- 我们能不能等到……?
- 我应该计划什么时候进行大修?
- 这个压缩机运行安全吗?
- 我们应该在这次停机期间进入压缩机，还是可以坚持到下次停机?
决定是修理一台机器还是让它继续运转可能是一段高度焦虑的时间，特别是在可以做出决定的信息有限的情况下。幸运的是，正确的工具和培训现在可以让你“看到”你的往复压缩机内部，从而做出自信的维修决定。
往复压缩机的独特之处在于，它们是我所知道的唯一一种压缩机类型，其热力学循环可以使用市售分析设备进行精确详细的分析。便携式往复压缩分析仪的进步使其能够收集、存储和分析实际的P-V图。P-V图是通过测量压缩机气缸内的动态压力数据，并将其与气缸的位移体积绘制而成的压力-体积图。位移体积的计算方法是将曲柄角与活塞的位置相关联，并将此值乘以活塞面积。
P-V图，当与振动数据一起评估时，在评估性能和检测内部故障方面非常有价值。“往复式压缩机基础知识”是往复式压缩机技术的有用概述，包括热力学循环的清晰解释和典型的P-V图看起来像什么。任何使用或围绕往复压缩机工作的人都应该阅读这篇文章。
作为生产设备中最关键和最昂贵的系统之一，往复式压缩机值得特别关注。输气管道、石化厂、炼油厂和许多其他行业都依赖于这种类型的设备。由于许多因素，包括但不限于初始规格/设计的质量、维护实践的充分性和操作因素，工业设施的寿命周期成本和其自身安装的可靠性可能会有很大差异。
几乎每个工业设施中都有各种各样的压缩机。压缩气体的种类包括:
- 用于压缩工具和仪器空气系统的空气
- 氢、氧等用于化学处理
- 精炼中的轻烃馏分
- 储存或输送的各种气体
- 其他应用程序
工业压缩机主要有两种分类:间歇流(正排量)，包括往复式和旋转式;以及连续流，包括离心流和轴流类型。
往复式压缩机通常用于每级要求高压缩比(排气压力与吸入压力之比)而不需要高流量，并且工艺流体相对干燥的地方。湿气压缩机往往是离心式的。高流量，低压缩比的应用是最好的轴流压缩机。旋转式压缩机主要用于压缩空气应用，但其他类型的压缩机也用于空气应用。
往复压缩机的基本设计
典型的主要组成部分往复式压缩机系统可以在图1和图2中看到。请注意，作者从未见过一个“典型的”压缩机安装，并承认存在许多例外。
一个特定的设计可能有一个到六个或更多的压缩缸(图1)，也称为级，在压缩过程中为过程气体提供限制。活塞以往复运动来压缩气体。布置可以是单作用或双作用设计。(在双作用设计中，活塞在前进和后退冲程时都发生压缩。)
在高压应用中，一些双作用气缸将在活塞两侧有一个活塞杆，以提供相等的表面积和平衡负载。串联气缸结构通过将气缸成对放置，连接到一个共同的曲轴，从而使活塞的运动相互对立，从而有助于最大限度地减少动态负载。
气体压力是密封的，昂贵的部件磨损是最低限度的一次性活塞环和骑手带分别。这些是由相对较软的金属形成的活塞和气缸/内衬冶金或材料，如聚四氟乙烯(PTFE)。
大多数设备设计包含块式，强制润滑系统;然而，当工艺公差为零时，则采用非润滑设计。用于较大应用的气缸(典型截止功率为300马力)配备了用于热虹吸或循环液体冷却剂类型系统的冷却剂通道，而一些较小的家用和工厂压缩机通常是风冷的。大型应用气缸通常配备可更换的衬套，这些衬套压入孔内，并可能包括一个防旋转销。
工艺气体被吸入钢瓶，压缩，包含，然后由机械阀门释放，通常由压差自动操作。根据系统设计，钢瓶可能有一个或多个吸入和排出阀。卸载器和间隙袋是特殊的阀门，控制压缩机在驱动器给定转速下所承载的满载百分比。卸料机操纵吸入阀的动作，使气体循环。间隙袋阀改变气缸盖空间(间隙容积)。它们可以是固定的或可变的体积。这些设备超出了本文的范围。
距离件(有时称为狗屋)是连接压缩机框架到气缸的结构构件。必须避免气缸和距离片之间的流体混合。填料环在气缸内包含气体压力，它们通过擦拭活塞杆上的油来防止油进入气缸。距离片通常根据系统中最危险的物质进行排气，这些物质通常是压缩在气缸中的气体。填料环的设计目的是将气体包含在钢瓶内，但由于高压，一些压缩气体可能会泄漏过填料环。
走行机构位于压缩机框架内(图2)，由十字头和连杆组成，连杆将活塞杆连接到曲轴，将其旋转运动转换为往复线性运动。曲轴上装有配重装置，以平衡沉重活塞运动所产生的动力。它由几个轴颈上的滑动轴承支撑在压缩机的框架内。还提供飞轮，以存储旋转惯性并为组件的手动旋转提供机械优势。
一些压缩机将润滑他们的框架运行齿轮与一个整体，轴驱动油泵，而其他提供更广泛的，撬装润滑系统。所有设计合理的系统不仅要保证润滑油循环到设备的关键摩擦表面，还要保证润滑油温度控制、过滤以及一些仪表和冗余措施。伟德体育娱乐
吸入气体通常通过吸入过滤器和分离器，以去除夹带的颗粒、水分和液相过程流体，这些颗粒、水分和液相过程流体可能对压缩机阀门和其他关键部件造成严重损坏，甚至威胁钢瓶的完整性，造成灾难性后果。也可以对气体进行预热，使液态工艺气体进入气相。
中间冷却器提供了一个机会，从压缩阶段之间的过程气体的热量去除(见下一节)。这些热交换器可以是压缩机油和/或汽缸冷却系统的一部分，也可以连接到工厂的冷却水系统。在排气端，压力容器充当脉动阻尼器，提供系统电容以平衡与活塞压缩冲程相对应的流量和压力脉动。
通常情况下，往复压缩机是相对低速的设备，由电动机直接或带传动，有或没有变速驱动器控制器。通常电机被制造成与压缩机一体，电机轴和压缩机曲轴是一体的，不需要联轴器。齿轮箱型减速器用于各种安装。有时，尽管不太常见，它们是由蒸汽轮机或其他动力来源，如天然气或柴油发动机驱动的。系统的整体设计和选择的驱动器类型将影响这些外围系统的润滑。
热力学循环
要了解往复式压缩机的科学，必须解释一些基本的热力学原理。压缩在气缸内以四部分循环的形式发生，每次活塞前进和后退都发生(每个循环两次冲程)。循环的四个部分是压缩、排放、膨胀和进气。它们在P-V图中以压力与体积的关系图形显示(图3)。
在前一个循环结束时，活塞在V1时完全缩回缸内，在吸入条件下(压力，P1和温度，T1)，缸内充满工艺气体，吸气和排气阀门全部关闭。这由P-V图中的点1(零)表示。随着活塞的前进，气缸内的体积减小。这导致气体的压力和温度上升，直到气缸内的压力达到排气集管的压力。此时，排泄阀开始打开，如图2点所示。
随着排放阀的打开，在剩余的前进行程中压力保持在P2，而在循环的排放部分，体积继续减小。活塞在V2处瞬间停止，然后转向。请注意，保留了一些最小的体积，称为清除体积。它是活塞在其行程中处于最前面位置时气缸内所剩余的空间。为了防止活塞/气缸盖接触，需要一定的最小间隙量，而这个间隙量的操作是压缩机的主要性能参数。这个周期现在处于第3点。
当间隙袋中的少量气体膨胀到略低于吸入压力时，通过关闭排气阀和活塞后退促进膨胀发生。这是第四点。
当达到P1时，进气阀打开，允许新鲜的电荷进入气缸进行进气口和循环的最后阶段。同样，当体积改变时，压强保持不变。这标志着返回点1。
理解这个循环对于诊断压缩机问题和了解压缩机效率、功率要求、阀门运行等至关重要。这种知识可以通过趋势化过程信息和监控这些项目对周期的影响来获得。
所有艺术品从往复式压缩机培训，梳妆台兰德。转载已获授权。
BETVICTOR体育官网泵和系统，2008年12月