空压机.docx
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空压机
空压机
机组设计说明及技术性能参数
1.1空压机机组的配置
增压机齿轮箱汽轮机空压机
1.2空压机机组的操作条件及主要技术参数
1.2.1空气压缩机设计参数
1.2.1.1型式：
等温型离心压缩机
1.2.1.2型号：
RIK125-4（1+1+1+1）
1.2.1.3空气压缩机设计参数（空压机组设计条件由川空集团提供）
项目
单位
设计工况
备注
介质
空气
流量
Nm3/h（干）
224000
进口压力
MPa（A）
0.085
进口温度
℃
28
相对湿度
%
57
排气压力
MPa（A）
0.61
排气温度
℃
≤105
冷却水温度
℃
28
冷却水温升
℃
≤12
工作转速
r/min
～4310
轴功率
kW
～19090
耗水量
T/h
～1200
备注：
压缩机负荷要满足75-105%的变化；排气压力指止回阀后压力。
RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机，采用了轴向进气，并于进口处设置进口导叶及调节装置。
其转子由四级三元流叶轮构成。
并且前三级叶轮每级后均布置两套气体冷却器管束，气体从叶轮出口直接通过冷却器进行冷却后再进入下一级压缩。
冷却器管束置于机壳内，气体流程短，压力损失小，并且能使气体充分冷却。
RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机机壳为焊接结构，水平剖分，进气室及排气室材料为球墨铸铁，与机壳螺栓联接。
上机壳设置冷却管束单独取出的法兰，以便清洗、更换。
压缩机于进口处设置调节导叶，利用气动伺服马达驱动，以实现工况调节。
该等温型离心压缩机冷却器的设计有许多独特之处：
①采用内置式冷却器，外接管道少，气体流道短，压力损失小，管道投资小；②冷却器管束采用翅片式，提高了换热效率，冷却器与气缸之间采用橡胶密封件密封，可防止窜气而影响冷却效果；③气体由叶轮进入冷却器及由冷却器返回叶轮的通道处均设置了气体分布器使得气流在冷却器中分布均匀，阻力小，冷却效果达到最佳；④冷却器与气水分离器设计为一体结构，气水分离器设计在冷却器内的出口侧，在气水分离器出口设计有自动排水装置，结构紧凑、合理。
⑤压缩机内设计水清洗系统，当空气中的灰尘在叶轮及冷却管气侧积生污垢时，可以通过清洗喷嘴向叶轮入口喷水清洗叶轮和冷却管束。
清洗工作可在压缩机正常工作中进行。
压缩机进气侧的特殊密封系统可防止油或油雾渗漏到进气管道内。
单独的冷却器管束可垂直从压缩机上部抽出，仅需要拆卸安装在冷却器顶部闷盖和与下水室连接螺栓即可。
由于级间冷却器设置在机壳之内，如同在转子与大气之间形成了很厚的一层隔离带，使压缩机产生的噪音大大降低，其次级间无配管，没有各种管件和阀门引起的阻力损失，冷却器检修需垂直向上抽出，使厂房建筑高度加高，但机组占地面积大大减小，布置更为合理经济。
1.2.1.4流量调节方式：
进口导叶及转速调节
负荷在75-100%间变化采用入口导叶调节；负荷在100-105%间变化采用升转速调节。
1.2.1.5流量调节的执行机构：
气动执行机构
1.2.1.6主要零部件设计寿命：
≮20万小时
满负荷条件下，连续运转时间：
≮3万小时
机壳剖分形式：
水平剖分
1.2.1.7进气口要求：
轴向
1.2.1.8联接形式：
法兰
压力等级：
0.6MPa
公称直径：
DN1800
排气口要求：
垂直向下
联接形式：
法兰
压力等级：
1.6MPa
公称直径：
DN800
旋转方向（从进气端看）：
顺时针
转子部件：
单出轴
动平衡：
高速动平衡
动平衡精度等级：
按API标准
转子的mr2：
880kg.m2
1.2.1.9轴承形式
径向轴承：
可倾瓦
推力轴承：
Kingsbury
润滑方式：
强制润滑
过滤精度：
10μm
进油管油压：
0.15MPa（G）
油品种类：
ISOVG46（N46）
每个径向轴承内埋测温元件2个，推力轴承主推力面内埋2个测温元件，副推力面内埋2个测温元件，采用铂热电阻（Pt100三线制）。
测温元件引线引至接线盒内。
1.2.1.10每个径向轴承部位安装2个（互成90°角）B.N3500系列振动探头。
1.2.1.11推力轴承侧安装2个B.N3500系列轴位移探头。
1.2.1.12底座：
单机底座
1.2.1.13主要零部件材料：
机壳：
Q345C
主轴：
34CrNiMo6
叶轮：
23CrNiMo7-4-7、X3CrNiMo13-4
隔板：
铸铁
轴承箱：
球墨铸铁
中间冷却器：
管子：
304SS翅片：
LF21
水清洗系统：
水箱、水管、阀门材质1Cr18Ni9Ti
泵型式：
离心泵
空气增压机设计参数
1.2.2.1型式：
离心压缩机
1.2.2.2型号：
RBZ45-7（2+2+3）
1.2.2.3空气增压机设计参数（空压机组设计条件由川空集团提供）
项目
单位
设计点（100%工况）
介质
空气
Ⅰ段
Ⅱ段
出口流量
Nm3/h（干）
120000
65000
进口压力
Mpa（A）
0.585
2.8
进气温度
℃
25
40
相对湿度
%
0
0
排气压力
Mpa（A）
2.82
7.2
末冷器后空气温度
℃
40
40
冷却进水温度
℃
28
冷却水温升
℃
≤12
工作转速
r/min
～11560
轴功率
kW
～12330
耗水量
T/h
～1250
备注：
其中约3000Nm3/h在第一级抽出1.4MPa做为仪表气；52000Nm3/h在第二段抽出2.8MPa直接排出送入膨胀机做为中抽气。
机壳为垂直剖分型，进、排气口均朝下，机壳内安装七级叶轮。
机壳采用锻钢锻造而成。
在不拆卸气体管道及油管路的前提下，可以方便地检查或更换轴承。
机壳精加工完后应进行水压试验。
转子由主轴、叶轮等组成，主轴采用合金钢锻造而成的，经化学成份分析、机械性能试验后进行精加工。
叶轮采用焊接形式叶轮，叶轮加工完后进行平衡检验，并进行超速试验。
轴端和级间密封均为拉别令密封。
不锈钢片制成的密封片嵌装在旋转件（主轴、轮盘及轮盖）的槽内，密封片与密封套间具有非常小的径向间隙，从而使内泄漏及外泄漏量最小。
轴向推力依靠安装在压缩机排气侧的平衡盘平衡，剩余的轴向推力依靠止推轴承吸收。
平衡盘上也嵌装有不锈钢片制成的密封。
压缩机进气侧的特殊密封系统可防止油或油雾渗漏到进气管道内。
1.2.2.4主要零部件设计寿命：
≮20万小时
1.2.2.5流量调节方式：
入口阀门及转速调节
负荷在75-100%间变化采用入口阀门调节；负荷在100-105%间变化采用升转速调节。
满负荷条件下，连续运转时间：
≮3万小时
机壳剖分形式：
垂直剖分
1.2.2.6进气口要求：
垂直向下
联接形式：
法兰
压力等级：
1.6MPa
公称直径：
DN600
排气口要求：
垂直向下
联接形式：
法兰
压力等级：
10.0MPa
公称直径：
DN200
1.2.2.7旋转方向（从进气端看）：
顺时针
转子部件：
单出轴
动平衡：
高速动平衡
转子的mr2：
13.0kg.m2
1.2.2.8轴承形式
径向轴承：
可倾瓦
推力轴承：
Kingsbury
润滑方式：
强制润滑
过滤精度：
10μm
进油管油压：
0.15MPa（G）
油量：
～227L/min（暂定）
油品种类：
ISOVG46
每个径向轴承内埋测温元件2个，推力轴承主推力面内埋2个测温元件，副推力面内埋2个测温元件，采用铂热电阻（Pt100三线制）。
测温元件引线引至接线盒内。
1.2.2.9每个径向轴承部位安装2个（互成90°角）B.N3500系列振动探头。
1.2.2.10推力轴承侧安装2个B.N3500系列轴位移探头。
1.2.2.11底座：
与齿轮箱公用底座
1.2.2.12主要零部件材料：
机壳：
锻钢
主轴：
34CrNiMo6
叶轮：
X3CrNiMo13-4
隔板：
球铁
轴承箱：
钢板焊接
中间冷却器：
管子：
304SS
翅片：
LF21
壳体：
Q345R
末端冷却器：
管子：
304SS
壳体：
Q345R
1.3陕鼓与MANTURBO的制造及设计分工：
1.3.1MANTURBO制造部分：
RIK125-4等温型离心压缩机的转子，径向轴承，止推轴承。
RIK125-4等温型离心压缩机的入口导叶及执行机构。
RIK125-4等温型离心压缩机的水清洗喷嘴。
RIK125-4等温型离心压缩机的软密封。
RBZ45-7离心压缩机的转子，径向轴承，止推轴承。
1.3.2陕鼓制造部分：
RIK125-4等温型离心压缩机的焊接机壳、机壳内所有静止元件（隔板、轴端密封等）、进气室、排气室、冷却器管束及冷却水管系统、底座（包括地脚螺栓、螺母、调整螺栓、垫片等）。
RIK125-4等温型离心压缩机转子的顶升装置。
RBZ45-7离心压缩机的机壳、机壳内所有静止元件（隔板、密封等）、轴承箱、中间冷却器（包括补偿器等）、末端冷却器（包括压缩机出口补偿器等）、底座（包括地脚螺栓、螺母、调整螺栓、垫片等）。
1.3.3陕鼓负责设计内容
机组总成设计；
空压机机组的轴系计算、强度分析；
空压机机组的启动方案设计；
润滑调节油系统的设计；
水冲洗系统的设计；
疏水系统的设计；
消声器的设计；
齿轮箱的选型设计；
联轴器的选型设计；
厂房外1米范围内的空气、油管道的设计；
阀门、补偿器的选型设计。
机组自动化仪表部分
1.3.4MANTURBO公司负责项目
负责RIK125-4等温型离心压缩机的气动设计和结构设计；
负责RIK125-4等温型离心压缩机的入口导叶及执行机构设计：
负责RIK125-4等温型离心压缩机的水清洗系统设计；
提供RIK125-4等温型离心压缩机预计性能曲线；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的级间冷却器的设计参数；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的定子图纸，机壳的焊接及热处理工艺；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的机壳的水压试验工艺要求；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的装配要求；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的转子动力学模型、临界转速；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的启动曲线；
提供RIK125-4等温型离心压缩机的轴承润滑油要求；
负责增压机的气动设计和结构设计；
提供增压机的级间冷却器的设计参数；
提供增压机性能曲线；
提供增压机的定子图纸；
提供增压机机壳的水压试验工艺要求；
提供增压机机壳的加工工艺要求；
提供增压机的装配要求；
提供增压机的转子动力学模型、临界转速；
提供增压机的启动曲线；
提供增压机的轴承润滑油要求。
1.4配套设备
1.4.1注汽式汽轮机（进口产品）
型号：
正常功率：
31420kW（设计点）
额定功率：
kW
转速：
4310r/min
设计寿命：
≮20万小时
满负荷条件下连续运转时间：
≮3万小时
正常蒸汽进汽参数：
8.83MPa（G）
515℃
注汽压力2.4（2.3~2.5）MPa，375℃
每套注气量0~28吨/小时
蒸汽耗量：
99t/h（正常工况）
冷凝方式：
空冷
注：
详细的设计要求及技术参数见《驱动空压机+增压机机组用汽轮机技术附件》
1.4.2齿轮箱
设计寿命：
≮20万小时
满负荷条件下连续运转时间：
≮3万小时
传动效率：
≥98%
运转方式：
连续
传递功率：
12330Kw（暂定）
使用系数：
1.6
齿型：
平行轴双斜齿、渐开线、硬齿面
速比：
11560/4310
底座：
与增压机公用底座
注：
1、带电动盘车装置；
2、在齿轮箱结构允许的条件下，热电阻优先考虑预埋卡套式。
1.4.3联轴器
1.4.3.1RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心式压缩机与注汽式汽轮机之间的联轴器
形式：
膜片式联轴器
传递功率：
19090kW
应用系数：
1.75
工作转速：
4310r/min
1.4.3.2注汽式汽轮机与齿轮箱之间的联轴器
形式：
膜片式联轴器
传递功率：
12330kW
应用系数：
1.75
工作转速：
4310r/min
1.4.3.3齿轮箱与RBZ45-7（2+2+3）压缩机之间的联轴器
形式：
膜片式联轴器
传递功率：
12330kW
应用系数：
1.75
工作转速：
11560r/min
1.4.4润滑调节油系统
1.4.4.1润滑调节油系统设计参数
油箱工作容积：
25000L（暂定）
机组总用油量：
L/min
润滑油总管油压力：
0.25MPa
润滑油过滤精度：
10μm
润滑油温度：
43~48℃
汽轮机调节油流量：
正常L/min
瞬时L/min
调节油压力：
0.85MPa
调节油过滤精度：
10μm
高位油箱（带三阀组）采用不锈钢板卷制焊接而成。
在进油管路上安装有节流阀以控制上油量，高位油箱的顶部装有排气管，顶部装有回油管，回油管路上装有窥视镜。
高位油箱容积应满足机组8分钟惰走时间。
润滑调节油站（用于空压机、增压机、汽轮机、齿轮箱）
（1）油箱、管路、管件材质均为不锈钢（除油泵及阀门阀体为碳钢）
油箱工作容积：
25000L
（2）主油泵（电机与油泵之间采用膜片式联轴器，机械密封）：
电动油泵
备用油泵（电机与油泵之间采用膜片式联轴器，机械密封）：
电动油泵事故油泵（电机与油泵之间采用膜片式联轴器，机械密封）：
交流电动油泵
注：
两台油泵互为备用，均采用相同型号全流量螺杆泵。
（3）加热器：
电加热器
（4）双联过滤器（润滑油用）
过滤精度：
10μm
滤芯：
纤维
骨架：
不锈钢
流通能力按用油量的120％考虑
（5）双联过滤器（调节油用）
过滤精度：
10μm
滤芯：
纤维
骨架：
不锈钢
壳体：
不锈钢
流通能力按用油量的120％考虑
（6）双联冷却器，组合式板式换热器
换热片：
不锈钢；支架：
碳钢。
流通能力按用油量的120％考虑
（7）底座材质：
碳钢
（8）自力调节阀（FISHER）2台
（9）温控阀1台
（10）其它如压力变送器、液位计、液位开关、温度指示仪表（一次仪表）等配套齐全。
1.4.4.2油管路系统
油管路系统包括：
机旁油管路系统由陕鼓设计并以直管状态供货，同时提供弯头、法兰等安装材料，现场制作；油站至机旁油管路的连接管路、高位油箱至机旁油管路的连接管路（包括调节油连接管），卖方设计，业主采购。
机旁油管路系统连接各润滑点至进、回油总管。
在各单机进油口每个轴承进油支管前设置有节流阀及压力表，可及时检测及调整进油压力、进油流量；每个轴承回油支管上设置有窥视镜及温度计，可随时观察机组各润滑点供油状况，检查回油温度。
同时在总进油管路上设置有压力开关（采用三取二表决）、温度计，连续监视机组供油状况。
当油压低于设定值时，备泵自动启动。
当油压继续降低到停机设定值时，连锁停机。
1.4.5空气管路系统
1.4.5.1RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机
（1）RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机进口、出口补偿器
进口通径：
DN1800
出口通径：
DN800
配置数量：
各1台
（2）RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机放空消声器
消声器处理风量全风量放空
消声量≥50dB（A）
配置数量：
1台
（3）RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机出口止回阀
类型：
蝶式
通径：
DN1000
公称压力：
1.0MPa
数量：
1台
（4）RIK125-4（1+1+1+1）等温型离心压缩机防喘振调节阀
该蝶式调节阀选用进口产品。
类型：
气动调节蝶阀
通径：
16”
公称压力：
1.6MPa
密封等级：
Ⅳ
全开时间：
≤1.5s
配置数量：
2台
（5）等温型离心压缩机疏水阀
形式：
多铁锈排除型
型号：
DLITSD63
数量：
6台
（6）等温型离心压缩机送风阀（带手轮）
类型：
电动蝶式
通径：
DN1000
公称压力：
1.0MPa
数量：
1台
（7）顶升油泵
油泵：
力士乐
出口油压：
65MPa
油泵电机功率:
4KW
数量:
1台
1.4.5.2RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机
（1）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机进气调节阀
类型：
气动蝶阀
通径：
DN500
公称压力：
1.6MPa
数量：
1套
（2）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机出口止回阀
1）增压机出口止回阀
类型：
旋启式
通径：
DN200
公称压力：
10.0Mpa
配置数量：
1台
2）增压机二段中抽止回阀
类型：
旋启式
通径：
DN250
公称压力：
4.0Mpa
配置数量：
1台
3）增压机三段回流止回阀
类型：
旋启式
通径：
DN250
公称压力：
4.0Mpa
配置数量：
1台
（3）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机仪表气抽气减压阀
类型：
减压阀
通径：
DN100（暂定）
公称压力：
2.0Mpa
配置数量：
1台
（4）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机防喘振调节阀
1）增压机二段中抽防喘阀：
型式：
气动调节阀
通径：
DN250（暂定）
公称压力：
4.0MPa
密封等级：
Ⅳ
全开时间：
≤1.5s
配置数量：
1套
2）增压机出口防喘阀：
型式：
气动调节阀
通径：
DN200（暂定）
公称压力：
10.0MPa
密封等级：
Ⅳ
全开时间：
≤1.5s
配置数量：
1套
（5）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机放空阀
1）增压机二段中抽放空阀：
型式：
气动Globle阀
通径：
DN150（暂定）
公称压力：
4.0MPa
配置数量：
1套
2）增压机出口放空阀：
型式：
气动Globle阀
通径：
DN100（暂定）
公称压力：
10.0MPa
配置数量：
1套
（6）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机中抽送风阀
型式：
电动阀
通径：
DN250（暂定）
公称压力：
4.0MPa
配置数量：
1套
（7）RBZ45-7（2+2+3）离心压缩机出口送风阀
型式：
电动阀
通径：
DN200（暂定）
公称压力：
10.0MPa
配置数量：
1套
（8）增压机中抽、出口放空消音器
消声器处理风量全风量放空
消声量≥40dB（A）
使用温度≤150℃
数量：
各1台
1.4.5.3增压机的冷却器
冷却器包括中间冷却器和末端冷却器。
●中间冷却器
型式：
翅片管式换热器
数量：
2套
●末端冷却器
型式：
列管式浮头换热器
数量：
1套
1.4.5.4空压机冲洗系统
用于冲洗并去除主空压机各级叶轮在正常运行期间聚集的表面沉积物，提高压缩机的工作效率，减少停机维护时间。
该系统为一集中水站，所有设备均安装在整体底盘上。
主要设备如下：
a）水泵及电动机
b）水箱
c）喷嘴
d）仪表检测和控制系统
e）管道、阀门及阀门附件
1.4.5.5机组远程在线状态监测及分析系统（详见附录D）
根据业主方对机组在线状态监测的技术要求，提供旋转机械在线状态监测系统（S8000）及配套附件为基础的完整解决方案。
两套空分机组配套内容：
WEB8000（服务器）1套
NET8000（采集器）2套
1.4.5.6辅助电机的统一要求（不包括电动阀门）
辅助电动机要求：
工作方式：
连续，绝缘等级：
F级（按B级温升考核），防护等级：
IP55，冷却方式：
空冷
1.4.5.7空冷器（国产产品）（待定）
空冷设计参数：
序号
项目
单位
考核设计参数
1
海拔高度
米
1150
2
平均气压（考核工况）
hpa
867.7
3
环境温度（考核工况）
℃
29℃
4
外界自然风速（考核工况）
m/s
3.2
5
汽轮机排汽量（考核工况）（单台）
t/h
127暂定
6
排汽焓（考核工况）
kJ/kg
7
汽轮机排汽背压（考核工况）
kPa
25
升级会员 