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【摘 要】 活塞式压缩机在不同领域之中有着十分广泛的应用,对提高工作的效率以及企业的效益可以直接产生影响。基于此,本文主要简要论述了活塞式压缩机基础的设计以及构造的要求。
【关键词】 活塞式;压缩机;基础设计;构造要求
引言:
压缩机是当前各种设备、机械广泛应用的一种高压气体压缩设备,该设备目前已经被广泛的应用到了社会生产的各个不同行业和领域之中,其压缩机的发展对于各种设备、机械的进步有着直接的联系,进而影响到了经济的发展。而活塞式压缩机中所出现的故障通常都是活塞压缩机自身气阀出现故障,当气阀出现故障之后,其压缩机整体也就无法正常的运行。下文主要针对活塞式压缩机故障以及分析进行了全面详细的阐述。
一、压缩机的概述及工作原理
压缩机自身所具有的主要功能便是对空气自身进行压缩,从而使得气体自身压力不断提高,直到达到相应的要求之后,便能够推动机械设备的相关部分运行。根据压缩机所采取压缩压力原理不同,可以直接把其分为速度式压缩机以及容积式压缩机这两个大类别。而目使用最为广泛的压缩机便是容积式压缩机,该压缩机自身所实具有主要功能实就是直接将气体压缩,该设备通常是由气体压缩活塞、气缸等两个部分组成。而根据活塞的不同也可以划分为回转活塞以及往复式活塞这两种类型。
活塞式压缩机在压缩机的圆筒形的汽缸中具有一个可以往复运动的活塞,在气缸上装有控制进气和排气的阀门。在活塞进行往复的运动时,气缸内的溶剂就会呈现周期式的变化,正是通过这种变化来实现气体的压缩、进气以及排气。
相比起其他形式的压缩机,活塞式的压缩机不管其流量的大小,都可以达到所要求的压力,并且热效率较高,气体量在进行调节的时候不会导致排气压力的大幅度改变。但是,这种活塞式的压缩机其体积比较大而且质量较重,单机的排量通常要小于500m3/min,而且其结构也较为的复杂,存在很多易损坏部件,一旦维修工作量也是相当可观的。
二、设计基础时应取得的资料
2.1机器制造厂或工艺设计应提供有关机器性能方面的资料
机器型号及外轮廓图,机器钢底座截面尺寸;机器容量、功率、轉数及最大工作转速;机器重量及重心位置,机器转动部分的重量(包括驱动机、变速机及压缩机)及其分布;机器轴系的临界转速;电机短路力矩及凝汽器的真空吸力;附属设备及主要管道(包括保温层的重量及其作用点)。
2.2设计要求
机器制造厂或工艺设计应提供的工艺设计条件及对压缩机基础设计的要求,厂房内的设备布置图,包括压缩机组、辅助设备以及主要管道的配管图;曲柄连杆机构运动所产生的第一谐波及第二谐波的不平衡扰力和扰力距;操作平台位置,支承方式和作用于压缩机基础上的静力荷载布置图,即安装荷载;主要热力管道布置及隔热层表面湿度;压缩机基础外形尺寸的限制和基础外轮廓图;各种沟槽,孔洞的位置及尺寸;基础地脚螺栓及其预埋件的类型,位置尺寸和构造要求;二次灌浆层的厚度及要求。
2.3工程地质勘察资料
包括地基压缩层厚度内各层土的物理力学性及地下水的变化和对基础的侵蚀影响。
2.4压缩机基础周围的建(构)筑物及其基础的尺寸和埋置深度。
2.5压缩机基础附近厂房内各种地沟(如电缆﹑工艺及暖风管沟等)的布置及各部尺寸。
2.6压缩机基础附近对振动敏感的设备、仪器、仪表的布置及其对振动的要求。
三、压缩机基础的构造要求
基础外形尺寸应按制造厂提供的图纸和工艺提出的辅助设备布置﹑配管条件等资料进行确定,基础形式一般为大块式,当机器操作平台位于二层楼面标高时,宜采用墙式。
3.1基础形式
应简单规整,并力求对称﹑质量分布均匀;墙式基础的构造形式,应避免应力集中,加强整体刚度。
大块式或墙式基础,宜设计成处于共振前工作状态,应尽量降低基础高度,增大底板面积,减少基础质量。
压缩机基础与厂房结构或其他构筑物基础分开。当基础埋置深度相同时,其净距不宜小于100mm。
机器基础的振动如对临近的人员、机器基础、精密仪器和建筑物等可能产生影响时,应调整平面布置或采取隔振措施。
基础的埋置深度,应根据场地的工程地质﹑冻结深度水文条件、基础的构造要求、相邻建(构)筑物的相互影响等因素确定。
3.2基础取值
基础宜设置在土层比较均匀的中低压缩性土层上,如遇软弱地基或其他特殊地基时应采取适当的处理措施。选择地基动力参数时,应力求接近实际,并按下列原则取值:
①当机器的扰力圆频率小于机组竖向固有圆频率时,基础的埋置深度和地面对地基刚度影响宜少考虑。
②当机器的扰力圆频率大于机组竖向固有圆频率时,基础的埋置深度和地面对地基刚度影响宜充分考虑。
机组(包括机器﹑基础和基础底板上的附属设备及填土)的固有圆频率和机器的扰力圆频率相差宜在±25%以上。
基础的设计,宜考虑有改变固有圆频率的可能性。
3.3基础材料的选用应符合下列原则:
3.3.1基础应采用混凝土或钢筋混凝土,混凝土的强度等级不宜低于C20,垫层混凝土强度等级为C15。
3.3.2机器底座范围内的二次灌浆层应采用强度等级不低于C25的微膨胀混凝土或其他高强无收缩灌浆材料。
3.3.3钢筋可采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋,不得采用冷加工钢筋。
3.3.4基础底板悬臂长度:混凝土底板,不宜大于板的厚度;钢筋混凝土底板,竖向振动为主时,不宜>2.5倍板厚;水平振动为主时,不宜>3.0倍板厚。
3.3.5机器底边缘至基础边缘的距离不应<100mm。 四、一些问题的处理措施
4.1排气量不足问题分析及处理方法
4.1.1事故分析。进口滤网堵塞,吸气管线太长,入口管径变小,入口气量减小;气缸、活塞出现严重磨损;填料函漏气;吸气阀、排气阀出现故障;气阀的弹簧选择不当。
4.1.2处理方法。定期清洗滤清器;按照规范正确安装,及时更换易损件;选用高质量的填料函;把握好活塞杆与填料函的同心度,避免偏磨,选用高质量的阀座和阀片;选用弹力匹配的弹簧。
4.2活塞杆断裂问题分析及处理方法
4.2.1事故分析。主要出现在与十字头连接的螺纹处、紧固活塞的螺纹处,设计不到位、制造工艺疏忽、运转出现故障等等,都会导致断裂现象的发生。其它部件受到损坏,给活塞杆强烈的冲击,也可能导致活塞杆断裂的发生。
4.2.2处理方法。使用质量合格的设备配件,定期对设备进行维修。按照操作规范进行压缩机的操作,并做好维护工作。加强对检修工的管理和培训,提高他们的业务水平和综合素质,做好日常的巡檢工作。
4.3卸载装置失灵问题分析及处理方法
4.3.1事故分析。具体问题表现为:油压不够,油管、油缸内有污垢现象。
4.3.2处理方法。将油压调节至0.3—0.5MPa,或者清洗油管和油缸。目前,压缩机单机的连续运转时间加长,生产能力也得到了提高,对油压的要求也得到了提高,每台机组需要设置3台油泵,建议使用螺杆泵,其效果往往更好。
4.4润滑系统常见问题分析及处理方法
4.4.1事故分析。润滑油具有重要的作用,能够提高压缩机的效率,但在高温下,润滑油会发生氧化现象,使其在压缩机的作用下降,还可能形成固体物,导致运行部件出现磨损,被压缩气体发生泄漏现象。
4.4.2处理方法。选用质量高的润滑油,按照规定使用,油品在高温下应该具有足够的粘度,对运转部件具备一定的密封能力;应该具有一定高的闪点,具备良好的化学性能,良好的抗氧化性能。此外,还应该加强检查,定期清洗油池,油管,过滤器等等,确保油路畅通。
五、结语
通过以上论述可以看出,动力基础的设计和计算是比较复杂的,目前在计算机软件发展较为完善的条件下,应该进行电算。进行施工图设计时,要注意构造设计的一些问题,并严格进行施工质量的监督和控制。
参考文献:
[1]裴欲晓,张克峰,戴康德.大型活塞式压缩机基础的动力分析及设计[J].建筑结构,2003,11:36-38.
[2]陈敬洪.谈压缩机大块式基础设计与构造要求[J].山西建筑,2012,05:85-86.
[3]郑瑞生.石油化工厂离心式压缩机基础的设计和构造[J].沈阳化工,1999,04:44-46+55.
【关键词】 活塞式;压缩机;基础设计;构造要求
引言:
压缩机是当前各种设备、机械广泛应用的一种高压气体压缩设备,该设备目前已经被广泛的应用到了社会生产的各个不同行业和领域之中,其压缩机的发展对于各种设备、机械的进步有着直接的联系,进而影响到了经济的发展。而活塞式压缩机中所出现的故障通常都是活塞压缩机自身气阀出现故障,当气阀出现故障之后,其压缩机整体也就无法正常的运行。下文主要针对活塞式压缩机故障以及分析进行了全面详细的阐述。
一、压缩机的概述及工作原理
压缩机自身所具有的主要功能便是对空气自身进行压缩,从而使得气体自身压力不断提高,直到达到相应的要求之后,便能够推动机械设备的相关部分运行。根据压缩机所采取压缩压力原理不同,可以直接把其分为速度式压缩机以及容积式压缩机这两个大类别。而目使用最为广泛的压缩机便是容积式压缩机,该压缩机自身所实具有主要功能实就是直接将气体压缩,该设备通常是由气体压缩活塞、气缸等两个部分组成。而根据活塞的不同也可以划分为回转活塞以及往复式活塞这两种类型。
活塞式压缩机在压缩机的圆筒形的汽缸中具有一个可以往复运动的活塞,在气缸上装有控制进气和排气的阀门。在活塞进行往复的运动时,气缸内的溶剂就会呈现周期式的变化,正是通过这种变化来实现气体的压缩、进气以及排气。
相比起其他形式的压缩机,活塞式的压缩机不管其流量的大小,都可以达到所要求的压力,并且热效率较高,气体量在进行调节的时候不会导致排气压力的大幅度改变。但是,这种活塞式的压缩机其体积比较大而且质量较重,单机的排量通常要小于500m3/min,而且其结构也较为的复杂,存在很多易损坏部件,一旦维修工作量也是相当可观的。
二、设计基础时应取得的资料
2.1机器制造厂或工艺设计应提供有关机器性能方面的资料
机器型号及外轮廓图,机器钢底座截面尺寸;机器容量、功率、轉数及最大工作转速;机器重量及重心位置,机器转动部分的重量(包括驱动机、变速机及压缩机)及其分布;机器轴系的临界转速;电机短路力矩及凝汽器的真空吸力;附属设备及主要管道(包括保温层的重量及其作用点)。
2.2设计要求
机器制造厂或工艺设计应提供的工艺设计条件及对压缩机基础设计的要求,厂房内的设备布置图,包括压缩机组、辅助设备以及主要管道的配管图;曲柄连杆机构运动所产生的第一谐波及第二谐波的不平衡扰力和扰力距;操作平台位置,支承方式和作用于压缩机基础上的静力荷载布置图,即安装荷载;主要热力管道布置及隔热层表面湿度;压缩机基础外形尺寸的限制和基础外轮廓图;各种沟槽,孔洞的位置及尺寸;基础地脚螺栓及其预埋件的类型,位置尺寸和构造要求;二次灌浆层的厚度及要求。
2.3工程地质勘察资料
包括地基压缩层厚度内各层土的物理力学性及地下水的变化和对基础的侵蚀影响。
2.4压缩机基础周围的建(构)筑物及其基础的尺寸和埋置深度。
2.5压缩机基础附近厂房内各种地沟(如电缆﹑工艺及暖风管沟等)的布置及各部尺寸。
2.6压缩机基础附近对振动敏感的设备、仪器、仪表的布置及其对振动的要求。
三、压缩机基础的构造要求
基础外形尺寸应按制造厂提供的图纸和工艺提出的辅助设备布置﹑配管条件等资料进行确定,基础形式一般为大块式,当机器操作平台位于二层楼面标高时,宜采用墙式。
3.1基础形式
应简单规整,并力求对称﹑质量分布均匀;墙式基础的构造形式,应避免应力集中,加强整体刚度。
大块式或墙式基础,宜设计成处于共振前工作状态,应尽量降低基础高度,增大底板面积,减少基础质量。
压缩机基础与厂房结构或其他构筑物基础分开。当基础埋置深度相同时,其净距不宜小于100mm。
机器基础的振动如对临近的人员、机器基础、精密仪器和建筑物等可能产生影响时,应调整平面布置或采取隔振措施。
基础的埋置深度,应根据场地的工程地质﹑冻结深度水文条件、基础的构造要求、相邻建(构)筑物的相互影响等因素确定。
3.2基础取值
基础宜设置在土层比较均匀的中低压缩性土层上,如遇软弱地基或其他特殊地基时应采取适当的处理措施。选择地基动力参数时,应力求接近实际,并按下列原则取值:
①当机器的扰力圆频率小于机组竖向固有圆频率时,基础的埋置深度和地面对地基刚度影响宜少考虑。
②当机器的扰力圆频率大于机组竖向固有圆频率时,基础的埋置深度和地面对地基刚度影响宜充分考虑。
机组(包括机器﹑基础和基础底板上的附属设备及填土)的固有圆频率和机器的扰力圆频率相差宜在±25%以上。
基础的设计,宜考虑有改变固有圆频率的可能性。
3.3基础材料的选用应符合下列原则:
3.3.1基础应采用混凝土或钢筋混凝土,混凝土的强度等级不宜低于C20,垫层混凝土强度等级为C15。
3.3.2机器底座范围内的二次灌浆层应采用强度等级不低于C25的微膨胀混凝土或其他高强无收缩灌浆材料。
3.3.3钢筋可采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋,不得采用冷加工钢筋。
3.3.4基础底板悬臂长度:混凝土底板,不宜大于板的厚度;钢筋混凝土底板,竖向振动为主时,不宜>2.5倍板厚;水平振动为主时,不宜>3.0倍板厚。
3.3.5机器底边缘至基础边缘的距离不应<100mm。 四、一些问题的处理措施
4.1排气量不足问题分析及处理方法
4.1.1事故分析。进口滤网堵塞,吸气管线太长,入口管径变小,入口气量减小;气缸、活塞出现严重磨损;填料函漏气;吸气阀、排气阀出现故障;气阀的弹簧选择不当。
4.1.2处理方法。定期清洗滤清器;按照规范正确安装,及时更换易损件;选用高质量的填料函;把握好活塞杆与填料函的同心度,避免偏磨,选用高质量的阀座和阀片;选用弹力匹配的弹簧。
4.2活塞杆断裂问题分析及处理方法
4.2.1事故分析。主要出现在与十字头连接的螺纹处、紧固活塞的螺纹处,设计不到位、制造工艺疏忽、运转出现故障等等,都会导致断裂现象的发生。其它部件受到损坏,给活塞杆强烈的冲击,也可能导致活塞杆断裂的发生。
4.2.2处理方法。使用质量合格的设备配件,定期对设备进行维修。按照操作规范进行压缩机的操作,并做好维护工作。加强对检修工的管理和培训,提高他们的业务水平和综合素质,做好日常的巡檢工作。
4.3卸载装置失灵问题分析及处理方法
4.3.1事故分析。具体问题表现为:油压不够,油管、油缸内有污垢现象。
4.3.2处理方法。将油压调节至0.3—0.5MPa,或者清洗油管和油缸。目前,压缩机单机的连续运转时间加长,生产能力也得到了提高,对油压的要求也得到了提高,每台机组需要设置3台油泵,建议使用螺杆泵,其效果往往更好。
4.4润滑系统常见问题分析及处理方法
4.4.1事故分析。润滑油具有重要的作用,能够提高压缩机的效率,但在高温下,润滑油会发生氧化现象,使其在压缩机的作用下降,还可能形成固体物,导致运行部件出现磨损,被压缩气体发生泄漏现象。
4.4.2处理方法。选用质量高的润滑油,按照规定使用,油品在高温下应该具有足够的粘度,对运转部件具备一定的密封能力;应该具有一定高的闪点,具备良好的化学性能,良好的抗氧化性能。此外,还应该加强检查,定期清洗油池,油管,过滤器等等,确保油路畅通。
五、结语
通过以上论述可以看出,动力基础的设计和计算是比较复杂的,目前在计算机软件发展较为完善的条件下,应该进行电算。进行施工图设计时,要注意构造设计的一些问题,并严格进行施工质量的监督和控制。
参考文献:
[1]裴欲晓,张克峰,戴康德.大型活塞式压缩机基础的动力分析及设计[J].建筑结构,2003,11:36-38.
[2]陈敬洪.谈压缩机大块式基础设计与构造要求[J].山西建筑,2012,05:85-86.
[3]郑瑞生.石油化工厂离心式压缩机基础的设计和构造[J].沈阳化工,1999,04:44-46+55.