往複式壓縮機氣缸潤滑係統的改進設計

2023-11-21

在往複(fù)式壓縮機領域,氣體在壓縮機氣缸內被壓縮,為了減小活塞環和氣缸工作表麵的摩擦功和(hé)磨損,帶走(zǒu)摩擦麵上的部分熱量以及改善活塞環的密封(fēng)能力,氣缸通常需要(yào)潤滑[1]。能夠及時的把(bǎ)潤滑油排放出去,防止氣缸內部由於聚集過多的潤滑油,避免出現液擊事故(gù),這就需要潤滑油收集裝置來實現。

1 常規單作用鍛件氣缸潤滑係統的特點

常規單作用鍛件氣(qì)缸的潤滑以及潤滑油收集通常是由單作用鍛件氣缸(gāng)、注油器、注油管線、平衡管線以(yǐ)及平衡段冷卻器組成[1]。

潤滑係統主要經過(guò)以下流程:當氣體(tǐ)進入到氣缸,潤滑油通過注油器(qì)沿著注油管線注入到氣缸內徑的上部,並靠油的重(chóng)力和活塞環把潤滑(huá)油(yóu)分布到整個工作(zuò)表麵(miàn)。由(yóu)於(yú)單(dān)作用(yòng)氣缸有一側工作腔沒有氣閥,注(zhù)入的潤滑油需要依靠平衡段管線排出氣缸。在單作用氣(qì)缸工作時,活塞在氣缸內做往(wǎng)複運動,就會造成不壓縮做功一側工作腔中的氣體在平衡段內產生往複的氣流運動,在氣缸外部的(de)平衡段管線上需要設置冷卻器(qì)來冷(lěng)卻摩擦熱,降低氣(qì)體溫(wēn)度。

這種潤滑係統的缺點是平衡段管(guǎn)線口徑過大(與氣缸進氣口尺寸相當);平衡管線上需要設置冷卻(què)器進行冷卻;由於氣缸需要設置(zhì)對外的平衡段接(jiē)口,會導致氣缸尺寸放(fàng)大加長;外部(bù)設置(zhì)的平衡(héng)管線以及冷卻器(qì)占地麵積(jī)大,同時管路存在振(zhèn)動的隱患。

2 改進單作用鍛件氣缸潤滑係統的特點

通過對現有常規單作用鍛件氣缸潤(rùn)滑係統的特點進行分析,本文提供一種往複式壓縮機氣缸潤滑係(xì)統,以解決現有氣缸結構以及流程配(pèi)置上的問題。

改進後的單作用鍛件(jiàn)氣缸的潤滑以及潤滑油收集主要(yào)是由單作用鍛件氣(qì)缸、注油器、注油管(guǎn)線(xiàn)、集油管線以及集(jí)油罐組成。

改進的氣(qì)缸潤滑係統是通過如下的技術方案來實現(xiàn):往複式壓縮機氣缸潤(rùn)滑係統,包括設(shè)置在氣(qì)缸軸側與進氣口連通的進氣閥,與排氣(qì)口(kǒu)連通的排(pái)氣(qì)閥(fá);在氣缸(gāng)蓋側上方的與進氣口連通的平衡腔通道和氣缸蓋側下方的與放油口連通的集油室;還包括設置(zhì)在氣缸上部的注油口,注油口與注油器連接;氣缸下部的放油口與集油罐(guàn)連(lián)接;集油(yóu)罐包括進油口、位於底部的排液口和位於(yú)頂部的排氣口(kǒu)。氣缸內部結構圖以及潤滑係統圖見圖1(略)。

改進的氣(qì)缸潤滑係統,在實施(shī)中(zhōng)首先(xiān)是潤滑油通過注油器注入(rù)到氣缸上的注油口,通過在氣(qì)缸上側預(yù)留的注油口向氣缸內注油,並靠油的(de)重力和活塞環(huán)把潤滑油分布到整個工作表麵。活塞在單作用的氣缸內往(wǎng)複運動,將氣缸(gāng)內(nèi)部分為兩個工作腔室,氣缸軸側為工作腔(qiāng),氣缸蓋側為平(píng)衡腔(qiāng)。工作腔內裝有進(jìn)排(pái)氣閥,平衡腔下部設(shè)置有集油室。工作腔和平衡腔內的氣體,均依(yī)靠氣缸水套進行冷卻。在工作腔(qiāng)的潤滑油通(tōng)過排氣閥,從氣缸的排氣口排出。在平衡腔內的潤滑油被收集在集油室內,進一步通過放油口排入到(dào)集油罐中,集(jí)油罐中的油通過位於底部的排液口定期排出,潤滑油中混入的氣體則通過位於集油罐頂部的(de)排氣口排(pái)出。注油器至氣缸注油口,氣缸出油口到集油罐間的管線都采用奧氏體(tǐ)不鏽鋼材料[2]。

與常規結構和係統相比,改進後的潤(rùn)滑係統(tǒng)的有益效果是:

(1)氣缸外不(bú)再(zài)設置平衡管線,使(shǐ)工藝流程更加緊湊、簡潔(jié),節省壓縮機的占地空間,使(shǐ)用(yòng)戶能夠更加合理的配置壓縮機廠房內的空間;

(2)氣缸外不再設置平衡管線,氣缸平衡腔(qiāng)內的氣體,依靠氣缸水套(tào)進行冷卻(què),無形中省略了原有管(guǎn)道上的換熱器,節省了冷卻水的消耗以及冷卻水管線的配置,使用戶的前期投入(rù)和後期(qī)的運行成本大大降低(dī);

(3)氣缸外不再設置平衡管線,設計方(fāng)無需再對這(zhè)部分管道和換熱(rè)器進行模型建立,聲學模擬和管路約束力分析。規避(bì)了平衡管線(xiàn)由於活塞的往複(fù)運動,造(zào)成的管線脈動振動問題;

(4)氣缸外不(bú)再設置平衡段管線,增加了氣缸附近的檢修空間,更加有利於(yú)維修(xiū)工人對氣缸部分的巡檢、維修,方便操作;

(5)注入到氣缸內的潤滑油(yóu)不再全部混合到工藝(yì)介質中,而是大部分通(tōng)過排油口進入到集油罐中收集,降低了工藝介質中的油含量;

(6)氣(qì)缸(gāng)上不再設置平衡段接(jiē)口,可以(yǐ)使氣缸的外形尺寸大大縮小(xiǎo),結構也更加簡單。既可以節省材料,降低成本,又可以方便加工,縮短氣缸的製造時間;

(7)氣缸內集油室中(zhōng)潤滑油采(cǎi)用集油罐收集,利(lì)用集油罐底部的排液口集中排放(fàng)。夾帶的工藝氣(qì),可以通(tōng)過集油罐(guàn)上部設置的放空口(kǒu)排放到(dào)火炬。這樣做安全、環保(bǎo)。

3 結語

氣缸潤滑係統直接關係到整個壓(yā)縮機裝置運行的安全(quán)可靠性。通過在壓縮機內部設置油、氣排放通道,大大(dà)減小了平衡(héng)腔的體積(jī),同時省去了在外部設置的(de)與平衡腔相連接的平衡管線以(yǐ)及冷卻裝置,進而減小了壓縮機的振動,節省了製造成本、運行成本和占地麵積,同(tóng)時防止了液擊等不(bú)利於壓縮機運行的因素的發(fā)生。既保證了機組的使用性能又增加了安全性。

綜(zōng)上所述,本文在常規單(dān)作用鍛件氣缸潤滑係統的基礎上,改進了設備的內部結構,並完善了(le)潤滑係統的設置,進而(ér)建立(lì)了新型的氣缸潤滑(huá)係統。有(yǒu)助於全麵提升壓縮機裝置的可靠運行,切實提升了設備的運行效益,該改造優(yōu)化經驗能夠對今後壓縮機的設計提供寶貴的經驗。

參考文獻(xiàn)

[1] 鬱永章,薑培正,孫嗣瑩.壓縮機工程手冊[M].中國石化出版社,2011.

[2] API 618:2007,石油、化學和氣(qì)體工業(yè)設施用(yòng)往複壓縮機[Z].

來源:網絡

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