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ZJM35G机械说明书
机械部分使用说明书
4Mw3.5-12/0.7-45型原料气压缩机
ZJM3.5G.SM
中华人民共和国
武汉真捷机械设备有限公司
二0一五年十一月
第一章压缩机
注意:
本压缩机属大型往复运转设备,由于输送的是易燃介质,不正确的操作与维护皆有可能引起机械事故和人生安全事故,请务必详细阅读和理解本说明书以下内容。
对于因对本说明书不同理解而造成的损失,本公司不承担赔偿责任。
1结构说明
1.1概述
4Mw3.5-12/0.7-45型原料气压缩机系四列对称平衡往复活塞式压缩机,水冷,无油润滑,四级压缩,最终排气压力为4.5MPa。
来自系统的原料气进入压缩机一级气缸,经四级压缩增压后送入系统。
压缩机主要由机身、曲轴、连杆、活塞、气缸及冷却器组成。
Ⅰ-Ⅳ级均为双作用气缸。
三相隔爆异步电机通过联轴器与曲轴相连,活塞通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴曲拐相连。
当电机带动曲轴回转时,活塞在气缸中作往复直线运动,实现对气体压缩。
压缩机工作时,原料气经一级吸气阀进入一级气缸,经排气阀排出后进入一级冷却器、分离器,依次经过二、三、四级压缩、冷却,气体压力升至4.5MPa(表压),经分离器分离后去系统。
压缩机设有安全保护装置和控制测量仪表。
1.2压缩机主要技术规范
a.容积流量12m3/min(吸入状态)
b.吸入压力0.07MPaG
c.排气压力22.0MPaG
d.吸入温度≤35℃
e.活塞行程140mm
f.一级气缸直径380mm
g.二级气缸直径250mm
h.三级气缸直径165mm
i.四级气缸直径110mm
j轴功率160kw
k.压缩机转速500rpm
l.冷却水耗量25t/h
m.压缩机总重量13000Kg
n.压缩机旋转方向逆时针(自油泵端看)
o.电动机功率185kw
p.电动机转速500rp
1.3机构简述
1.3.1机身
为整体箱式结构,两端设有两个滚动轴承座,并在中间设有滑动轴承座。
机身上部还设有安装刮油器的法兰。
机身前部设有油位计,以观察油池内之储油量,并配有放油丝堵以排出废旧润滑油。
机身前后有装卸孔,方便装卸十字头、十字头销、连杆,拧紧连杆螺栓,装卸孔用盖板盖严。
机身由12个地脚螺钉固定在基础上。
1.3.2曲轴
曲轴的两曲柄颈按90°分布,两端和中间主轴颈作为支撑点,并用机身上的盖板固定曲轴的轴向移动,飞轮(联轴器)安装在曲轴的右端以传递动力。
传递方式采用刚性联轴器驱动。
曲轴主轴承和曲柄轴承均采用机油润滑,两端滚动轴承靠曲轴回转时,将油飞溅于轴承内进行润滑,中间滑动轴承和曲柄轴颈则通过曲轴内部油孔注入润滑油润滑。
为了防止机油沿曲轴外流,机身端盖内设有螺旋回油槽。
转子油泵位于曲轴的左端,用销轴传动。
警告:
曲轴的旋转方向必须与油泵上转向标识一致!
1.3.3连杆
连杆由连杆体及连杆盖组成,连杆大头有巴氏合金的对开轴承,用连杆螺栓及螺母固定在连杆体上,连杆小头内压入青铜轴套,内有润滑油槽,润滑油通过十字头销油孔流入油槽中,润滑连杆小头轴套和十字头销。
注意:
连杆大头螺栓事关设备安全,务必采用千分表检测紧固后连杆螺栓的伸长量,该值为0.12~0.14mm。
开口销使用一次后应更换,严禁重复使用。
1.3.4十字头
十字头系球体铸成,柱形十字头销与十字头体配合后,在两端装上挡圈止退。
十字头与活塞杆用螺纹连接。
十字头体与机身导轨的润滑则由齿轮油泵通过曲轴、连杆体上的油孔供给润滑油。
同时润滑连杆小头轴套。
注意:
连杆小头衬套与十字头销装配后径向间隙为0.030~0.090mm,推荐值0.04~0.08mm,装配时请注意检测该间隙值。
1.3.5活塞
活塞由活塞杆、活塞体、活塞环及锁紧螺母等件组成。
各级活塞杆为优质碳素钢。
一级活塞采用合金铸铝材质。
二级活塞体材料为合金铸铁,三、四级活塞体采用优质碳素钢。
一、二、三、四级活塞环及支承环均采用优质碳纤维增强聚四氟乙稀(CFRP)塑料环。
活塞杆通过螺纹与十字头连接,用锁紧螺母调整气缸止点间隙。
注意:
活塞组装后,应将活塞螺母翻边止退,确保安全,活塞环装入活塞体后,相邻活塞环缺口应互相错开角度,同时保证合适的间隙,以保证活塞环的密封性能。
1.3.6中间接筒
中间接筒一端连接机身,一端连接气缸体。
中间接筒为全封闭结构,与机身连接端设有保护填料,以阻止泄漏的原料气进入机身,接筒侧面由钢板密封,其上下面设有缸体填料冷却水接管,漏气回收接管及接筒放空管口。
中间接筒由优质灰铸铁制作。
1.3.7气缸
各级气缸由气缸体及气缸盖组成,气缸体由螺栓与中间接筒连接。
气缸体设有气腔和水腔,气腔内置有吸排气阀腔及进排气管口,水腔将吸气阀和排气阀的气道隔开,使气缸得到冷却。
一、二级气缸体轴侧和盖侧分别径向布置两个吸气阀和排气阀,三、四级气缸轴侧和盖侧只布置一个吸气阀和排气阀。
一、二、三级气缸体均采用优质耐蚀灰铸铁制造,四级气缸体采用优质球墨铸铁制造。
本机组气缸体进排气管口均为上进下排结构。
注意:
气缸是压缩机的核心,是组成压缩容积的关键部件,活塞装入气缸后应检查在缸内的止点间隙。
1.3.8填料和刮油器
填料装在气缸体轴侧端,采用水冷结构。
填料密封环为优质碳纤维增强聚四氟乙稀(CFRP)塑料环。
刮油器装在机身十字头滑道处。
刮油器的作用是防止润滑油沿活塞杆带入气缸。
1.3.9气阀
全部气阀均采用网状阀。
由阀片、阀座、升程限制器、锥形弹簧和螺钉螺母组成。
注意:
气阀为主要易损件,压缩机运行时应随时注意监控,一旦气阀损坏,应及时更换,以免影响气量及级间压力,确保设备正常、安全运行。
1.3.10转子泵
转子泵用铸铁盖封闭。
在出油口设有压力安全阀,可以调整润滑油压。
1.3.11冷却器
一至六级冷却器均系卧式管壳式换热器,采用不锈钢换热管,气走管程,水走壳程换热方式。
1.3.12分离器
本机组各级均设有油水分离器。
1.3.13安全阀
在各级分离器上设有安全阀接口。
安全阀阀头借弹簧压在安全阀阀座上,安全阀的开启压力可用弹簧座调节。
各级安全阀的开启压力如下:
级次
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
开启压力MPa
0.43
1.02
2.34
5.05
注:
开启压力调定后应定期调校,其余时间不得随意调整。
注意:
安全阀确保系统正常工作,安全阀失灵失效后果不堪设想,因此,安全阀的使用除必须按劳动部门规定定期校验外,严禁随意拆装及调整。
2压缩机的安装
注意:
压缩机装拆及其注意事项:
必须熟悉压缩机的结构,有实际经验的维修人员在熟读制造厂提供的产品图样和说明书以后,才可以进行压缩机的装拆工作。
装拆的一般性要求:
装拆零件除更换者外一律要做到恢复原位保持原有方位和精度,即使可以互换的零件也同样如此要求。
分瓣的另件不能错乱、互相对号的部位保持原有的对号。
2.1运输
压缩机整体运输至少需要起重能力为15吨的起重机。
吊装压缩机用绳索规格必须符合机器重量要求,并检查其可靠性,绳索与机器间必须采用软物衬垫,以防止绳索滑动。
2.2压缩机安装
用户安装时,将主机就位于基础,大致找正后灌浆,待凝固后利用垫铁等工具找正,精准后二次灌浆。
本节叙述设备的安装程序及其要求,目的在于阐述设备结构以及设备的安装、调整、拆卸过程,便于用户在以后的大修装拆过程中,按此规定复原设备。
2.2.1准备工作
将曲轴、连杆、十字头机构零件上的防锈油用汽油或煤油清洗干净,各零件的油孔必须彻底清洗和吹除。
零部件的安装按照压缩机总装配图和组件装配图顺序进行安装,打有钢印号码的零件必须按序号组装。
2.2.2机身的安装
基础混凝土完全固结之后,机身方能在基础上就位。
基础顶面与机身底部之间保留50mm空隙。
凡需最后填充水泥砂浆的基础表面应修平,但应保持粗糙,以确保砂浆更有效地与基础结合。
斜垫铁及平垫铁各一组,规格为70×70×20mm,也可放置一组可调垫铁(用户自行购置)。
地脚螺栓穿入相应的螺孔内。
在地脚螺钉两侧放好调整垫铁,校正机器水平度(水平度不超过0.05‰)后在预留螺孔内灌入水泥砂浆,待干固后拧紧螺栓,机架与基础空隙内灌入水泥沙浆,干固后方可投入使用。
基础施工应符合有关土建工程规范。
在地脚螺栓预留孔灌入水泥砂浆100~150mm高,再灌入密实的干沙至二次灌浆层下150mm左右,上部灌水泥砂浆至基础平面。
机身、中体底面距基础面保持50mm空间,以灌入高标号水泥砂浆。
待砂浆半干后,达到规定强度的75%时,再拧紧地脚螺栓。
利用斜铁调整机身的水平度。
所有螺母拧紧后机器的水平完全符合规定值。
测量水平时,水平仪测得读数后,再将水平仪调转180°,在此位置再测量一次,两次读数均应在规定范围内。
两次读数的平均值为测量值。
安装完毕将调整垫铁焊死,然后在机身与基础间50mm间隙内灌入标号较高的水泥灰浆,保持底面、垫铁与水泥灰浆完全贴合,不留空隙。
在基础施工应符合有关土建工程规范。
垫铁安装及尺寸见附图1,钢制垫铁用户自备
2.2.3曲轴的安装
首先用涂色法检查曲轴轴颈与各轴承的配合情况,接触面积不少于70%。
将曲轴装于机身内,轴向定位靠机身端盖固定,其轴向间隙应为0.8~1.5毫米。
2.2.4连杆的安装
首先检查连杆大头轴衬与曲柄销的配合情况,巴氏合金与曲柄销的接触面积不少于70%。
检查连杆小头衬套与十字头销的配合情况,衬套与十字头销的接触面积不少于70%,径向间隙0.03~0.09毫米。
小头衬套两端与十字头体的轴向0.3~0.8毫米。
旋紧连杆螺栓螺母的扭矩180NM。
螺母拧紧后,检查轴承与曲柄销的径向间隙,间隙可用压金属丝法测得,其间隙应在0.036~0.106毫米内。
2.2.5十字头的安装
十字头应清洁无锈蚀,检查十字头与机身导轨的间隙应在0.08~0.16毫米。
装入十字头销,并用弹簧挡圈固定。
通过机身窗口将活塞杆与十字头连接,并用螺母锁死。
2.2.6气缸的安装
气缸体仔细清除油脂,清洗冷却水进出口通道。
安装好气缸底端的密封填料,将各级气缸用螺栓固定在机身上。
2.2.7活塞和填料的安装
拆开活塞仔细清除油脂,活塞环装在活塞体上,其开口应相互180°,并能在活塞环槽内自由转动,活塞环与活塞体环槽侧隙符合下表规定。
将活塞分别放入各级气缸内(活塞杆端部拧上填料保护套以便活塞杆顺利穿过填料和刮油器)。
活塞杆拧入十字头螺孔,通过气缸上的气阀孔,测量活塞在上、下止点间隙,其数值按下表规定。
活塞环侧隙必须保证,否则活塞环使用寿命会大大缩短。
气缸止点间隙调整好后用螺母锁紧活塞杆和十字头。
气缸级次
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
活塞环与环槽侧向间隙mm
0.20~0.30
0.16~0.25
0.16~0.25
0.18~0.26
活塞轴侧止点间隙mm
3±0.5
3±0.5
3±0.5
3±0.5
活塞盖侧止点间隙mm
3±0.5
3±0.5
3±0.5
3±0.5
填料的正确安装非常重要,应在活塞放入气缸前将填料固定于气缸上,将连接螺栓拧紧。
填料密封环安装时不得将密封环的顺序装反,否则会造成填料漏气。
2.2.8循环油管路的安装
安装时应注意连接处的密封性,密封不好会引起漏油,致使油压下降使摩擦表面发生过热而加速磨损。
每根油管在安装前要用煤油洗净并吹除通畅。
2.2.9辅机和管路的安装
缓冲器、分离器、冷却器等辅机安装及机组内在部管道已在制造厂内完成,用户应根据流程图连接。
该机仪表管路的电缆部分为现场安装,用户参照该机仪表管路图,连接主机及操作台、电控柜。
2.2.10电机的安装
电机安装遵循电机制造厂安装要求,将电机就位在机座上,通过连轴器与压缩机的曲轴连接(电机轴与压缩机曲轴同轴度小于0.1mm),飞轮用防护罩罩住。
3压缩机试转、吹洗和负荷试验
在试运转前应准备好空白的记录表格,每一工作与情况均需记录。
压缩机安装在基础上后,需要用空气为介质进行试运转,吹洗及负荷试验。
电机启动前应用手将飞轮旋转2~3转。
3.1无负荷试车
试车时不安装各级进、排气阀,并在试转前完成下列各项准备工作。
压缩机安装完毕,应将机身内油池、气缸的气道部位清洗干净,将过滤后N68或N46机械油(GB443),注入清洁的机身油池内。
油面必须保持在油面计的2/3高度,不得低于1/3高度。
注油器内加注DAB150润滑油。
开启冷却水进水阀门,调节好冷却水量。
检查各紧固件,如螺钉、开口销、十字头连接螺母等是否已紧固。
3.1.1第一期试转
点动电动机,并立即停机检查压缩机曲轴旋转方向是否正确,各部位有无障碍,再启动电动机,当压缩机转速达到额定转速五分钟后,即停车检查运转时有无敲击声及异常振动。
运转时润滑油是否进入每一处润滑点。
用手触摸各工作表面,检查各运动部位发热情况,温度不得超过65℃,活塞杆摩擦表面温度不得超过80℃。
如温度过高则可能是下列原因造成。
a.轴承和十字头偏斜。
b.轴承与轴颈径向间隙太小或油路堵塞不通畅。
在消除故障后,才能进行下一步试运转。
3.1.2第二期试转
经多次启动检查无问题后,压缩机可进行连续运转30分钟,停车检查各摩擦表面的温度,不得超过3.1.1条的规定。
消除故障后进入下一步试转。
3.1.3第三期试转
启动压缩机连续运转4小时后,停车检查摩擦表面的温度,不得超过上述3.1.1条的规定。
然后进行以下各项实验。
3.2吹洗
检查各级进、排气阀片升程高度,使阀片不致有卡住现象。
将一级进、排气阀装入一级气缸体内固定,开启放空阀门,关闭排气阀门,将压缩机开动20~30分钟后停车。
同样的方法分别将二、三、四级气阀装入气缸后,进行吹洗。
3.3负荷试验(空气试验)
3.3.1准备阶段
将去系统的主阀门关闭,开启放空阀。
启动压缩机运转10~15分钟后检查:
润滑油供给是否正常,油压表指示的油压应大于0.30MPa。
气阀工作是否正常,进气阀压盖有否异常发热现象。
曲轴连杆机构有无冲击声。
填料有无漏气现象。
冷却水供给是否正常。
3.3.2逐渐升压阶段
a.逐渐关闭放空阀门,将末级排气压力增高到1.0MPa,在此压力下工作两小时,检查情况同3.3.1条。
b.逐渐关闭放空阀门,将末级排气压力增高到1.5MPa,在此压力下工作两小时,检查情况同3.3.1条。
c.逐渐关闭放空阀门,将末级排气压力增高到2.0MPa,在此压力下工作两小时,检查情况同3.3.1条。
同时应注意压缩机各级温度、压力符合4.1表格的规定的规定。
d.此外还应注意进入压缩机的冷却水温度不得超过32℃。
自冷却器排出的冷却水温度不超过40℃。
e.停车后检查各运转部位摩擦面温度不超过3.1.1条的规定。
f.各部分检查满意后,将末级压力保持在2.0MPa负荷下进行四十八小时连续试车。
每隔半小时记录一次,将试车结果记入记录本内。
3.3.3收尾工作
a.结束压缩机试验停车后,检查各紧固件,如螺母,开口销等的紧固情况。
应消除所有发现的问题。
b.放尽机身油池内润滑油,用煤油清洗内腔及滤油器,调换新的洁净的润滑油。
c.在完成以上各项工作后,压缩机的试验完毕,可转入正式使用。
3.3.4正式运转
用介质气进行置换后,开启进气总阀,关闭放空阀门,打开排气阀门,启动压缩机投入正式使用
4压缩机使用期间注意事项
4.1操作人员的职责
压缩机运行期间定时检查各级进排气压力和温度,并做好记录。
压力和温度应符合下表的规定。
级次
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
吸气压力MPa
0.07
0.3
0.82
1.74
排气压力MPa
0.3
0.82
1.74
4.5
吸气温度℃
35
≤40
≤40
≤40
排气温度℃
≤130
≤130
≤130
≤130
注意检查运动部位摩擦表面的温度不超过3.1.1条的规定,调节冷却水量.
机身油池内油面要保持足够高度,不足时加添。
保持压缩机厂房与机器的清洁。
按规定时间作好压缩机工作情况记录。
4.2开车前的准备工作
每次重新拆装连杆大头轴承或拆开气缸重新装复后,必须用手转动压缩机数转,检查活塞止点间隙并验证装配工作的正确性及无外物混入。
检查机身油池内的油面高度。
检查齿轮油泵管路上滤油器,如已污垢应重新清洗洁净。
开启冷却水阀门。
如压缩机经检查修理后初次开车或长期停车后重新开车,除需注意上述各条外,必须进行下列各项工作。
①清洗机身油池。
②校正安全阀开启压力。
③清洗进气管路。
④检查活塞上下死点间隙。
⑤检查进、排气阀的密封性能。
⑥进行试运转。
4.3正常停车
压缩机正常停车(手动)时要遵守下列规则。
①首先打开放空阀(各级排污阀和回路阀),关闭排气管路上去系统的阀门,逐渐降低各级压力使压缩机成为空转。
②关闭电动机。
③关闭冷却水管路上的进水阀。
④在严寒季节为了防止冰冻,压缩机停止转动后,打开排水阀门将冷却水系统中的水放尽。
4.4紧急停车
当发生紧急情况需要立即停车时,可用控制柜紧急停车按钮停车,停车后,再按正常停车步骤操作。
5压缩机的检查
压缩机必须保持清洁,按照管理规则进行工作,并遵守检修期限。
下列系指在试运转及初期正常工作阶段之检查间隔期,使用厂在了解及熟悉本机性能后,可适当延长检查间隔期。
5.1300~350小时后,检查项目:
各级气阀的气密性,并清理气阀.
安全阀工作的情况是否良好.
地脚螺钉是否牢固,螺母是否旋紧。
各紧固件有否松动,开口销是否稳妥.
曲轴箱内润滑油质量.
5.2500~550小时工作后,检查项目:
连杆轴承的巴氏合金磨损情况,并测量径向间隙。
连杆小头青铜衬套的情况和间隙。
清洗机身油池,并更换润滑油。
活塞导向环的磨损情况。
5.3900~1000小时工作后,检查项目:
曲柄轴颈磨损情况,并测量其尺寸。
十字头的磨损情况,并测量其尺寸。
各级活塞环的磨损情况。
5.41800~2000小时工作后,检查项目:
气阀阀片及弹簧,如有损坏则更换之。
压力表。
清理机身油池,油泵及输油管。
5.5年检查(大修)项目
清除气缸气室中的结垢。
清理机身油池,油泵及输油管。
清理冷却器的沉积垢物,清理后重新水压试验,并作记录。
注:
气缸和冷却器的清理期限视冷却水的性质而定。
6压缩机维修注意事项
停车检修时,在关闭压缩机进出阀门后,必须完全释放压缩机内的气体压力,才可以进行拆卸气缸和气管路上零部件工作。
避免有压气体膨胀,弹出零件伤及人身安全。
压缩机长期停车,要用放水阀排出压缩机内的全部积水避免锈蚀,冬天则防止冻裂零部件。
7制造厂保证
本机满负荷连续运转48小时后,办理验收手续。
在用户遵守说明书所规定的条件下,制造厂发货之日起18个月内,保用期(不包括易损零件)为一年,在保用期内,产品却因设计和制造不良而损坏或不能正常工作时,制造厂负责及时修理和更换。
8压缩机可能发生的故障及其消除方法见附表
表列故障和解决措施仅供操作维护人员参考,设备运行中可能出现未曾预见的故障,操作者应及时分析故障成因,找出解决措施。
避免设备带故障运行,造成机损人伤的后果。
项目
故障现象
故障原因
消除故障办法
1
1.压缩机生产量降低。
2.一级进气管及一级进气阀门盖发热。
3.一排压力表读数下降。
一级进气阀漏气
1.检查气阀气密性修理或更换阀片
2.弹簧力不足或损坏更换新弹簧
3.气阀垫片漏气或损坏更换新垫片
2
1.压缩机生产量降低。
2.一级排气温度升高。
3.一、二、三级压力表读数下降。
一级排气阀漏气
同上
3
1.压缩机生产量降低。
2.一、二、三级压力表读数下降。
一级活塞环漏气
检查和更换新的活塞环
4
前级压力升高,后级排气压力下降(末级除外)。
后级活塞环漏气
检查和更换新的活塞环
5
排气温度过高
1.冷却水量不足,水道内积垢过厚
2.活塞工作不正常
3.吸气温度超过规定值
4.排气阀泄漏
1.加大水量,清洗水道
2.检查活塞与气缸的间隙,调整到规定范围,检查活塞环磨损情况及时更换;
3.检查吸气阀垫片阀片及其密封面,弹簧是否完好,并消除其影响;
4.检查排气阀并消除泄漏原因。
6
1.后一级进气阀盖发热。
2.前级压力读数升高。
该级进气阀处密封不严
同项目1
7
连杆轴承发生敲击声
1.固定连杆轴承盖的螺母松动.
2.轴衬已磨损.
1.拧紧螺母,并经常检查,
必要时更换紧固件。
2.更换轴衬。
8
气缸内发生敲击声
1.活塞锁紧螺母松动。
2.活塞与气缸间的死点间隙小。
3.损坏的零件掉入气缸内。
1.拧紧螺母。
2.调整间隙。
3.检查并清理。
9
摩擦面温度升高
1.油孔堵塞
2.机身油池内油面过低。
1.清洗和吹除油孔。
2.添加润滑油。
10
轴承过热
轴颈与轴衬间之径向间隙不够。
调整间隙或更换轴承。
11
活塞杆处漏气
活塞杆与填料密封环有间隙。
检查、必要时更换。
12
气缸体及冷却器管壁上积垢很多
1.水的硬度大。
2.冷却水温度超过40℃。
经常去除积垢,可能时采用软水。
建议冷却水硬度不超过10度。
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