PPI压缩机操作手册.pdf

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PPIPRESSUREPRODUCTSINDUSTRIES,INC.PPI隔膜压缩机操作手册PPI隔膜压缩机操作手册腔体（腔体（CAVITY）在一平板上以单一或多半径所开的轮廓。

该半圆轮廓分为压缩腔和液压腔并且表面镜面处理。

两腔体的容积和为膜片式压缩机的排量。

腔体板（腔体板（CAVITYPLATE）在此板上加工出腔体。

分为压缩和液压腔体板。

在压缩腔体板上同时开有冷却通路，用以带走压缩时产生的热量。

膜片（膜片（DIAPHRAGM）一种薄的金属隔膜用以隔离气体和液体。

膜片组（膜片组（DIAPHRAGMGROUP）一组包含三层金属膜片用以隔离气体和液体。

分为工艺气体层、中间层、和液压油层膜片，中间膜片开有凹槽（从圆心到圆周），一但膜片发生破裂，用于传送气体或液体至泄漏检测系统。

一、PPI隔膜压缩机的应用一、PPI隔膜压缩机的应用气体传输应用CO2超临界萃取装置1.隔膜式压缩机应用在无污染和无泄露的气体压缩领域隔膜式压缩机应用在无污染和无泄露的气体压缩领域PPI的隔膜压缩机主要应用在石油化工装置，试验工厂和实验室，主要用于气体循环、压缩、混合和传输。

2.越来越多的公司选择越来越多的公司选择PPI膜片式压缩机膜片式压缩机自1954年，PPI膜片式压缩机已经被指定提供无污染，无泄漏的压缩，在传统和新兴的工业中，越来越多的公司正在将它们列入不断扩展的使用列表中。

PPI的精巧设计保证为您的工艺过程提供最低的成本和最高的效率。

电力工业石油化工工业3.环境保护和安全的重要性环境保护和安全的重要性隔膜式压缩机是气体压缩应用首选的压缩设备，因为环境保护和安全性是最主要关注的问题。

膜片式压缩机提供了无泄漏，无污染的气体压缩和传输。

气体充瓶4.隔膜式压缩机的应用领域隔膜式压缩机的应用领域工业领域工业领域应用领域应用领域典型气体典型气体?

燃料电池H2充气站?

氩气?

化学和石化工业?

充瓶?

二氧化碳?

设备制冷，如：

涡轮发电机气体冷却?

一氧化碳?

能源工业?

气体混合?

氯气?

气体循环?

乙烯?

电子工业?

气体转换危险的，有毒的，易燃的和放射性的气体?

氟?

制造和测试?

氢气和氧气发生器增压?

氟里昂?

反应器气体进料?

氦气?

制药医药领域?

稀有的或者特殊气体处理?

氢气?

半导体气体处理?

硫化氢?

超临界溶解萃取体系?

甲烷?

氮气?

氧气二、PPI压缩机的性能参数二、PPI压缩机的性能参数PPI的压缩机有单级和多级压缩机，其最大容积排量为400SCFM（680立方米每小时），最高压力可达到30,000.00PSI（200.00兆帕），根据被压缩气体的工艺条件，可设计制造不同形式的膜头结构、驱动结构和附件，同时可选择不同的材料。

PPI可提供一个基本的压缩机系统和带有完全自动控制的压缩机系统。

压缩机的流量和压力Series系列NumberofStages级数MaximumDischargePressure最大出口压力MaximumDisplacementat400RPM最大流量（400转）StandardDrive标准配置电机功率B16000psig（41.5Mpa）0.4cfm（0.68m3/hr）1hp（0.75kw）1000110,000psig（68.95Mpa）4.00cfm（8.0m3/hr）3.0hp（2.24kw）2000115,000psig（103.5Mpa）8.00cfm（14.0m3/hr）5.0hp（4.0kw）2L215,000psig（103.5Mpa）8.00cfm（14.0m3/hr）5.0hp（4.0kw）4000115,000psig（103.5Mpa）50.0cfm（85.0m3/hr）10.0hp（7.5kw）4L215,000psig（103.5Mpa）50.0cfm（85.0m3/hr）10.0hp（7.5kw）5000130,000psig（206.8Mpa）90.00cfm（152.0m3/hr）30.0hp（22.4kw）5L215,000psig（103.5Mpa）90.00cfm（152.0m3/hr）40.0hp（30.0kw）7000130,000psig（206.8Mpa）98.0cfm（166.0m3/hr）50.0hp（38.0kw）7L27,500psig（51.7Mpa）98.0cfm（166.0m3/hr）50.0hp（38.0kw）9000115,000psig（103.5Mpa）110.0cfm（187.0m3/hr）75.0hp（55.0kw）9X000115,000psig（103.5Mpa）110.0cfm（187.0m3/hr）100.0hp（75.0kw）9H210,000psig（68.95Mpa）400cfm（680.0m3/hr）200.0hp（150.0kw）三、隔膜式压缩机的工作原理三、隔膜式压缩机的工作原理PPI隔膜式压缩机是两个系统的结合液压油系统和气体压缩系统。

金属膜片将两个体系的隔离开。

气体压缩体系：

气体压缩体系：

气体压缩系统包括三层金属膜片和气体进口和出口阀，金属膜片安装在两个精确轮廓的膜腔板之间。

液压油系统：

液压油系统：

液压油系统包括一个由电机驱动的曲轴、活塞和连杆，通过活塞往复运动，产生液压油压力，推动底层膜片向气体侧运动，从而压缩气体，将气体排出。

液压系统的另一个组件是自动液压油注射泵、液压油止回阀和液压油压力控制阀。

保证液压油系统在压缩循环过程中一直处于充满液压油状态，同时在压缩机长时间停机并重新启动时，为液压油系统提供快速的液压油填充。

在压缩工程中，液压油止回阀将液压油和注射油泵隔离开，防止液压油回流，同时压力控制阀控制液压油压力，从而形成液压油系统的压力。

1.当活塞处于最底部时，液压系统被自动注射油泵注入液压油，气体在入口压下通过入口止回阀进入膜腔，把膜片推动到膜腔的底部。

膜腔被充满气体，当曲轴旋转，活塞从底部向顶部移动，液压油系统压力升高，当液压油压力达到压缩气体压力时，膜片向腔体的顶部移动，压缩气体。

2.当膜腔内的气体压力达到出口止回阀背压时，出口止回阀打开，气体排出，液压系统压力继续增加，膜片继续向顶部移动，确保最大限度地气体排量和效率，当膜片已经完全地进入腔体顶部，活塞继续运动到最顶部，此时，通过液压油压力打开液压油压力控制阀，液压油返回曲轴箱，液压油压力控制阀的设定压力比出口压力高（通常为出口压力的1.1-1.15倍），因此可保证气体的出口压力达到设计值，此时，压缩循环完成，活塞开始向底部移动。

3.当活塞向底部移动时，余隙气体和吸入气体推动膜片组朝向腔体的底部运行，整个循环完成。

四、PPI压缩机的组成结构四、PPI压缩机的组成结构1.止回阀：

球型、升降式和盘形止回阀，与气体操作条件和气体相匹配。

止回阀很容易检测、维修或更换，可从压缩机膜头中整体拿出。

2.液压油入口止回阀：

与液压油入口管道和膜头安装在一起，阀体是不锈钢材质，球体是硬质合金。

3.液压活塞：

设计压力为3000psi（200bar），活塞有高质量的铸铁或填充硬质塑料活塞环制成，高压活塞无环活塞。

4.液压油压力控制阀：

控制液压系统的压力，阀杆、阀球和弹簧决定了阀门的压力范围。

阀体的材质为碳钢，座和杆材质是坚硬的工具钢。

5.回油视镜：

通过它可看到液压油回流情况，检查液压系统是否正常。

6.液压油注射泵：

由主曲轴驱动，将液压油注入液压系统7.曲轴箱：

所有的PPI压缩机曲轴箱为铸铁材质。

8.活塞杆：

高强度合金钢材质。

9.十字头：

球墨铸铁或铝合金材质。

10.十字头销：

高强度和硬度钢材质，直线移动式。

11.连杆：

铸铁或铝合金材质，重量轻。

12.主轴承：

承受高负载能力的滑动轴承轴13.曲轴：

高强度的合钢材质。

五、PPI膜片式压缩机的优点五、PPI膜片式压缩机的优点1.无污染：

无污染：

金属膜片组把工艺气体与液压油和润滑油部分完全隔离开以确保气体纯净。

2.无泄漏：

无泄漏：

在头部设备上的自动强化的静态“O”型环防止了工艺气体的泄漏，这是PPI所领先的设计特点，根据工艺气体参数，“O”型环采用BunaN,Teflon，Kalrez，Aflas或者合成的弹性材料制成，使用寿命长。

3.耐腐蚀：

耐腐蚀：

压缩机膜头由300系列不锈钢制成，对于大多数的应用，膜片采用300S.S.，根据压缩气体的种类，也可以选用其他的材料。

4.紧固扭矩小：

紧固扭矩小：

“O”型圈密封，可减小法兰螺栓紧固扭矩，减少停工维护时间。

5.高效的泄漏检测体系：

高效的泄漏检测体系：

PPI的泄漏检测体系可以很快的检测到由于膜片和膜密封失效引起的泄漏。

所有的泄漏气体都被保留在压缩机膜头设备中，避免了环境或工艺气体污染，节省了清理操作的费用。

6.容积效率高：

容积效率高：

PPI的隔膜式压缩机可以通过控制余隙容积，每级的压缩比最高可达到15：

1。

7.膜片寿命长膜片寿命长：

膜片的使用寿命是膜式压缩机的主要设计基础，当压缩机的机械设计、压力和容积等性能均达到要求，金属膜片寿命将决定压缩机的可靠性，可靠的膜片将减少维修费用，提高产量。

影响膜片寿命的关键因素如下：

A.膜片的材料膜片的材料：

i.材料的机械性能材料的机械性能：

PPI采用特殊处理的301SS作为膜片材料，机械性能好。

ii.膜片的光洁度膜片的光洁度：

膜片表面的残渣会引起应力集中，及大地影响膜片的应力分布（其影响系数在1.2-3.0），PPI的膜片经冷棍，及拋光处理达到平滑，无杂质。

iii.膜片的厚度膜片的厚度：

材料的厚度也会影响应力。

膜片的厚度与应力成反比。

PPI标准厚度为0.016”，当厚度小于0.010”时，材料将难以处理，而且易变形，另外，过于薄的膜片易断裂。

B.膜片的应力：

膜片的应力：

i.腔体的轮廓腔体的轮廓：

影响膜片应力的最大因素是腔体的形状。

PPI的腔体是由五轴数控机床加工。

CAED系统及FORTRAN编程来决定腔体的尺寸，并控制在0.0001英寸。

ii.扭矩扭矩：

机头螺栓应相对上，逐渐拧紧达到设定值，因为“O”型环密封，紧固力矩小，减小膜片应力，提高膜片寿命。

C.现场操作：

现场操作：

i.压缩气体压缩气体：

腐蚀性气体将减少膜片寿命，这时，标准的301SS将不能满足需要，需选用316SS或MonelK500TM等材料。

ii.气体的清洁程度气体的清洁程度：

任何细小的颗粒参杂在气体中，一旦进入腔体，将会最终集结在腔体边缘（紧临密封表面），导致应力变化，其影响系数在1.2-3.0之间，所以，PPI均配有气体过滤器，精度达5微米。

iii.摩擦腐蚀摩擦腐蚀：

此种腐蚀发生在加压下的两物体之间。

相互位移将引起应力集中，减少此磨损，可在其间加润滑，PPI压缩机中间层膜片衬有TEFLON层，膜片间的磨损腐蚀完全被消除了，从而提高膜片寿命。

iv.温度温度：

高温也将影响膜片应力，高温将使膜片产生热应力，高压缩比也将产生热量，被压缩气体不同，影响也不同，PPI压缩机膜头有夹套冷却，降低温度，延长膜片寿命。

六、PPI的革新和质量控制六、PPI的革新和质量控制1.精心控制设计、制造和安全精心控制设计、制造和安全所有的PPI膜片式压缩机适应在恶劣的工作环境和超强度的条件下运转,压缩机的每一个设计和结构细节都被严格地控制。

2.先进的工程设计先进的工程设计PPI的设计工程师研究和分析每一个标准，或者根据用户的具体要求设计膜片式压缩机和工艺控制系统，确保满足用户的要求、运行安全和维修简单，通过使用计算机辅助助工程设计系统（CAED）进行系统设计。

3.精确的和富有经验的技术精确的和富有经验的技术在生产领域，先进的设计需要精确的制造技术，PPI的生产设备为数控机床，确保加工精度满足设计要求。

4.严格的质量控制严格的质量控制PPI有健全的质保体系，确保在整个设计、采购、制造、装配、测试、清洁和喷漆的过程中严格执行技术标准。

5.PPI的