往复式压缩机说明书4M125.docx
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往复式压缩机说明书4M125
前言
BX系列往复活塞式压缩机产品，是沈阳透平机械股份有限公司应用德国Borsig公司和瑞士Areco公司的引进技术，采用API618及有关标准，并结合本企业多年来的科研结果及成熟经验进行设计制造的，其整机技术水平已达到国际先进水平。
本使用说明书对本产品的性能、结构、及安装使用等方面均进行较详细的介绍，用户在安装使用前应认真仔细阅读、了解，掌握压缩机的结构特点，遵照使用说明书中的规定和要求，进行正确安装、操作和维护，以保证压缩机长期安全可靠地运行。
属本产品成套供货的电机及其它辅助设备和外购元件，其随机提供的使用说明书与本产品使用说明书具有同等效力，用户亦应遵照其规定和要求进行安装使用。
本产品使用说明书中压缩机安装、试车、使用、操作部分的内容，见随机出厂资料中的《BX系列往复活塞式压缩机安装及验收规范》。
感谢用户购买我公司生产的压缩机产品，对于用户在安装使用过程中，发现的产品质量问题和故障，欢迎及时将情况反馈至我公司“技术服务部门”，我们会及时提出处理意见或派员赴现场解决。
通讯地址：
沈阳市经济技术开发区开发大路16号甲
邮政编码：
110142
1、用途及总体结构概述
4M125-43/20-204-BX型新氢压缩机，是为中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司150万吨/年渣油加氢处理装置设计制造的，亦适用使用相同介质并符合其压力和气量下的其它工业部门。
本产品为对称平衡型、气缸水冷、压力循环润滑、电机拖动，各列气缸水平布置并分布在曲轴两侧，具有动平衡性好，操作检修方便等优点。
本产品对于气、水、油的压力、温度，设有指示仪表和自动监控仪表装置，能在危险工况下发出报警讯号和停机联锁保护，并设置气体超压安全泄放装置。
本产品是在消化吸收引进技术基础上进一步提高技术水平的新产品，具有设计先进、结构合理、性能可靠、噪声低、振动小、易损件使用周期长等特点。
压缩机的旋转方向：
从压缩机非驱动端，面向压缩机观察，曲轴为逆时针旋转。
本产品总体结构特点及布置型式见表1及图1：
表1：
结构型式
列数
压缩级数
气缸润滑方式
机组布置方式
用于装置名称
M型对动平衡式
4
3
少油
二层
150万吨/年渣油加氢处理装置
图1：
布置简图2、性能参数及主要技术指标
项目
单位
参数值及技术指标
型号名称
4M125-43/20-204-BX型新氢压缩机
压缩介质
介质名称
新氢
组成
（体积百分数%）
H2
CH4
N2
99.9
0.02
0.08
额
定
工
况
下
性
能
参
数
级数
I级
II级
Ⅲ级
各级吸气压力
MPa（G）
2.0
4.3
8.95
各级排气压力
MPa（G）
4.3
8.95
20.4
各级吸气温度
0C
40
40
40
各级排气温度
0C
118
116
126
各级安全阀开启压力
MPa（G）
4.9
9.9
2.21
轴功率
kw
4665
排气量
Nm3/h
45000
循环润滑系统供油压力
MPa（G）
≥0.25
循环润滑系统供油温度
0C
≤45
循环水冷却水进水压力
MPa（G）
0.45
冷却水进水温度
0C
循环水33、软化水46（气缸）、38（填料）
主轴承温度
0C
≤65
活塞杆摩擦表面温度
0C
≤110
振动烈度
mm/s
≤18
噪声（声压级）
dB/（A）
≤85
曲轴转速
r/min
300
结
构
参
数
活塞行程
mm
360
气缸直径
mm
一级:
570二级:
400三级：
230
活塞杆直径
mm
160
填料充氮压力
MPa（G）
0.1
消
耗
指
标
冷却水消耗量
T/h
循环水：
486软化水：
80
循环油量
L/min
400
注油器最大注油量
ml/h
700
氮气消耗量
Nm3/h
12
重
量
主机
kg
106670
辅机
kg
39350
管路
kg
4932
附件
kg
3080
最大起吊件
kg
48000
机组外型尺寸
mm
10030X13000X5900（含电机,缓冲器）
传动方式
电机驱动，直联
电
动
机
型号名称
TAW5300-20/3250W
额定转速
r/min
300
额定电压
kv
6000
额定功率
kw
5300
防爆标志
ExeIIT3
重量
kg
80000
3压缩机主要零部件结构简介
3.1基本部分
基本部分主要包括：
机身、曲轴、连杆、十字头，其作用是连接基础与气缸部分并传递动力。
3.1.1机身
曲轴箱与中体铸成一体，组成对动型机身。
两侧中体处设置十字头滑道，顶部为开口式,便于主轴承、曲轴和连杆的安装。
十字头滑道两侧开有方窗，用于安装、检修十字头，窗口盖板带有防爆阀。
顶部开口处为整体盖板，并设有呼吸器，使机身内部与大气相通，机身下部的容积做为油池，可贮存润滑油。
主轴承采用滑动轴承，为分体上下对开式结构，瓦背为碳钢材料，瓦面为轴承合金，主轴承两端面翻边，用来实现主轴承在轴承座中的轴向定位；上半轴承翻边处有两个螺孔，用于轴承的拆装；轴承盖内孔处拧入圆柱销，用于轴承的径向定位；安装时应注意上下轴承的正确位置，轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。
轴承盖与轴承座连接螺栓的紧固及地脚螺栓紧固，需用液压紧固工具进行紧固。
液压数值见本说明书附录B。
BX系列对动型机身，以每二列为一独立机身，将各独立机身对接后，即可组成四列、六列M型机身。
四、六列组合机身在出厂时已组装对中完成，并整体包装出厂，用户在安装时应整体进行，不得随意将对接机身解体。
本产品机身结构型式见表2及图2:
BX系列机身型式
表2
型式
列数
结构
本产品归属型式
2D型
2
独立整体式
4M型
4
两个机身对接组合成
●
6M型
6
三个机身对接组合成
3.1.2曲轴（见图3）
BX系列产品曲轴的一个曲拐主要由主轴颈、曲柄销和曲柄臂三部分组成，其相对列曲拐错角为1800，多列时相邻列曲拐错角见表3。
曲轴功率输入端带有联轴法兰盘，法兰盘与曲轴制成一体，输入扭矩是通过紧固联轴盘上螺栓使法兰盘连接面产生的摩擦力来传递的。
曲轴轴向定位是由功率输入端第一道主轴颈上的定位台与带有翻边的主轴承来完成，以防止曲轴的轴向窜动，定位端留有轴向热膨胀间隙。
曲轴为钢件锻制加工成的整体实心结构，轴体内不钻油孔，以减少应力集中现象。
表3
型式
列数
相对列错角
相邻列错角
2D型
2
1800
～
4M型
4
1800
2700
6M型
6
1800
1200
3.1.3连杆（见图４）
连杆分为连杆体和连杆大头瓦盖两部分，由二根抗拉螺栓将其连接成一体，连杆大头瓦为剖分式，瓦背材料为碳钢，瓦面为轴承合金，两端翻边做轴向定位，大头孔内侧表面镶有圆柱销，用于大头瓦径向定位，防止轴瓦转动；连杆小头及小头衬套为整体式，衬套材料为锡青铜。
连杆体沿杆体轴向钻有油孔，并与大小头瓦背环槽连通，润滑油可经环形槽并通过轴瓦上的径向油孔实现对十字头销和曲柄销的润滑。
为确保连杆安全可靠地传递交变载荷，连杆螺栓必须有足够预紧力，需用液压紧固工具进行紧固。
液压数值见本说明书附录B。
连杆体、大头瓦盖为优质碳钢锻制成，连杆螺栓为合金结构钢材料。
连杆大头瓦盖处螺孔为拆装时吊装用孔，组装后应将吊环螺钉拆除。
3.1.4十字头（见图5）
十字头为双侧圆筒形分体组合式结构，十字头体和上下两个可拆卸的滑履采用榫槽定位，并借助螺钉连接成一体。
滑履与十字头之间装有调整垫片，由于机身两侧十字头受侧向力的方向相反，为保证十字头与活塞杆运行时的同心，制造厂组装时，已将受力相反的十字头与滑履间垫片数量进行调整，用户在安装检修时，不应随意调换十字头和增减垫片。
十字头体材料为铸钢，上下滑履衬背材料为碳钢，承压表面挂有轴承合金，并开有油槽以利于润滑油的分布。
1十字头体2滑履3滑履紧固螺钉4螺栓5盖板6十字头销7铜套
图5十字头体简图
BX系列产品中的十字头销分有直形销和锥形销两种型式，均安装固定于十字头销孔中，销体内分布轴向和径向油孔，用于润滑油的输送。
本产品十字头销为直销。
3.1.5十字头液压联接紧固装置（见图6）
液压联接紧固装置是用于活塞杆与十字头体的连接，主要由联接装置和紧固装置两部分组成。
原理：
通过联接紧固装置，将活塞杆与十字头进行连接后，用本产品随机带有的手动超高压油泵，将150Mpa压力的油注入紧固装置中的序号7压力体中，利用液体不可压缩的性质，推动序号5活塞，迫使活塞杆尾部产生弹性拉伸变形，再将序号4锁紧螺母锁定后，将油泄压，即可达到连接所需的预紧力。
连接打压过程中应注意：
油泵压力不得超过150Mpa，紧固的全过程需经三次才能完成，每次间隔1小时，每次紧固的方法均相同。
液压联接紧固装置具体操作方法见“BX系列产品安装及验收规范”中的有关章节。
本产品十字头销结构形式见表4：
表4
十字头销型式
本产品归属型式
直形销
●
锥形销
3.2压缩部分
压缩部分包括：
接筒、气缸、活塞、密封填料、气阀、刮油环等，其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。
3.2.1接筒（见图7）
接筒为铸铁制成的筒形结构，分有单隔室和双隔室两种型式，对于压缩易燃易爆或有毒介质时，采用双隔室型式，中间隔腔处安装中间密封填料，用以阻止气缸中泄漏气体进入机身。
每个腔室的顶部设有放空口，底部设有排污阀，靠气缸侧腔室根据需要分别设有充氮、漏气回收、注油、冷却水口连接法兰或接头，用于与外部管路的连接；单隔室接筒不设中间密封填料和充氮口，其余接口根据需要设置。
接筒两侧开有窗口，便于安装、检修用。
靠机身侧凹形隔板处安装刮油器，接筒与机身及气缸的连接采用止口定位，定位面密封采用515平面密封剂密封。
本产品接筒型式及各种功能接口的设置见表5：
表5
本产品采用型式
注油接口
充氮接口
漏气回收口
冷却水进出口
放空口
排污阀
活塞杆下沉引线口
单隔室
●
双隔室
●
●
●
●
●
●
●
1接筒体2刮油环3中间填料
图7双隔室接筒简图
3.2.2气缸
气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成，低压级多为铸铁气缸，设有冷却水夹层；高压级气缸采用钢件锻制，由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成冷却水腔。
吸气阀孔盖上及气缸盖端可根据用户订货要求，设置压开吸气阀调节装置和固定余隙阀，用于实现排气量的分级调节。
BX系列产品气缸缸套分有固定式和活动式两种装配型式，均采取端部凸缘定位。
气缸设有支承，用于支撑气缸重量和调整气缸水平。
本机气缸设有注油孔。
本产品气缸的结构型式，气阀布置方式等见表6：
表6
气缸级数
气缸结构型式
气阀在气缸上的布置方式
气缸材料
气缸套型式
气缸套材料
压开吸气阀调节装置
缸盖端固定余隙阀
I
矩形
上下
35
G
JT25-47D
●
II
矩形
上下
35
G
JT25-47D
●
Ⅲ
矩形
上下
35
G
JT25-47D
●
＊选择说明：
H－活动缸套G－固定缸套W－无缸套
3.2.3活塞
活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成，每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环，用于密封压缩介质和支承活塞重量。
本产品活塞环、支承环均为贺尔碧格产品。
活塞与活塞杆采用螺纹连接，紧固方式为加热活塞杆尾部，使其热胀产生弹性伸长变形，将紧固螺母旋转一定角度拧至规定的刻线标记位置后停止加热，待杆冷却后恢复变形，即实现紧固所需的预紧力。
活塞杆电加热紧固具体操作方法见“BX系列产品安装及验收规范”中的安装部分和产品随机图册中的“活塞部件图”。
活塞杆为钢件锻制，摩擦表面进行喷涂碳化钨处理，有较高的综合机械性能和耐磨性。
本产品各级活塞体、活塞环、支承环的结构型式见表7：
表7
活塞级数
活塞体结构型式
活塞体材料
活塞环
支承环
活塞杆材料
备注
型式
材料
型式
材料
I
锻制分体式
Q450-10
斜切口
B
42CrMoE
II
锻制整体式
35
斜切口
B
42CrMoE
Ⅲ
锻制整体式
42CrMoE
斜切口
B
42CrMoE
＊选择说明：
A-1200板式,B-整圈开口,C-整圈无开口
3.2.4密封填料
密封填料是由数组密封元件构成，每组密封元件主要由径向密封环、切向密封环、阻流环和拉伸弹簧组成。
为减轻各组密封元件的工作负担，当密封压力较高时,在靠近气缸侧处设有节流环。
当密封气体属易燃易爆性质时，在密封填料中设有漏气回收孔，用于收集泄漏的气体并引至处理系统。
在前置填料中设置氮气室并充入低压氮气，用来阻止和隔离易燃易爆气体向接筒内泄漏。
氮气室中的氮气则允许经前置密封环向接筒气缸侧隔腔中泄漏，经顶部放空口排至处理系统或放空。
有油润滑时，密封填料中设有注油孔，可注入压缩机油进行润滑,无油润滑时，不设注油孔。
密封填料分通水冷却和不通水冷却两种结构型式，通水冷却时,在填料盒外部设有冷却水腔，当密封填料安装在带有冷却水腔的缸座上时,采用不通水冷却结构型式。
密封元件采用贺尔碧格产品。
本产品密封填料结构及密封元件型式、材料见表8：
表8
级次
结构型式
密封环
阻流环
节流环
充氮气室
漏气回收室
注油室
径向环
切向环
材料
型式
材料
型式
材料
1、2、3
通水冷却
●
●
●
不通水冷却
3.2.5气阀
BX系列产品气阀有网状阀和环状阀两种型式，每种型式还分成闭式和开式两种结构。
气阀主要由阀座、阀盖（升程限制器）、阀片和弹簧（网状阀还有缓冲片和升程垫）组成。
气阀弹簧采用不锈耐酸弹簧钢丝材料，有较高的耐腐蚀和抗疲劳性能，可显著地提高气阀的使用寿命。
本产品采用气阀结构型式见表9：
表9
本产品采用型式
型式
结构
阀座材料
阀盖材料
阀片材料
备注
开式
闭式
●
环状阀
●
2Cr13
2Cr13
Peek
贺尔碧格（正常工况）
●
网状阀
●
45
45
3Cr13
上海环天（氮气工况）
3.2.6刮油器
刮油器主要由压盖、壳体（或刮油盒）、刮油环、拉伸弹簧组成。
刮油环为平面三瓣直开口型式，材料为锡青铜，壳体（或刮油盒）下方设有回油孔，可将刮下的油经回油孔流回机身油池。
4、管路部分
管路部分包括气体管路系统、气量调节系统、冷却水管路系统、运动机构循环润滑系统和气缸、填料注油系统。
4.1气体管路系统
从压缩机第一级进气管路上的进口阀门起始至末级排气管路上的出口阀门为止内的管子、管件、法兰及阀门组成气体管路系统。
末级出口阀门前设置止回阀，用于防止压缩机停机后，工艺系统中的高压气体倒流。
各级气体排气管线上或分离器上设有安全阀，当压缩机系统中的压力超过限定压力时，能自动开启将超压气体泄放，以保证压缩机安全可靠运行。
各级安全阀的开启压力值见本说明书第二章。
本产品气体管路详见随机出厂图册中的气体流程图及气体管路图。
4.2气量调节系统
为满足压缩机空载启动和停机以及实现排气量的调节，BX系列产品设有如下几种气量调节方式：
4.2.1压开吸气阀调节
压开吸气阀调节是由负荷控制分配阀、气量调节阀及管路组成。
仪表风通过负荷控制阀的分配，进入安装在吸气阀孔盖上的气量调节阀，使小活塞和压叉移动并将吸气阀压开，通过分别压开气缸轴侧和盖侧的吸气阀片，而实现气量的分级定量调节。
4.2.2固定余隙阀调节
在气缸盖端装有固定余隙阀，通过阀的开启，使固定余隙阀腔与气缸内腔连通，致使气缸内实际余隙容积增大，减少吸入气量，从而实现气量的单级定量调节。
4.2.3旁通回路调节
在气体管路上，采用末级排出管路与I级吸入管路连通的方式，通过旁通管路将部分气体返回至I级，可使压缩机在各级压力、温度均不变的情况下工作，实现无级连续调节气量。
采用I级排出管路与I级吸入管路连通的方式，仅做为压缩机启动时卸荷用。
4.2.4HydrCOM无级调节系统
气量调节范围10%-100%。
本产品采用的气量调节方式见表10：
表10
调节方式
气量调节范围
旁通回路设置方式
操作方式
为本产品采用型式
压开吸气阀调节
0、50%、100%
给气卸荷
●
固定余隙阀调节
旁通管路调节
HydrCOM无级调节
本产品调节管路详见随机出厂图册中的流程图、仪表管路图和气体管路图。
4.3冷却水管路系统
冷却水管路系统是从压缩机进水总管阀门起至出水总管阀门为止的全部管子、法兰、阀门及管件组成。
冷却水管路为闭路循环系统，各冷却水腔的进、回水管上设有水流量控制阀门，回水管上还设有水流窥镜和温度计，便于观察水流动情况和回水温度。
在进、回水总管上设有放水阀，用于压缩机停机后排放管路系统内的存水。
另外，本机填料冷却水管路上设有水过滤器，能有效滤掉冷却水中的悬浮机械杂质。
循环冷却水的水质应符合下表中规定的指标
项目
单位
含量指标
悬浮机械杂质
mg/l
≤25
有机物
mg/l
≤25
暂时硬度
Mg/l
≤10
油分
mg/l
≤5
含盐
mg/l
≤3.5
氢离子浓度
PH值6.5~9.5
4.4运动机构循环润滑系统
BX系列产品运动机构（曲轴、连杆、十字头）采用稀油强制润滑方式。
机身油池中的润滑油经油泵吸入并压出，送至油冷却器，经油过滤器后输送至各运动部件摩擦副，润滑后流回机身油池中供循环使用。
润滑油润滑路线为：
机身油池油泵油冷却器油过滤器
机身主轴承流回机身油池
十字头滑履十字头销连杆小头衬套连杆大头瓦流回机身油池
循环润滑系统中设有主、辅油泵，主油泵做为压缩机正常工作时使用；辅助油泵主要用于压缩机启动前的预润滑以及主油泵出现故障时使用。
本机主、辅油泵为互为备用的螺杆泵，由电机驱动。
由主、辅助油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀等组成独立的稀油润滑装置。
稀油装置主要参数指标见下表：
装置型号名称
XYZ-400
过滤精度（um）
25
公称压力（MPa）
2.0
主油泵驱动方式
电机
供油温度（0C）
≤50
辅助油泵驱动方式
电机
供油能力（l/min）
400
清洗压差（Mpa）
0.05
供油压力（Mpa）
0.4
辅助油泵电机型号及防爆标志
dIICT4
循环润滑系统中稀油润滑装置的结构、使用操作，见设备制造厂提供的使用说明书。
循环润滑系统润滑油的牌号为GB12691－90标准中规定L－DAA150空气压缩机油，其质量指标应符合下表中的规定
4.5气缸、填料润滑系统（无润滑压缩机无此系统）
BX系列产品中气缸、填料为有油润滑时，采用由单独电机驱动的注油器，将油在压力下注入润滑点，各润滑点进油接管处设有止回阀，止回阀上设有视油窥视孔，用于观察供油情况。
注油器油池处设有电加热器。
气缸、填料的润滑油应按GB12691－90标准中规定的L－DAA150和L－DAB150两种牌号的压缩机专用油，其主要质量指标见下表：
质量指标牌号项目
质量指标
L－DAA150
L－DAB150
粘度等级（按GB314）
150
150
运动粘度，mm2/s,400c
135～165
135～165
倾点，0c不高于
－3
－3
闪点（开口）,0c不低于
215
215
腐蚀试验（铜片，1000c，3h）级不大于
1
1
抗乳化性（40－37－3），min820c不大于
30
液相锈蚀试验（蒸馏水）
无锈
硫酸盐灰分，％
报告
老化特性：
a：
2000c,空气蒸发损失，％不大于康氏残碳值，％不大于b：
2000c，空气，三氧化二铁蒸发损失，％不大于康氏残碳增值，％不大于
15
20
2.0
3.0
减压蒸馏蒸出80％后残留物性质：
a:
残留物康氏残碳，％不大于b:
新旧油400c运动粘度之比不大于
0．65
中和值，mgkoH/g未加剂加剂后
报告报告
报告报告
水溶性酸或碱
无
无
水分，％不大于
痕迹
痕迹
机械杂质，％不大于
0．01
0．01
压缩机润滑油牌号的选用原则见下表：
L－DAA150
L－DAB150
1、Pd<=1.0MPa（G）Td<=1600C2、Pd>1.0Mpa（G）Td<=1400C
1、Pd<=1.0Mpa（G）Td>1600C
2、Pd>1.0Mpa（G）140＊注：
Pd－本压缩机末级最终排气压力Td－本压缩机级间最高排气温度
5、仪表及自动监护系统
BX系列产品设有较完善的监测和控制仪表，对各级吸、排气压力、温度；冷却水压力、温度；润滑油供油压力、温度均设有就地或就地盘面仪表，以便操作人员随时观察压缩机运行工况参数。
对重要运行参数，还设有自动监控保护装置，当压缩机运行参数远离设计规定值，达到危险工况时，能及时自动发出声光报警信号，并能自动联锁停机。
本产品的监测、控制项目和报警联锁设定值详见产品随机出厂资料中的《控制测量仪表一览表》及随机出厂图册中电气部分图纸。
仪表及管路的安装见随机出厂图册中的4M125（53）.60-00“仪表管路部件图”。
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