往複式(shì)壓縮機氣(qì)缸潤滑系統的改進設計

2023-11-21

在往複式(shì)壓縮機領域,氣體在壓縮機氣缸内(nèi)被壓縮,為了減小(xiǎo)活塞環(huán)和氣缸工作表面的摩擦功和磨損,帶走摩擦面上的部分熱量以及改善活(huó)塞環(huán)的密封能力,氣缸通常需要潤滑(huá)[1]。能(néng)夠及時的把潤滑油(yóu)排放出去,防止氣缸内(nèi)部由于聚(jù)集過多的潤滑油(yóu),避免出現液擊事故,這就需要潤滑油收(shōu)集裝置來實現。

1 常規單作用鍛(duàn)件氣缸潤滑系統的特點

常規單作(zuò)用鍛件氣缸的潤(rùn)滑以及(jí)潤滑油收(shōu)集通常是由單作用鍛件氣缸、注油器、注(zhù)油管線、平(píng)衡管線以及平(píng)衡段(duàn)冷卻器組成[1]。

潤滑系統主要經過以下流程:當氣體進入到氣缸,潤滑油通過注油器沿着注油管線注入到(dào)氣缸内徑的上(shàng)部,并靠油的重力和活塞(sāi)環把潤滑油分(fèn)布到整(zhěng)個工作表面。由于單作(zuò)用氣缸有(yǒu)一側工作腔沒有氣閥,注入的潤滑油需要依(yī)靠平衡段管線(xiàn)排出氣缸。在單作用(yòng)氣缸工作時,活塞在氣缸内做往複運動,就會造成不(bú)壓縮做功一側(cè)工作腔中的氣體在平衡段内産生往(wǎng)複的氣流運動,在氣缸外部的平衡(héng)段管線上(shàng)需要設置冷卻器來(lái)冷卻摩擦(cā)熱,降低氣體溫度(dù)。

這(zhè)種潤滑系(xì)統的缺點是平衡段管線口徑過大(dà)(與氣缸進氣口尺寸相當);平衡管線上需要設置冷卻器進行冷卻;由于(yú)氣缸需要設置對(duì)外(wài)的平衡段接口(kǒu),會導緻氣缸尺寸放大加長;外部設置的平衡管線以及冷卻器占地面(miàn)積大,同時管路存在(zài)振動的隐患。

2 改進單作用鍛件氣(qì)缸潤滑系統的特點

通過對現有常規單作用鍛件氣缸(gāng)潤滑系統的(de)特點進行分析,本文提供一種往複式壓縮機氣缸(gāng)潤滑(huá)系統,以解決現有氣缸結構以及流程配置上的問題(tí)。

改進後的單作用(yòng)鍛件氣缸的潤滑以及潤(rùn)滑油收集主要是由單作用鍛件氣缸、注油器、注油管線、集油管線以及集油罐組(zǔ)成。

改進的氣缸潤滑(huá)系統是通過如下的技術方案來實現:往(wǎng)複式壓縮(suō)機氣缸潤滑系統(tǒng),包括設置在氣缸軸側與進氣口連通的進(jìn)氣閥,與排氣口連通的排氣(qì)閥;在氣缸蓋側上(shàng)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(tōng)的集油室;還包括設置在(zài)氣缸上部的注油口,注油口與注油器連接;氣(qì)缸下部的放油(yóu)口(kǒu)與集油罐連接;集油罐包括進油口、位于底部的排液口和位于頂部(bù)的排氣口。氣缸内部結構圖以及潤滑系統圖見圖1(略)。

改進的氣缸潤(rùn)滑系(xì)統,在實施中首先(xiān)是潤滑油通過注油器注入到氣缸上的注油口,通過在氣缸(gāng)上側預留的注油口向氣缸(gāng)内(nèi)注油,并靠(kào)油的(de)重力和(hé)活塞環把潤滑油分布到整個工作表面。活塞在單作用的氣缸内往複運動,将氣缸内部分為兩個(gè)工作腔室,氣缸軸側(cè)為工作腔(qiāng),氣缸(gāng)蓋側為平衡腔(qiāng)。工作腔内裝有進排(pái)氣閥(fá),平衡腔下部設(shè)置有集油室。工作腔和平衡腔内的氣體(tǐ),均依靠氣缸水套進行冷卻。在工作腔的潤滑油通過排氣閥,從氣(qì)缸的排氣口排(pái)出。在平(píng)衡腔内的(de)潤滑油被收集在(zài)集油室内,進一(yī)步通過放(fàng)油口排入到集油罐中,集油罐中的油通過位于底部(bù)的(de)排液口定期排出,潤滑油中混入的氣體則通過位于集油罐(guàn)頂部的排氣口排出。注油器至氣缸注油口,氣(qì)缸(gāng)出油口到集(jí)油罐間的管線(xiàn)都采(cǎi)用奧氏體不鏽鋼材料[2]。

與(yǔ)常規結構和系統相(xiàng)比,改(gǎi)進後的潤(rùn)滑系統的有益效(xiào)果是:

(1)氣(qì)缸外不再設置平衡(héng)管線,使工藝流程更加緊湊、簡(jiǎn)潔,節省壓縮機的占地空間,使用戶能夠更加合(hé)理(lǐ)的配置壓縮機(jī)廠房(fáng)内的空間;

(2)氣缸外不再設置平衡管線,氣缸平衡腔内的氣體,依靠氣缸水套進行冷卻,無形中省略了(le)原有管道(dào)上的換熱器,節省了冷卻水的消耗以及冷卻水管線的配置,使用戶的前期投入和後期的運行(háng)成本大大降低;

(3)氣缸外不再設置平衡管(guǎn)線,設計方無需再對這部分管(guǎn)道和換熱器進行模型建立,聲學模拟和管路約束力(lì)分析。規避了平衡管線由于活塞的往複運動,造成的(de)管線脈動振動問題(tí);

(4)氣缸外不再設(shè)置平衡(héng)段管線,增加了氣缸附近的檢修空間,更加有利于維修工人對氣缸部分的巡檢、維(wéi)修,方便操作;

(5)注(zhù)入到氣缸内的潤滑油不再全部混合到(dào)工藝介質中(zhōng),而是大部(bù)分通(tōng)過排油口(kǒu)進入到集油罐中(zhōng)收集,降低(dī)了工藝介質中的油含量(liàng);

(6)氣缸上不再(zài)設置平衡段接口(kǒu),可以使氣缸的(de)外形(xíng)尺寸大大縮(suō)小,結構也更加簡(jiǎn)單。既可以(yǐ)節省材料,降(jiàng)低成本,又可以方便加(jiā)工,縮短氣缸的制(zhì)造時間(jiān);

(7)氣缸内集油室中潤滑油(yóu)采用集油(yóu)罐收集,利用集油(yóu)罐底(dǐ)部(bù)的排液口集中(zhōng)排放。夾帶的(de)工藝氣,可以通過集油罐上部(bù)設置的放空口排放到(dào)火炬。這樣(yàng)做安全、環保。

3 結語

氣缸(gāng)潤滑系統直接(jiē)關系到整個壓縮機裝(zhuāng)置運行的安全可靠性(xìng)。通過在壓縮機内部設(shè)置油(yóu)、氣排放通道,大大減小了平衡腔的體積(jī),同時省去了在外部設置的與平(píng)衡腔(qiāng)相連接的平衡管線以及冷卻(què)裝置,進而減小了(le)壓縮機的振動,節省了制造成(chéng)本、運行成本和占地面積,同時防(fáng)止了液擊等(děng)不利于壓縮機運行(háng)的因素的發生。既保(bǎo)證了機(jī)組(zǔ)的使用性能又(yòu)增加了安全性。

綜上所述(shù),本文在常規單作用鍛件氣缸潤滑系統的基礎上,改進了設備的内部結構,并完(wán)善了潤滑(huá)系統的設置,進而建(jiàn)立了新型的氣(qì)缸潤滑(huá)系統。有助于(yú)全面提升壓縮機裝置的可靠運行,切實提升了設備的(de)運行效益,該改造優化經驗能夠對今(jīn)後壓縮機的設計提供寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻

[1] 郁永章,姜培正,孫嗣瑩.壓(yā)縮機工程手冊[M].中國石化出版社,2011.

[2] API 618:2007,石油、化學和氣體工業設施用往複壓縮機[Z].

來源:網(wǎng)絡

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