D453250Ⅰ型天然气压缩机使用说明书.docx

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D453250Ⅰ型天然气压缩机使用说明书

特别说明

感谢使用我公司生产的天然气压缩机，使用前请仔细阅读《使用说明书》。

本《使用说明书》主要针对D-4.5/3-250Ⅰ型天然气压缩机主要零部件结构特点及压缩机安装、操作、日常维护等要求进行说明。

电机、电器、仪表等设备请参阅配套厂家提供的使用说明。

用户接收到本设备后，必须在双方人员共同参与下开箱验收，压缩机安装、调试合格后才能投入运转。

压缩机设计、制造及检验遵循JB/T10298-2001《汽车加气站用天然气压缩机》，并参考API618《用于石油、化学和天然气工业的往复式压缩机》。

压缩机采用整体橇装方式，主机、辅机、气路系统、润滑系统、控制系统、主电机等橇装在一个公共底座上。

本压缩机气缸由注油器注油润滑，润滑油应符合GB/T12691-90《空气压缩机油》标准要求，冬季用L-DAB100，夏季用L-DAB150，可以使用性能更高的压缩机润滑油。

曲柄连杆机构的循环润滑油夏季用L-HM68号或冬季用L-HM46号抗磨液压油。

填料为无油润滑。

压缩机若长期不使用应将系统内冷却液放尽，并做好防锈处理。

冬季停机应防止压缩机冻裂事故发生。

天然气属易燃、易爆气体，压缩机使用现场严禁烟火，应在系统中统一设置设备的避雷和防静电装置。

各级冷却器和油水分离器属于压力容器，其使用与管理不仅应符合本使用说明书的要求，还应严格遵循《固定式压力容器安全技术监察规程》的有关规定，严禁超温、超压运行。

冷却器和油水分离器发生《固定式压力容器安全技术监察规程》第6.9条中异常现象之一时，应立即采取紧急措施，并及时报告。

应按《固定式压力容器安全技术监察规程》第7条规定进行定期检验。

安全附件应按《固定式压力容器安全技术监察规程》第7条规定进行定期检验。

压缩机仅适用于在规定工况下运行。

本使用说明书最终解释权归自贡通达机器制造有限公司技术部。

第三章主要零部件…………………………………………………………………………………….5

第一章主要技术参数

型号

D-4.5/3-250Ⅰ型

型式

对称平衡型

额定供气量

1000Nm3/h

公称容积流量

4.5m3/min

一级吸入状态

压缩级数

4级

吸气压力

0.3MPa

表压

吸气温度

≤35℃

排气压力

25MPa

表压

排气温度

≤45℃（或不高于环境温度15℃）

设计工况

行程

180mm

转速

590r/min

轴功率

196.7kW

设计工况

工作介质

天然气（主要成分CH4）

冷却方式

压缩气体

水冷

开式循环

气缸

水冷

开式循环

润滑油

水冷

开式循环

润滑方式

气缸

少油润滑

填料

无油润滑

传动机构

强制循环润滑

曲轴主轴承

飞溅润滑

驱动方式

电机驱动

传动方式

弹性联轴器

控制方式

自动进气、停机、排污

噪声

≤85dB（A）

压缩机房外

润滑油耗量

总耗量＜150g/h

一级气缸：

7滴/分种

二级气缸：

7滴/分钟

三级气缸：

7滴/分种

四级气缸：

8滴/分钟

主电机

YB2-450S-10（dⅡBT4、220KW、380V/50Hz）

安装方式

整体橇装固定

重量

12250kg

外形尺寸

4600mm×2900mm×2330mm

第二章主机系统

一、主要结构及原理

本机主要由主机、辅机及撬装底座、管路系统其它辅助设备组成。

采用D型对称平衡往复活塞式结构，气缸为二列四级压缩，两列气缸布置在水平直线上，呈对称结构。

主机由机身、曲轴、连杆、十字头、气缸接座、四个气缸和一至四级活塞、左右两列填料、电机传动系统等组成。

本机工作原理为：

采用隔爆电机直联驱动曲轴，由此带动与曲柄销连接的两根连杆运动，连杆则与十字头销联接，再通过十字头销将其动力传递给活塞杆上的活塞，并将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动；本机气缸排列按照一、三级为左列，二、四级为右列，按顺极差结构排列，在吸排气阀的作用下，天然气经一至四级活塞压缩增压后排出。

本机旋转方向：

从主电机尾端看为顺时针（见机身上标示）旋转。

图1、机身

第三章主要零部件

一、机身

机身是压缩机传动机构定位和导向并承受作用力的部分，作为气缸的支承座并连接压缩机其他辅助部件，组成整台机器。

压缩机采用对置机身，机身和滑道整体铸造，内部布置加强筋，保证足够的刚性。

机身两侧的滑道端面有法兰面供安装气缸体用，两侧滑道部位开有侧窗用于装拆十字头和填料。

机身顶部装有呼吸器，使机身内部与大气相通，降低油温和平衡机身内部压力。

机身下部的容积储存循环润滑油，底部最低处有回油口，使流回机身的润滑油很快进入循环润滑系统。

滑道与中体铸在一起，分成上下两块，并有若干纵向和横向的筋条作支承。

二、曲轴

曲轴是压缩机中重要的运动件之一，它将主电机的旋转运动，通过连杆及十字头转变为活塞杆的往复直线运动。

曲轴由主轴颈、曲柄、曲柄销三部分组成。

曲轴结构设计为双拐式，两拐错角180°，惯性力平衡好。

使作用在主轴承上的力大大减小，减少主轴颈和主轴承的磨损以及磨擦功的消耗。

曲轴前端装有齿轮油泵的主动齿轮，带动油泵工作。

与主电机轴相联的一端装有抛油圈，防止润滑油外漏。

各曲柄销上钻有油孔，使润滑油能进入曲柄销、连杆大头等磨擦表面。

图2、曲轴

三、连杆

连杆是将作用在活塞上的推力传递给曲轴，又将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动的机件，承受拉伸压缩的交变载荷。

连杆材质为优质45锻件,连杆包括杆体、大头、小头三部分，杆体截面为圆形。

连杆与曲轴相连的部分称为大头，作旋转运动；与十字头销相连的部分称为小头，作往复运动；中间部分称为杆体，作摆动。

连杆大头为剖分式结构，采用钢背锡锑轴承合金薄壁瓦轴承，用连杆螺栓连接，连杆螺母锁紧后加上放松装置，防止在工作时松动。

连杆小头为整体式，采用整体耐磨锡青铜衬套整体轴承。

连杆大头与曲柄销的间隙通过垫片调整，连杆小头与十字头销的间隙通过研刮配合。

图3、连杆

四、十字头

十字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活塞杆的机件，具有导向作用。

采用闭式结构，刚性较好，与连杆和活塞杆的连接简单。

十字头与活塞杆采用螺纹连接。

十字头体与滑履为整体式，滑履上浇有巴氏合金增大许用比压。

图4、十字头

五、气缸

气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分，按照压缩机的压力、排气量以及压缩机结构等条件进行设计。

本机为四级压缩，一级气缸和三级气缸组成一列，二级气缸和四级气缸组成另一列。

一、二级气缸分别布置在轴侧，三、四级气缸分别布置在盖侧，均为顺级差结构气缸。

一、二级气缸材料为HT250，三、四级气缸材料为35锻件。

三、四级气缸压入耐磨合金铸铁气缸套。

气缸内表面经珩磨处理至镜面，具有很好的耐磨性和密封性。

气缸按无油润滑设计，采用少油润滑结构，在气缸行程中点设有注油孔。

气缸布置有冷却水道，有效冷却气缸以改善零件的应力应变状态，提高气缸内气阀、活塞环使用寿命。

图5、一三级气缸

图6、二四级气缸

六、活塞

活塞是活塞式压缩机中组成气体压缩容积的主要部分，在曲柄连杆机构的驱动下，活塞在缸内作往复直线运动，周期性改变气缸工作容积实现对气体的压缩。

一级活塞直径较大，采用开式盘型结构，为减轻重量，活塞材料选用ZL108。

二级活塞材料为HT250，三级、四级活塞材料为45钢。

活塞与活塞杆的连接采用圆柱凸肩和锁紧螺母连接方式。

锁紧螺母的防松采用制动垫圈和销钉固定。

活塞杆材料为35CrMoA锻件，经热处理后保证其力学性能，并通过超声波、磁粉探伤等检测保证质量。

活塞杆与填料接触表面进行高频淬火，具有良好的耐磨性和密封性。

活塞环是活塞式压缩机中的关键零件之一，活塞环的主要作用是密封气缸镜面与活塞之间的间隙，防止气体从压缩容积的一侧漏向另一侧。

活塞环依靠节流与阻塞来密封。

支承环的作用是承受活塞部件质量以及其他原因引起的侧向力，保证活塞的直线运动，改善密封效果，同时还避免活塞与气缸直接接触，防止气缸壁划伤。

一级、二级、三级活塞环和支承环材料均采用PTFE，四级活塞环、支承环材料采用PEEK。

活塞环和支承环由奥地利贺尔碧格公司设计制造提供，可以保证无故障运行时间不低于8000小时。

图7、一三级活塞

图8、二四级活塞

八、气阀

活塞式压缩机使用的气阀是随着气缸内气体压力的变化而自行开、闭的自动阀，由阀座、阀片、弹簧、升程限制器等零件组成。

气阀是活塞式压缩机重要的零部件之一，气阀的工作直接关系到压缩机运转的经济性和可靠性。

本机各级吸排气阀采用奥地利贺尔碧格公司产品。

采用优选设计的吸排气阀，使气体通过气阀时的能量损失小，减少压缩机动力消耗；阀片关闭时具有良好的密封性，减少气体的泄漏量；阀片起闭动作及时和迅速，提高机器效率和延长寿命。

图9、吸气阀

图10、排气阀

九、填料

填料是阻止气缸内气体自活塞杆泄漏的组件，借助于气体的压力差自紧密封。

本压缩机填料分为一级气缸填料和二级气缸填料，密封元件全部采用自润滑材料，无油润滑，根据不同的压差设置填料组数保证密封性能。

一级气缸填料由5组密封环、1组漏气密封环、1组刮油环组成，二级气缸填料由6组密封环、1组漏气密封环、1组刮油环组成。

图11、填料

十、冷却器和油水分离器

压缩机的级间冷却器和油水分离器是实现工艺气冷却、气流缓冲、油水杂质分离的装置，是保证压缩机安全可靠运转不可缺少的部分。

冷却器和油水分离器属压力容器，严格按照GB150《钢制压力容器》、GB151《管壳式换热器》设计、制造、检验验收，并接受《固定式压力容器安全技术监察规程》的监督，用户在安装、使用和维护过程中必须严格遵守以上标准及规程的有关规定。

各级冷却器和油水分离器撬装在压缩机的橇装底座上。

压缩机各级排气口设置有冷却器，冷却压缩后的高温气体，保证进入下一级压缩的气体温度在要求范围内。

冷却器采用管壳式冷却器，由筒体、封头、冷却芯子等组成。

冷却芯子由一束焊接在两端管板上的换热管、折流板、旁路挡板、拉杆和定距管组成。

工艺气在管程流动，冷却水在壳程流动。

换热管采用专利技术的内翅三维不锈钢管，换热面积大，气体在管内成紊流状态，冷却效果明显。

为消除壳体与换热管因温度变化引起的应力变形，冷却器壳体材料采用不锈钢管制成。

冷却器壳体上部设有视镜，使用时可观察壳程冷却水的流动情况。

由于冷却水质变化会堵塞冷却管管间空隙，应根据冷却效果进行定期清洗。

各级冷却器技术参数详见冷却器竣工图。

图12、冷却器

压缩机各级冷却器后设有油水分离器，用于分离压缩气体中的油、水和杂质。

油水分离器是根据液体和气体的重度差别，利用气流方向和速度改变时的惯性作用，使液体和气体互相分离。

压缩气体从油水分离器进气口进入分离器内部后，气流方向作360°旋转，然后进入分离器的螺旋板，流速急剧下降，重度较大的液滴在离心力的作用下附着在分离器内壁，并在重力作用下沿分离器内壁降落到分离器底部，气体向上运动经排气口流出。

分离后的气体可以避免油水在气缸中形成液击，造成活塞环断裂，气缸镜面拉伤。

各级分离器兼有缓冲器的作用，减小管道中的气流脉动，防止管道振动及稳定级间压力，改善气阀工作条件，延长使用寿命。

各级油水分离器上设有安全阀，作为系统压力超压机械保护。

设有排污卸荷口，排污可以通过PLC实现自动实现。

各级油水分离器技术参数详见油水分离器竣工图。

图13、油水分离器

十一、气路系统

气路系统的作用是将气体引向压缩机，经压缩机各级压缩之后，再引向使用场所。

气路系统从压缩机一级前进气管的球阀开始，到压缩机末级排气管的球阀为止，其中的