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气阀的损坏引起…
• • • • • 36% 的事故率 40% 以上的维修费用 间接引起活塞环的损坏 间接引起活塞杆的损坏 间接引起活塞杆填料的损坏
影响气阀可靠性的因素主要有 腐蚀：在阀板、弹簧上极小的蚀点均可引起疲劳 破坏。 温度：阀板、弹簧等所使用材料的温度极限。 对颗粒的容忍性：气流中携带的颗粒会引起泄漏 和运动部件的疲劳。非金属材料对颗粒的容忍 性较好，因为颗粒可嵌在其上面不影响可靠性。 差压：高的差压如果和高的温度组合则易造成阀 板的变形 冲击：阀板对阀座的冲击速度过大会造成“冲击 疲劳”，其值和材料及阀的设计有关。 脉动：如果阀在打开的位置下，阀板在阀座和 导杆间来回颤抖，这将减小可靠性。
压缩级数及列数
新氢压缩机对每级出口温度的严格要求 （小于135℃），使制造厂在考虑配置方 案时应综合考虑压力比的分配及总的列 数，从动力平衡的角度选择偶数列的布 置较为理想。
偶数列的气缸布置对机架受力和 力矩的影响
压缩级数及列数
目前工业上应用的往复压缩机从2列到10列， 每列间相隔相同的角度。 为减少往复及旋转质量惯性力的影响可应 用以下方法： . 对2列， 4列90o布置，8列45°布置的采 用配重。 . 4列180°、6列60°、8列90°布置可不 需要配重，所有往复惯性力全部平衡。
十字头体 活塞杆 小头瓦 十字头销 连杆
衬圈
滑板
夹块上紧十字头
N F F N
液压上紧拉力器
液压口
上紧螺母 活塞杆
拉杆螺母 拉杆螺栓
法兰
液压上紧十字头
液压上紧十字头
中体滑道中的十字头
小型机用 超级螺母 上紧
模锻连杆
模锻连杆
铝镁合金轴承
薄壁瓦滑动轴承
润滑油孔 润滑油孔
钢基巴氏合金 强度低易剥落
活塞杆
- 合金钢 AISI 4142 , 35CrMoV - 不锈钢 AISI 410/420，17－4 PH
- 滚制螺纹加工工艺
- 螺纹根部应力限制 在最大允许负荷下,螺纹根部应力值限制在10,000PSI以下 (AISI4142和CC450的材料允许抗拉强度力100,000和160,000PSI) - 螺纹预(拉)应力为最大允许负荷下应力值的1.5倍. 满足API 要求对应填料处活塞杆硬化处理,采用: - 感应硬化 - 表面镀铬 - 活塞杆表面喷涂硬化技术
飞轮置于压缩机与电机之间
电机冷却器
压缩机
电动机
带盘车功能的飞轮
对置式布局和单支承电机
曲轴夹角的均分度设计
曲拐的均分度设计使能耗降到最低
HHE载荷的均衡分布减小了对驱动器的冲击 对称平衡式的负荷不均衡性靠很大的飞轮加以克服
无计划停车原因统计表
40 35 30 25 20
20 40 35 30 25
曲轴箱列数设计
压缩级数及列数
从设计角度，最佳的方案是所有各列的 往复部分的质量相等，或相对的二列往 复部分质量相等，最低的要求是使相对 的二列往复部分质量尽可能接近，并采 用较重的活塞、在十字头上加配重。
意大利NUOVO Pignone公司 H型机架的数据
架型号 HA HB HD HE HF HG 额定功率 kW 800~16001250~37502300~94403800~19000 4500~225007000~35000 转速 max r/min 行程 mm 曲柄拐数 1200 180 2~4 800 210~230 2~6 700 240~280 2~8 600 240~330 2~10 480 320~420 2~10 430 360~450 2~10
TC3-高速高温喷涂
原料组份 钨T+碳化物C+钴C+铬C 燃料室温度 2760 º C 喷涂速度 1360 M/S
优点: - 涂层高密度,高 均匀度,与母体高强 度结合 - 表面硬度 RC70 - 耐腐蚀
4 10 t/a 21470 m3n/h 80
80
21470 MPa 1.2
100 29233 2.396 60 80 16000 20850 2.4 1.2
氢气在往复式压缩机中的压缩
氢气在往复式压缩机中的压缩，一般具有以下特 点： 可通过多级压缩实现较大的压力比： 限制每一压缩级的出口温度不超135℃ 尽量采用无油或少油润滑 控制活塞平均速度不大于3.5m/s 在多级压缩的往复式压缩机中，要采取级间 回流的控制手段，使每级压力比尽量接近 设计值
压缩机工作原理
分体机身
整体机身
整体浇铸的大机型机身
曲轴拐数设计
压缩机的三个 曲拐之夹角 为120度 对称平衡式需 要一个虚拟 曲拐来平衡 其它三个曲 拐
对置式曲轴结构
对置式结构加 大了压缩机的 承载能力，并 可实现奇数列 布置
对置式与对称平衡式的比较
曲轴
短垮距多支撑提高整体刚性
十字头名称由来
加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数
厂名 处理量 -× 茂名 南京 辽阳化纤公司 吉林化学工业公 镇海炼化 司 新氢压缩机操作参数 流量 入口压 出口压 入口 力 1.2 力 19.3 MPa 19.3 19.3 13.82 19.23 温度 40 ℃ 40 40 40 40 机器 配置 2X60% 2X60% 2X60% 2X60% 2X60% Dress-lan 沈气厂 d 三井 三井 备 注
5
占地面积
最小
最大
大
6
投资
最少
大
大
在选择配置方案时，还应考虑以下因素。 1） 压缩机的排量控制及调节 新氢压缩机可以通过设置固定式或可变式余隙 腔及入口卸荷的方式实现排量控制。 通过固定式（或可变式）余隙腔可实现约10% 左右的排量控制。 通过入口卸荷可使具有二列一级缸的压缩机 实现0%、25%、 50%、75%、100%的排量控 制、对只有一列一级缸的压缩机可实现 0% 、 50%、100%的排量控制。 以 2×60% 的方案为例，通过 10% 余隙腔及入 口卸荷控制，可实现所示的操作工况的组合：
柱塞动作过程
孔口式卸荷器
• 孔口式卸荷器安装在气缸上 • 下面有一个可更换的机座环.它可以 把进气通道全部堵住,此时气缸侧有 效地负荷运行.如果阀离开阀座,气缸 侧就卸荷
余隙腔卸荷器
• 余隙腔卸荷器安装在气缸端盖上 • 用来开启和关闭余隙腔.当卸荷阀关闭时,余隙腔关 闭,当卸荷阀开启时,余隙腔与气缸腔连在一起,用来 减少流量.
2 ） 某些装置要求新氢压缩机在某一 中间压力下抽出部分氢气，这将对 压缩机级压缩比的选择提出要求。
3 ） 为了使操作中当运行余隙腔调节 及入口卸荷调节时，压缩机级压缩 比能保持在设计值，新氢压缩机还 需设置级间回流控制系统。
新氢压缩机的级间调节
新氢压缩机的级间调节
单台配置方案的优化
无论采用何种配置，对单台机的选型 均需考虑级压缩比的合理分配，总列数 及每级的气缸数。 近年来往复式压缩机多采用卧式对称 平衡型 。
新氢压缩机配置方案
根据装置所需的新氢量，在选择新氢 压缩机时，通常有三种方案可供选择 2×60% 3×50%， 2×100%。
方案 项目 1 操作方式
方案（一） 2×60%
方案（二） 3×50%
方案（三） 2×100%
正常时 2 台同时操作，一台 正常时，两台并联操作，一 正常时，一台操作，一台备 故障后，装置降量操作 台故障时，另一台投入，装 用 置不降量。
卸荷器的类型
孔口式卸荷器 柱塞式卸荷器
余隙腔式卸荷器
压缩机的流量控制
入口缓冲器
入口过滤器
冷却器 出口缓冲器
分 离 器
指状卸荷器
柱塞式卸荷器
• 柱塞式卸荷器安装在 进气阀上 • 与一个进气阀一起使 用.当卸荷器关闭时, 进气阀正常工作.当 卸荷器开启时,气缸 里面的压缩气体通过 阀中部的开口流回, 排气阀关闭，气缸卸 荷。
PEEK的材料特性
操作温度 环型阀 POPPET 218 C 218 C 操作压力 210Kg/cm2 280Kg/cm2 操作差压 Kg/cm2 140Kg/cm2
环状阀
POPPET阀
POPPET阀的阀芯
Magnum阀
活塞杆填料
活塞杆填料工作原理
斜切口三瓣式填料环
整体铝镁合金 低摩擦高强度
轴瓦的性能比较
巴氏合金 主轴瓦和连杆大头瓦 厚度mm 钢基巴氏合金层 铜基巴氏合金 铜基薄层巴氏合金 多金属薄层巴氏合金 吕合金基薄层进氏合金 0.06 0.007-0.01 0.002-0.003 Micro 0.005-0.001 >5000 PSI 1000-1600 % 100 125 150-175 300-500 承受能力 所需润滑油过 滤器进度 U 40-60 25 10 10 10
2台60%配置方案
工 况 1 2 3* 4 5 6 A机 60% 54%（余隙腔开） 54%（余隙腔开） 30%（入口卸荷） 54%（余隙腔开） 60% B机 60% 60% 54%（余隙腔开） 60% 30%（入口卸荷） 0 总排量 120% 114% 108% 90% 84% 60%
工况3为正常工况，总量的8%每台为总量的4%用于压 力控制回流
阀片材料

PEEK 是 Poly-Ether-Ether-Ketone 的缩写
阀片材料分子结构比较
金属分子结构
PEEK分子结构
PEEK材料特点
• 重量轻 为金属阀片的六分之一,减少惯性力和冲击力 及磨损, 使用寿命增加. • 耐腐蚀 几乎所有种类的工艺气体,包括100% H2S和 低于3%的氯气或 HCL 100%HCO等各种酸性气体. 承受气体中液体和渣质 大升程 peek阀片最大允许升程为 3. 56mm, 钢阀片最大允许升程为1.788mm, 可减少气体流经气阀的阻力,并提高使用寿命. 抗冲击疲劳性高 抗饶裂疲劳性高