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轴流式鼓风机的设备选型、结构组成

时间:2012-07-09 17:15来源:本站原创 作者:Schatten 点击:
  • 结构说明:   AV40-12轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈、扩压器、轴承箱、油封、密封、轴承、平衡管道、伺服马达、底座等组成。该机组由电动机拖动,采用膜片联轴器联接,止推轴承设置在进气侧,机壳死点设置在排气侧,从轴流压缩机进气端看其旋转方向为顺时针。

    AV40-10轴流压缩机结构可参见图1(剖面示意图)和图2(外形示意图)。

    各主要零部件详细说明如下:

    1机壳    机壳分上机壳和下机壳两部分,为水平剖分型,上、下机壳在中分面处用预应力螺栓相联接,机壳是由HT250铸造而成,进、出气法兰均垂直向下。机壳加工完后要进行水压试验,检验机壳的密封性并测量其变形,机壳分四点支承在底座上,四个支撑设计在接近下机壳中分面处,分布在下面壳的两端,而不是分布在机壳的两侧。机组运行时具有一定的稳定性,减少了由于热胀而引起的机组热变形,四个支撑点其中一端(排气端)两点为固定点,另外两个点为滑动点。 

    中分面用预应力螺栓把上下机壳联接成一个整体,保证机壳具有一定的刚性。

    叶片承缸

       叶片承缸为水平剖分型,中分面用预应力螺栓联接形成一个内孔为锥度的筒体,与转子组成轴流压缩机的通道,这个通道的几何尺寸是由气动计算来确定的。

       叶片承缸的缸体由球墨铸铁QT400铸造而成,通过两端支撑在机壳上,靠进气侧的一端为固定支撑,靠排气侧的一端设计成滑动支撑以满足缸体热胀的要求,承缸的进气侧相配的是进口圈,排气侧相配的是扩压器,分别与机壳、密封套组成一个收缩通道和扩压通道,从而组成了一个完整的轴压通道,气流从机壳进气室进入,沿流道经过转子叶片逐级压缩作功和动、静叶栅的不断扩压,压力提高,最后经扩压器进一步扩压进入机壳排气室由管道引向工艺流程。

    叶片承缸上装有支撑静叶的静叶轴承,静叶及其附件全部支撑在静叶轴承上,静叶轴承是石墨轴承,它是无油润滑轴承,有很好的自润滑作用和密封作用。为了防止气体从静叶轴承间隙中向外泄漏,每个叶片的柄部安装有一个“O”型密封环。

    调节缸

    调节缸由Q235A钢板焊接而成,水平剖分型,中分面用螺栓联接,具有较高的刚性。调节缸分四点支撑在机壳上,安装在机壳与叶片承缸之间,因此有时称为中缸,而机壳为外缸,叶片承缸为内缸。

    调节缸的四个支撑是由无油润滑的“Du”金属制成的。

    调节缸的内部对应于各级静叶装有各自的导向环,导向环是用35号钢加工而成,分为上下两半,分别安装在上下缸体上。

    调节缸的作用在于调节轴流压缩机的各级静叶角度,以满足变工况的要求,安装在机壳两侧的伺服马达在控制系统的作用下,通过连接板带动调节缸作轴向往复运动,缸体则又带动各级导向环和嵌在环内的滑块一起运动,滑块通过曲柄带动静叶产生转动,从而达到调节静叶角度的目的,而各级静叶调节角度的大小,是通过变化各级曲柄的长度来实现的,这些都是在气动计算过程中确定的。

    转子及动静叶片

       轴流压缩机的转子是由主轴、各级动叶及叶片锁紧装置等组成。

    主轴:高合金锻造而成,材料为25Cr2Ni4MoV,主轴材料的化学成分需以严格的化验分析,性能指标通过试块进行检验,粗加工后进行热运转试验和探伤检验,所有指标合格后,方能投入精加工。

    动叶:2Cr13,叶片用坯料精加工而成,原料进行化学成份、力学性能、裂纹检验,成型叶片要进行湿式喷砂处理,以增加叶片表面的抗疲劳强度;还要进行测频、修频,确保运行时叶片的安全性。

    静叶:2Cr13,叶片用坯料精加工而成,原料进行化学成份、力学性能、裂纹检验,成型叶片要进行湿式喷砂处理。

    轴流压缩机转子在设计中进行了横向振动及扭曲振动分析计算,转子装配后在公司进行低速动平衡检验,平衡精度G1.6;在外协厂进行高速动平衡和超速试验,确保机组运行时安全可靠。

    轴承箱     轴流压缩机的轴承箱由轴承箱体和轴承箱盖组成,轴承箱体与下机壳铸为一体,轴承箱内安装有径向轴承和止推轴承,润滑轴承的润滑油由轴承箱集油回到油箱。轴承箱底部装有导向装置,和底座配合,使机组对中和沿轴向热胀。

    油封     轴流压缩机的轴箱内安装有油封,用于防止轴承箱内润滑油的外漏。油封上设计有一个挡风板,防止密封处泄漏的高温气体(特别是排气侧)进入轴承箱内,造成轴承温度升高,润滑油老化。

    密封   在压缩机的进气侧和排气侧分别设有轴端密封,型式为拉别令密封,密封片镶在轴上,密封片的数量是根据计算确定的,密封间隙的大小可通过调整密封套圆周上的调整块来实现。

    轴承   轴流压缩机的径向轴承为可倾瓦轴承,止推轴承是金斯贝雷轴承,主副推力面均可100%的承受轴向推力。  每个径向轴承附近安装有两个互成90°的轴振动探头,用于检测轴流压缩机运转过程中转子的振动,止推轴承一侧安装一个轴位移探头,用于检测轴流压缩机运转过程中转子的轴向位移。  轴流压缩机的径向和止推轴承已成为一个完整的系列,各种不同大小型号轴承的选用,都是根据转子转速、重量等因素确定轴承的润滑油量、轴承消耗功率、轴承油温等,并通过计算确定的。

    径向轴承和止推轴承结构可参见图3和图4

    9平衡管道    在压缩机上没有一个高压平衡管道和排空管道,高压平衡管道的作用是将排气侧的高压气体引向进气侧的平衡活塞,用来平衡一部分由于气动而引起的指向进气侧的轴向推力,以减轻止推轴承的负载,增加止推轴承的寿命。 排空管道是将排气侧密封后的泄漏气体与叶片承缸之间的泄漏气体排向大气。

    10 伺服马达   在轴流压缩机下机壳的两侧各安装有一个伺服马达,它和调节缸相连接,当120bar的高压油投入运行后,伺服马达活塞作轴向往复移动,同时调节缸也做同步的轴向往复移动。   伺服马达的详细说明参见总体设计说明书。

    11 管路系统   管路系统是指轴流压缩机的进、排气管路、放空管路以及管路附属设备。  有关管路系统的设计规范及技术要求说见有关总体设计说明。

    (责任编辑:zgltw)
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