需的级数分类(1)单级压缩机：气体经一级压缩达到终单级压缩机：气体经一级压缩达到终压；压；(2)两级压缩机：气体经两级压缩达到终两级压缩机：气体经两级压缩达到终压；压；(3)多级压缩机：气体经三级以上压缩达多级压缩机：气体经三级以上压缩达到终压；到终压；化工机器压缩机六、活塞式压缩机的分类六、活塞式压缩机的分类 5按活塞在气缸内所实现的气体压缩循环分按活塞在气缸内所实现的气体压缩循环分（1）单作用式压缩机：气缸内仅一端进行压缩循环；）单作用式压缩机：气缸内仅一端进行压缩循环；（2）双作用式压缩机：气缸内两端进行同一级次的压缩循环；）双作用式压缩机：气缸内两

12、端进行同一级次的压缩循环；（3）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）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。同级次的压缩循环。化工机器压缩机6按压缩机具有的列数分类按压缩机具有的列数分类（1）单列压缩机：气缸配置在机身的一条中心线上；（2）两列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上；（3）多列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧两条以上的中心线上。7.按有无十字头分类按有无十字头分类（1）有十字头压缩机（2）无十字头压缩机化工机器压缩机8.按冷却方式分类按冷却方式分类（1）风冷式压缩机（2）水冷式压缩机9.按机器工作地点固定与否按机器工作地点

13、固定与否（1）固定式压缩机（2）移动式压缩机化工机器压缩机10.按输送介质分类按输送介质分类（1）氢压机（2）氧压机（3）氮氢气压缩机（4）合成气压缩机（5）二氧化碳压缩机 等化工机器压缩机七、活塞式压缩机的型号七、活塞式压缩机的型号机械工业部部标准JB2589容积式压缩机型号编制方法 化工机器压缩机八、活塞式压缩机的优缺点八、活塞式压缩机的优缺点1、主要优点：、主要优点：不论流量大小，都能达到所需要的压力，一般单不论流量大小，都能达到所需要的压力，一般单级终压可达到级终压可达到0305MPa多级压缩终压可达多级压缩终压可达到到l00MPa；效率高，其等温效率一般为效率高，其等温效率一般为55

14、-70，这是由，这是由它的工作原理决定的。因为在回转式和速度式压缩它的工作原理决定的。因为在回转式和速度式压缩机中，高速气流的阻力损失和机内各种泄漏损失较机中，高速气流的阻力损失和机内各种泄漏损失较严重，故其效率远远低于活塞式压缩机；严重，故其效率远远低于活塞式压缩机；气量调节时排气压力几乎不改变。气量调节时排气压力几乎不改变。化工机器压缩机八、活塞式压缩机的优缺点八、活塞式压缩机的优缺点2、主要缺点：、主要缺点：转速低，排气量较大时机器显得笨重；转速低，排气量较大时机器显得笨重；结构复杂，易损件多，日常维修量大；结构复杂，易损件多，日常维修量大；动平衡性差，运转时有振动；动平衡性差，运转时有振动；排气不连续，气流不均匀。排气不连续，气流不均匀。