第四節　壓　縮　機

用于氣體壓縮及輸送的設備稱為壓縮機。隨著生產技術的不斷發展，壓縮機的種類和結構形式也日益增加。目前，壓縮機不但廣泛地應用在采礦、冶金、機械制造、土木工程、石油化工、制冷與氣體分離工程以及國防工業中，而且醫療、紡織、食品、農業、交通等部門，對壓縮機的需求也在不斷增加。

在石油化工生產中，壓縮機的使用十分普遍，壓縮機和泵一樣，也是一種通用機械。

一、壓縮機的分類

由于氣體和液體都是流體，壓縮機和泵都是用于對流體加壓及輸送的設備，所以，兩者在工作原理和結構上有很多相似之處，其類型基本相同。對壓縮機也可以根據工作原理、用途以及排氣終壓進行分類。

根據工作原理的區別，可將壓縮機分為容積式和速度式兩大類，每一類又可分為若干種。

1.容積式壓縮機

容積式壓縮機的工作原理類似于容積式泵，依靠工作容積的周期性變化吸入和排出氣體。根據工作機構的運動特點可分為往復式壓縮機和回轉式壓縮機兩種類型。

（1）往復式壓縮機　往復式壓縮機的典型代表是活塞式壓縮機，其結構與往復泵有相似之處，由氣缸和活塞構成工作容積，依靠曲柄連桿機構帶動活塞在氣缸內作往復運動壓縮氣體，根據所需壓力的高低，可以制成單級壓縮機或多級壓縮機，也可以制成單列壓縮機或多列壓縮機，可用以壓縮空氣及其他各種氣體。

（2）回轉式壓縮機　回轉式壓縮機由機殼與定軸轉動的一個或幾個轉子構成壓縮容積，依靠轉子轉動過程中產生的工作容積變化壓縮氣體，屬于這種類型的螺桿式壓縮機在結構和原理上類似于螺桿泵，機殼內裝有兩螺桿，主動螺桿為凸螺紋，從動螺桿為凹螺紋，兩螺桿依靠齒輪傳動，工作時，凸螺紋擠壓凹螺紋內的氣體，使工作容積產生變化，實現氣體的吸入與排出。這種壓縮機常作為動力用空氣壓縮機使用，此外，還應用于制冷。

2.速度式壓縮機

速度式壓縮機的工作原理類似于葉片式泵，依靠一個或幾個高速旋轉的葉輪推動氣體流動，通過葉輪對氣體做功，首先使氣體獲得動能，然后使氣體在壓縮機流道內作減速流動，再將動能轉變為氣體的靜壓能，根據氣體在壓縮機內的流動方向，將速度式壓縮機分為離心式和軸流式兩大類。

（1）離心式壓縮機　在離心式壓縮機中氣體徑向流動，其葉輪的形狀與離心泵相似，但由于氣體的密度小，為了對氣體產生足夠大的離心力，壓縮機的葉輪直徑比離心泵葉輪要大得多，轉速也比離心泵要高得多，加工精度要求也很高。離心式壓縮機在現代大型化的石油化工生產中應用非常廣泛。

（2）軸流式壓縮機　在軸流式壓縮機中轉鼓上所裝的螺旋槳式葉片推動氣體軸向流動，機殼上裝置的靜葉片起減速導流作用。由于在軸流式壓縮機中氣流路程短，阻力損失小，因此，其效率較離心式壓縮機高，但排氣終壓較低，一般只作為大型鼓風機使用。

二、活塞式壓縮機

活塞式壓縮機的構造、工作原理與往復泵相似，依靠活塞在汽缸內往復運動造成的工作容積變化吸入和壓縮氣體。排氣終壓取決于壓縮前后氣體的體積比，氣體在機器內流速低，阻力損失小。與其他類型壓縮機相比較，排氣終壓范圍廣，可以滿足從低壓直到高壓、超高壓的要求，其效率也較其他類型壓縮機高。但由于其排氣量與汽缸容積和轉速成正比，轉速的提高又受到慣性力的限制，排氣量大的壓縮機汽缸尺寸大、機器笨重、占地面積大，并且存在氣閥、活塞環、填料等易損件。

（一）活塞式壓縮機的工作原理

壓縮機的活塞在汽缸內往復運動一次的過程中，汽缸所經歷的吸氣、壓縮及排氣等過程的總和稱為壓縮機的工作循環，壓縮機的工作過程就是其工作循環的簡單重復。圖3-28為一單作用活塞式壓縮機的工作原理示意圖。汽缸的內表面和活塞工作端面所形成的空間構成了壓縮氣體的工作腔。當活塞在汽缸內往復運動時，氣體在汽缸內被壓縮并完成吸氣、壓縮、排氣、膨脹等四個過程。

（1）吸氣過程　當活塞向右移動時，汽缸內工作容積逐漸增大而壓力降低，當壓力低于進氣管中壓力時，氣體頂開吸氣閥進入汽缸，直到活塞運動至最右端（此點稱為內止點）。

（2）壓縮過程　當活塞向左移時，吸氣閥關閉，同時由于排氣管中壓力大于汽缸內部壓力，汽缸內氣體還不足以頂開排氣閥從排氣閥排出，而被封閉在汽缸的密封工作腔內，并隨著活塞繼續向左運動，工作腔容積越來越小，氣體壓力逐步提高。

（3）排氣過程　活塞繼續左移至某一位置時，壓力達到工作要求的數值，此時排氣閥被迫開啟，氣體在該壓力下被排出，直到活塞運行到左邊末端（此點稱為外止點）。

（4）膨脹過程　為了防止活塞運動到止點處時與汽缸蓋相撞擊，在設計制造時，活塞與汽缸處總留有一定的間隙，所以氣體不可能被全部排盡。當活塞再次向右移動時，具有壓力的殘留氣體將隨之發生膨脹，當壓力降到低于外界壓力時，壓縮機才開始下一次的吸氣過程。

活塞不停地在汽缸內往復運動，氣體被循環地吸入和排出汽缸。活塞往復運動一次，完成吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個過程，稱為一個“工作循環”。活塞從內止點到外止點的運行距離稱為行程（或沖程）。

圖3-29為雙作用汽缸的示意圖，與單作用汽缸不同之處在于其活塞兩側均裝有進、排氣閥。這樣，活塞無論向左或向右運動時，都能同時完成吸入和排出氣體各一次。

（二）活塞式壓縮機的操作與維護

（1）開車運轉　在壓縮機開車前，應先對機器的油路、水路、安全保護裝置、機械傳動裝置等進行檢查。

對于采用飛濺潤滑的壓縮機，應通過機身上的視鏡或油尺觀察潤滑油油面高度是否適合開車，如連桿大頭轉動到最低位置時油面僅能淹沒擊油桿，則高度適宜。對于采用壓力潤滑的壓縮機，可先啟動油泵和注油器，檢查傳動機構和汽缸、填料等處油路是否暢通。由于傳動機構的潤滑油是循環使用的，潤滑油的性能隨使用時間延長而惡化，一般要求一年須更換一次，換油時要注意檢查新油的牌號和各項性能指標一定要符合技術要求，并對油過濾器進行清洗。

水路的檢查包括對水溫的檢查和水路是否暢通的檢查。在壓縮機運轉過程中，冷卻水溫度并不是越低越好。壓縮臨界溫度較高的氣體時，汽缸冷卻水溫度過低，會使汽缸內氣體出現液化現象，壓縮含水蒸氣的濕氣體時，會使水蒸氣在汽缸壁面凝結，造成汽缸的潤滑惡化并由此增加汽缸的磨損，因此冷卻水溫度應以設計說明書的指示為準。檢查水路是否暢通的方法是打開水路進水閥門后，觀察排水管中是否有冷卻水流出，對于并聯式和混聯式的冷卻應對機器的每個冷卻部位水路都進行檢查。

壓縮機的安全保護裝置包括安裝在各級汽缸排氣管路上的安全閥、壓力調節機構以及安裝在第一級汽缸吸氣口的排氣量調節機構，這些裝置不僅可以調節排氣量，而且在壓縮機各部位壓力升高到警戒值時，可以對壓縮機起到安全保護作用。為保證機器開車運轉安全可靠，開車前須檢查安全保護裝置是否正常有效，尤其對安全閥、減荷閥等不經常工作的裝置，為避免銹蝕卡住，應定期檢驗。

此外，在開車前還應盤車轉動傳動機構一圈以上，檢查各連接部位是否緊固，轉動是否靈活，地腳螺栓和管道連接是否有松動現象，汽缸等機件的支承是否堅固可靠。連桿大頭螺栓，由于承受交變載荷的作用，易疲勞斷裂，是壓縮機的薄弱環節之一，應檢查是否已按期更換。

（2）維護壓縮機　在開車進入正常運轉后，應按時觀察機器的排氣壓力、排氣溫度、油壓、水溫、冷卻水是否斷流等項目，并做好記錄，儲氣罐、冷卻器、油水分離器要及時放出油水，并注意壓縮機及其輔助設備的環境清洗衛生，發現問題及時處理，以保證機器的安全運行及其使用壽命。

（三）活塞式壓縮機檢修制度

生產設備是工廠固定資產的重要組成部分，是工廠生產能力的基礎，產品質量的提高、產量的增長、新產品的發展，在很大程度上都取決于設備的技術狀態。經常保持設備的應有精度和效能，就為工廠生產提供了重要的物質基礎，正確地使用、維護和管理設備，對保證安全，充分發揮生產能力，確保產品質量，提高企業經濟效益都具有重要的意義。實踐證明，只有加強和認真執行設備計劃維修和使用管理制度，才能在生產中取得主動權利。

設備計劃維修和使用管理制度，是設備使用、維護、檢修、管理所必需的一系列具有預防性和計劃性的組織措施和技術措施，是保證生產設備經常處于正常狀態，提高設備維修質量，降低修理成本的重要條件。

由于知識的更新，新技術、新材料的出現和發展，對現役中的設備很有引用價值，可以進一步地完善和改進該設備的性能和使用條件。這是因為，壓縮機在設計到制造立體上是完美的，使用了一些當時的可靠技術和材料。但到使用中，掌握者或者修理人員就可以依據自己的條件，特別是新知識、新工藝來仔細地進行改造，達到提高使用壽命、提高設計能力、降低修理時間和修理費用的目的。

1.檢修工作類別

檢修工作可分為計劃檢修（預防性修理）和故障檢修（臨時處理）兩類。

零部件的失效損壞，絕大多數是遵循一定規律的。機器在早期、偶然故障期內的故障率很低，一般都能穩定工作；而在耗損期內，由于零部件老化、磨損和松動等，使故障率上升。計劃檢修就是把將要達到耗損故障期的零件進行更換或修理，使機器維持正常狀態。計劃檢修是在經濟合理的基礎上，使機器保持正常使用狀態而進行的最佳維修方案。

工藝操作不當，計劃檢修落實不到位，特別是維護不好等方面因素導致出現突然的壓縮機損壞的事故而引發的修理工作，可為故障檢修。這一工作雖不經濟、不合理，但也是常見的。這一類的工作難度和危害比較大。

（1）計劃檢修　計劃檢修根據壓縮機的運轉周期、修理的工作量、修理的目的，一般分為大、中、小修。對大型的壓縮機，還應該根據修理間隔期和上次修理遺留的問題，特別是在出現故障時，分為甲、乙、丙等級不同的大、中修。

①定期檢查　設備定期檢查應按計劃進度和規定項目進行。檢查時需要查明并消除設備隱患，使之能正常使用到下次計劃修理，同時進行設備清洗和換油。大、中修前的檢查，應查明在下次計劃修理時需修復的缺陷，確定修理內容，為下次修理工作做準備。定期檢查應盡量在非生產時間進行。但必要時，也可占用部分生產時間。

②小修　設備的小修是工作量較小的一種計劃修理。一般設備運轉800～1500h，應進行一次小修。小修時應進行必要的局部或全部（簡單的設備）的分解檢查，更換與修復在修理間隔期內不能維持的或已磨損腐蝕的零件，并進行零部件的調整或必要的試驗，以保證設備正常使用至下次計劃修理。

③中修　設備中修的工作量介于大修和小修之間，對磨損部件進行分解、調整和檢修的一種計劃修理。一般運轉3200～6000h后進行一次中修。中修時：應更換與修復使用期限等于修理間隔期或用不到下一次中修時已磨損、腐蝕或喪失機能的零件；校正設備坐標；校驗儀表、安全裝置；檢修附件，進行設備的氣密性檢查，以及補漆或噴漆工作，恢復設備規定的精度、性能。

④大修　設備大修是工作量最大的一種計劃修理，一般在運轉12000～26000h后進行一次。設備大修的主要修理內容是：將設備全部分解，全面檢查、修理所有零件，并對照原來的零件進行記錄數據、重新校正、找平，徹底清洗積垢；對儲氣罐、冷卻器需做強度及氣密性檢查，并重新做防腐處理；對壓縮機基礎要進行沉降觀測，并檢查有無裂紋等不正常現象發生，全面恢復設備規定的精度和性能。

（2）定期性清洗與校驗

①設備清洗　應定期清洗空氣濾清器、管道、儲氣罐、閥門、閥室及油過濾器，以清除空氣系統中的灰塵、積炭、雜物和潤滑油系統的金屬屑及雜物等。

②油箱換油　當潤滑油油質中任一指標超過允許值，或潤滑油已達到規定的使用時間時，應換油，一般擊濺式潤滑的換油期是1500h，集中式潤滑的換油期是3000h。

③定期精度檢驗　進行精度檢驗時，如發現精度超差，可借助調整機構或相互部件位置來消除。如需修刮或更換較大零部件才能消除時，則可以在最近一次的計劃修理時予以安排。

④預防性試驗　受壓設備（包括輸送管道）、電氣設備（包括電氣網絡）及起重設備，不僅在計劃檢修時，而且在修理間隔期中也需進行定期的、季節性的預防性試驗。通過試驗，掌握設備的技術狀態、電氣絕緣性能和機械結構強度，及早發現和消除設備隱患。

（3）故障檢修　故障檢修的工作量、工作范圍是不可確定的，只能依據故障發生的部位和引發、危及的部件及其連接轉動部件檢查修理，直接影響和間接影響部件檢修工作，在生產要求緊的情況下，也可簡化檢查工作，但必須在近一個檢修期，做全面的檢查、校驗、修理。

因設備事故和突然損壞而引起的臨時性修理，稱計劃外修理。計劃預修工作組織得好的工廠，通常不應有計劃外的修理。

2.壓縮機的小、中、大修的內容

（1）小修

①清洗吸氣閥、排氣閥；檢查汽缸套、儲氣罐。

②檢查閥門嚴密性，并研磨閥門。

③檢查所有運動機構的緊固程度。

④檢查連桿和軸瓦的固定螺栓的緊固程度。

⑤檢查和調整軸頸與軸瓦的間隙。

⑥清洗空氣和油的濾清器。

⑦檢查活塞、活塞環和汽缸的磨損情況，并清洗干凈。

⑧檢查密封填料函，修刮密封環。

⑨檢查油路中的逆止閥、注油器、油泵和油管。

⑩清洗潤滑系統并換油。

檢查各種管道、法蘭的襯墊。

檢查并調整壓力調節器。

檢查壓力計、溫度計及安全閥。

（2）中修　除進行小修的全部工作項目外，還要進行如下工作項目。

①更換吸、排氣閥中已損壞的零件。

②清洗水套及各冷卻器。

③除去儲氣罐和排氣管道上的積垢。

④檢查曲軸的各段軸頸，打光毛刺或重新修磨。

⑤檢查和調整各部門間隙，必要時修理或更換軸瓦。

⑥修磨活塞、活塞桿、密封環及緊固螺釘。

⑦更換活塞環和連桿螺栓。

⑧檢修十字頭，必要時更換十字頭銷和滑履。

⑨清洗機身筒體，修理或更換密封環。

⑩檢查壓縮機與電動機主軸的同心度。

檢修油泵，更換油泵部分零件。

部分涂漆。

（3）大修　除進行中、小修項目外，還要進行如下項目。

①機器全部進行分解清洗。

②鏜磨汽缸或更換汽缸套。

③修復或更換曲軸。

④修理或更換活塞、連桿和活塞桿。

⑤更換大頭瓦、主軸瓦，修理軸承座。

⑥更換各部軸承，更換活塞環、密封環，并調整其間隙。

⑦更換冷卻器損壞的管子或管夾。

⑧修理或更換過濾器。

⑨清洗油管、油杯和油泵，更換已損壞的零件。

⑩清洗和修理各部管道、儲氣罐、油水分離器。

修理或更換管道附件。

檢修與校正安全閥和壓力調節器，更換損壞的零件。

更換并加固各部（軸瓦、水套、氣閥）的連接螺栓。

更換皮帶。

校驗各部儀表。

檢驗機身和基礎的狀態，并清除缺陷。

試壓與全部涂漆，并試運轉。

3.檢修管理

（1）編制年度檢修計劃

①設備的所有組成部分及其附屬裝置（包括電氣部分）應同時進行修理，避免互相脫節而影響生產。

②設備具有工作的連續性、季節性及周期性，檢修計劃應根據設備特點進行安排，使設備檢修與生產任務緊密結合。

③應考慮修理工作量的平衡，使全年檢修工作均衡進行。

④做好設備修理前的準備工作，如圖紙、備件及大型復雜鍛鑄件的供應。

設備檢修必須嚴格按計劃執行。如因特殊情況需變動，應由設備所在的車間提出申請。變更年度或季度檢修計劃時，應按部、局規定辦理審批手續。在季度檢修計劃內變動月份，應經總工程師批準。

設備大、中修檢修單位應在大、中修前，進行的一次小型預防維修時編制，并確定主要修理項目、需修理或更換的零部件。在大、中修時，再做最后核對和補充。

（2）壓縮機設備修理圖冊的編制　壓縮機設備修理圖冊編制內容如下。

①主要規格。

②總圖應包括壓縮空氣設備裝配總圖及其分圖、調節系統管路圖和油路圖。電氣系統及其設備（如配電板）應有原理圖和安裝圖。網路結構（如架空線、電線、地下管道）應有平面圖和必要的斷面圖。

③零備件的明細表。

④零備件圖。

⑤外購件明細表。

（3）修理圖紙的測繪和注意事項

①一般在設備修理時進行測繪，最好在大、中修前的預檢時進行。

②應以同型號數量多及單臺關鍵設備為重點。

③同型號設備的相同零件尺寸，應盡量使其一致。

④設備改進、改裝后，其說明書和修理圖冊應及時作相應修正。

在修理時，應盡可能恢復各零件原有尺寸和性能。如恢復原有尺寸在經濟上不合理或技術上有困難時，可采用修理尺寸法或分級修理尺寸修復，但必須在零件圖上注明修理尺寸。

（4）備件儲備原則

①使用期限在修理間隔期內的全部零件。

②使用期限雖大于修理間隔期，但同型號設備臺數較多的零件。

③生產周期長和大型、復雜的鍛、鑄零件。

④需外廠協作制造的零件和外購的標準件（如V帶、鏈條、滾動軸承、電氣元件及需國外訂貨的配件等）。

（5）壓縮機的修理要求

①檢修項目要按修理規范進行，并通過修前預檢和試驗確定。

②電氣設備的檢修進度，必須與機械部分的檢修進度相配合。

③停機修理，應考慮工廠動力供應情況。盡量減少停供動力的次數、時間和范圍。

④制訂安全措施，并嚴格貫徹執行。檢修前，應經技安人員檢查或試驗，證明已斷電或壓縮氣體、液體及有害氣體已全部排除，方可進行修理。電氣開關和管道閥門必須掛上“檢修”的明顯標志。

⑤檢修前，應對需用的備件、材料和工具及其質量嚴格檢查。

⑥須備有設備的裝配結構圖、電路系統圖和管道系統圖，以便修理時查對。

⑦應按照規定的順序進行檢查。檢修后要進行系統的檢查與清理。

⑧檢修后，設備必須達到規定的技術標準和使用性能。

（6）驗收

①設備小修后，應進行外部檢查、空載和負載運行試驗。

②壓縮空氣設備的大、中修，應根據檢修單規定項目進行檢查，如外部檢查、空運轉試驗、必要的技術性能試驗和負載試驗，以達到出廠標準，并符合工業企業電氣技術管理法規、電氣設備試驗交接規程和受壓容器的檢驗規程等各項質量要求。

③部件驗收　由車間檢驗人員負責，包括各部件裝配質量的檢查和主要鉗工（滑道與軸承的刮研等）的質量檢驗。

④初步驗收　壓縮空氣設備的大、中修，由機動科檢驗人員負責。屬于修理車間修理的，由修理車間代表（機械動力員）和修理鉗工組長參加。屬于車間維修工段（組）修理的，則由車間機械動力員、車間維修組長參加。試驗工作由動力試驗室負責進行。大修后應進行滿負荷試驗。經試驗合格，填寫設備修理驗收單，分別呈報機動科和使用車間。

⑤最后驗收　這是將設備交回使用單位的驗收，由使用人員進行驗收，一般需進行24～28h的運行試驗（具體時間可由工廠機動科決定）。在試運行中如發現缺陷，應由修理單位負責排除。試運行合格后辦理驗收移交手續，將設備正式移交給生產單位。

設備修理后，如果不合格，不能投入使用，應進行返修。

（四）活塞式壓縮機檢修工藝

依據選定、購置的壓縮機特點和使用說明書，再根據生產介質，使用的內、外部環境（如氣候、工作的連續性）等因素，制定出一套各類檢修的量的標準，稱為檢修工藝。

1.檢修工藝內容

在未采用標準檢修計劃作業卡片之前，原計劃預修制度是不夠完善的，因為它不能解決縮短機器檢修車的時間問題。為此，應根據機器說明書及設備使用特點，制訂出機器的標準修理工藝。修理工藝中應明確規定：檢修成員的數量及技術水平；檢修總工作量和費用；檢修現場圖表，包括備件、材料表、進度網絡圖表等；因檢修而停車的時間；標準檢修計劃表。

修理工藝內容包括：機器概述；制訂檢修的計劃作業卡片，其內容有拆卸工作量及拆卸順序，更換零件一覽表，不更換零件的修理方法及半成品的加工方法，主要零部件的裝卸順序和方法，中間工序和最后檢查試驗的技術文件，按報廢標準檢查缺陷，必要的用具。

2.零件損傷分類

（1）表面損傷

①機械損傷（磨損）　包括表層的磨損、塑性變形及材料結構性能變化。

②腐蝕　由于化學作用所引起的損傷。

（2）整體損傷　由于零件內部的結構變化和物理變化而產生裂紋、蜂窩、碎裂及斷裂等。按損傷的機理，零件整體損傷可分為機械損傷和熱化學損傷。

3.零件表面損傷的修復處理方法

（1）冶金或電化學處理　在零件表面覆蓋一層金屬層、合金（硬鋼、鉻、鎘等），如噴鍍、電鍍和化學鍍等。

（2）化學處理　在基體金屬表面進行化學處理，如鐵氧化處理、氮化處理、磷化處理及硫化處理，使其形成耐磨層。

（3）熱處理　改善基體金屬表面的結構性能，如淬火、滲碳等。

（4）耐磨合金　耐磨合金的組織是非均一的。它是由在數量上占主要部分的軟基體和均勻分布的堅硬顆粒所組成。如含錫合金（σ₈₃、σ₄₀、σ₁₆、σ₁₀）、含鉛合金（σ_K、σ_c），其軟基體是錫和鉛，硬基體是錫銻的結晶體，也可用青銅或石墨一鐵作減摩材料。

（5）加工方法　常用滾壓、噴丸等加工方法以延長零件的使用壽命；用車、磨的方法進行整形；用換位鑲套等方法恢復零件的精度和表面粗糙度。

（6）補焊修理法　對一些可焊性較好的材料部件面部損壞均可進行補焊填充后，經過機械加工修理而繼續使用，如鑄鐵、鑄鋼、20鋼等材料。

（7）修理尺寸法　修理尺寸法簡便、經濟，因而在修理上得到了普遍的應用。修理尺寸法是指一對組合件磨損時，對組合件中的主要件，不考慮原來的名義尺寸，經光磨后恢復原來的形狀公差和表面粗糙度，而光磨后的尺寸稱為修理尺寸。然后根據修理尺寸，重新配制另一配合件與之配合，并保證原來的配合關系不變。確定修理尺寸的原則，首先要考慮結構上的可能性和修理后零件的機械強度。在此前提下，應有盡量多的修理次數。一臺全新的機器用到報廢，中間要經過多次修理。如果每次修理都臨時配制零件，既費時又費料，不能滿足現代生產發展的需要。

三、離心式壓縮機

在現代大型石油化工裝置中，除了個別需要超高壓、小流量的場合外，離心式壓縮機已經基本上取代了活塞式壓縮機。如在化肥廠使用的離心式氮氫氣壓縮機、二氧化碳壓縮機，石油化工廠生產中使用的離心式石油氣壓縮機、乙烯壓縮機，煉油廠使用的離心式空氣壓縮機、烴類氣體壓縮機，以及制冷用的氨氣壓縮機等。

（一）離心式壓縮機的工作原理

為了更好地理解離心式壓縮機的工作原理，首先介紹幾個常用術語，即“級”“段”“缸”和“列”的概念。

壓縮機的級就是由一個葉輪及其相配合的固定元件所構成的基本單元。級是組成離心式壓縮機的基礎。根據級在壓縮機（或壓縮機段）中所處的位置不同，級又分成首級、中間級和末級。在離心式壓縮機的段中，除了段的第一級（首級）和最后一級（末級）外，其余的各級均為中間級。首級由吸氣室、葉輪、擴壓器、彎道和回流器所組成；中間級如圖3-30所示，由葉輪、擴壓器、彎道和回流器所組成；末級如圖3-31所示，由葉輪、擴壓器和蝸殼所組成（也有的末級只有葉輪及蝸殼，而無擴壓器）。

壓縮機的段是以中間冷卻器作為分段的標志，氣流從吸入開始至被引出冷卻的過程或從吸入至排出機外的過程，都稱為段。每個汽缸內可以有一個或幾個段，每個段可以有一個或幾個級。

壓縮機的缸是將一個機殼稱為一個缸，多機殼的壓縮機就稱為多缸壓縮機。一般壓縮機的每個缸可有一至十級。多缸壓縮機各缸的轉速可以相同，也可不同。

壓縮機的列就是壓縮機缸的排列方式，由一個缸或幾個缸排列在一條直線上稱為壓縮機的列，一列可由一個至幾個缸組成。

工作時氣體先由吸氣室吸入，流經葉輪時，葉輪對氣體做功，使氣體的壓力、溫度、速度提高，比體積縮小。經過葉輪出來而獲得能量的氣體，進入擴壓器，使速度降低，壓力進一步得到提高。最后經過彎道、回流器導入下一級而繼續壓縮。由于氣體在壓縮過程中溫度升高，而氣體在高溫下壓縮，功耗將會增大。為了減少壓縮功耗，故在壓縮過程中采用中間冷卻，即由第三級出口的氣體，不直接進入第四級，而是通過蝸室和出氣管引到外面的中間冷卻器進行冷卻，冷卻后的低溫氣體，再經吸氣室進入第四級壓縮，最后，由末級出來的高壓氣體經出氣主管輸出。

由此可知，離心式壓縮機的工作過程同離心泵一樣。氣體由吸氣室吸入，隨葉輪一起高速旋轉，在離心力的作用下，其動能和靜壓能升高，經葉片間流道沿半徑方向甩出，進入流通面積逐漸增大的擴壓器，氣體的動能降低轉化為靜壓能，使氣體的壓力進一步得到提高。然后，經彎道和回流器進入下一級繼續壓縮。在完成最后一級的壓縮后，氣體由蝸殼收集從排氣管道排出。

（二）離心式壓縮機的主要性能參數

離心式壓縮機的主要性能參數有排氣壓力、排氣量、壓力比、轉速、功率和效率等。它們是衡量壓縮機工作性能、正確選擇及合理使用壓縮機的重要依據。

（1）排氣壓力　指氣體在壓縮機出口處的絕對壓力，也稱終壓，單位常用Pa或MPa表示。

（2）排氣量　指壓縮機單位時間內能壓送的氣體量。一般規定排氣量是按照壓縮機入口處的氣體狀態計算的體積流量，但也有按照壓力為101.33Pa，溫度為273K時的標準狀態下計算的排氣量，單位常用m³/min或m³/h。

（3）壓力比ε　為出口絕對壓力p_d與進口絕對壓力p_s的比值。它表示了壓縮機升高氣體壓力的能力。

（4）轉速　壓縮機轉子單位時間的轉數，單位常用r/min。

（5）功率　壓縮機的功率指軸功率，即驅動機傳給壓縮機軸的功率，單位用kW表示。

（6）效率　效率是衡量壓縮機性能好壞的重要指標。壓縮機消耗了驅動機供給的機械能，使氣體的能量增加，在能量轉換過程中，并不是輸入的全部機械能都可轉換成氣體增加的能量，而是有部分能量損失。損失的能量越少，氣體獲得的能量就越多，效率也就越高。

（三）離心式壓縮機的檢修內容

1.小修

（1）檢查和清洗油過濾器。

（2）消除油、水、氣系統的管線、閥門、法蘭的泄漏缺陷。

（3）消除運行中發生的故障缺陷。

2.中修

（1）包括小修項目。

（2）檢查、測量、修理或更換徑向軸承和止推軸承，清掃軸承箱。

（3）檢查、測量各軸頸的完好情況，必要時對軸頸表面進行修理。

（4）重新整定軸頸測振儀表，移動轉子，測量軸向竄動間隙，檢查止推軸承定位的正確性。

（5）檢查止推盤表面粗糙度及測量端面跳動。

（6）檢查聯軸器齒面磨損、潤滑油供給以及軸向竄動和螺栓、螺母的連接情況，進行無損探傷，復查機組中心改變情況，必要時予以調整。

（7）檢查、調整各測振探頭、軸位移探頭及所有報警信號、聯鎖、安全閥及其他儀表裝置。

（8）檢查、擰緊各部位緊固件、地腳螺栓、法蘭螺栓及管接頭等。

3.大修

（1）包括全部中修項目。

（2）拆卸氣缸、清洗檢查轉子密封、葉輪、隔板、缸體等零件腐蝕、磨損、沖刷、結垢等情況。

（3）檢查、測定轉子各部位的徑向跳動和端面跳動、軸頸表面粗糙度和形位誤差情況。

（4）宏觀檢查葉輪，轉子進行無損探傷，根據運行和檢驗情況決定轉子是做動平衡還是更換備件轉子。

（5）檢查、更換各級迷宮密封、浮環密封或機械密封或干氣密封，重新調整間隙、轉子總竄量、葉輪和擴壓器對中數據等。

（6）檢查清洗缸體封頭螺栓及中分面螺栓，并做無損探傷。

（7）汽缸、隔板進行無損探傷，檢查汽缸支座螺栓及導向銷。

（8）檢查壓縮機進口過濾網和出口逆止閥。

（9）檢查各彈簧支架，有重點地檢查管道、管件、閥門等的沖刷情況，進行修理或更換。

（10）機組對中。

4.拆裝程序

（1）低壓缸

①排盡缸內二氧化碳氣體，拆去可能妨礙低壓缸大蓋起吊的附件、油氣管線、護罩，其中包括進出軸承箱油管、聯軸器進出油管。

②儀表拆去低壓缸前后振動、軸位移探頭。

③拆卸聯軸器護罩。

④復查對中，表盤在增速箱。

⑤拆除前后軸承箱罩殼。架表測量止推軸承間隙，將百分表架到軸頭上，用撬棍將轉子前后撥動，讀百分表的差值。

⑥檢測轉子定心位置。

⑦測量前后軸承間隙與瓦殼過盈量，拆除上半部軸承。

⑧在缸體支座螺栓墊下面插0.40mm厚的銅片把緊。

⑨拆卸低壓缸大蓋螺栓，用專用的套管拆卸螺母。

⑩起吊。

（2）高壓缸

①排盡缸內介質，拆去可能妨礙高壓缸抽芯的附件、油氣管線、護罩，其中包括三、四段機封氣進出管，三、四段軸封氣進出管，平衡管，進出油管，聯軸器進出油管。

②儀表拆去高壓缸前后振動、軸位移探頭。

③拆卸聯軸器護罩，測量中間連接浮筒竄量。

④測量高壓缸輪轂與軸端凹入尺寸段軸頭距離。

⑤復查對中，表盤在增速箱。

⑥拆除前后軸承箱罩殼。架表測量高壓止推軸承瓦量，用撬棍在兩邊撬住聯軸器，將轉子前后撥動，百分表的差值即是止推軸承間隙。轉子推向止推工作側，測量軸端到軸承箱端距離。此數據是安裝機封時的重要數據。

⑦檢測轉子定心位置。

⑧測量前后軸承間隙與瓦殼過盈量。

⑨拆卸前后徑向軸承，方法是拆除下半部徑向軸承時，抹上油，用木棍撬起軸，用銅棒輕輕敲擊，使之沿軸圓周轉動，轉子至上方時拿下，并做好標記。

⑩用液壓專用工具拆卸三段止推盤，拆除四段半聯軸器。其原理是將油從軸端孔打入，進入聯軸器與軸配合凹道的小孔，脹大止推盤或半聯軸器，隨著油壓越來越高，形成間隙，由于軸頸有錐度，止推盤或聯軸器自動滑下。拆卸時專用工具只用一個進油孔。拆卸三段止推盤時脹開壓力為140MPa，拆除四段半聯軸器脹開壓力為195MPa。

在缸體支座螺栓墊下面插適當厚度的銅片把緊。

拆卸三、四段機封，拆機封前先用專用工具將軸鎖死在工作位置。

拆卸端蓋與筒體的24個M56的連接螺栓，用錘打或用加長桿扳，留一個螺母，在三段進氣端端蓋上裝上導向桿，同時裝上2個頂絲，用天車吊起端蓋，待導鏈繃緊時拆下螺母，用頂絲將端蓋頂出一段距離，然后慢慢點動天車，分段拆走，注意螺栓與孔是否錯位，待完全退出后將端蓋放在一邊欄桿上用鐵絲固定，用白布塞住油、氣孔，回裝時注意吹掃。

測量內缸端到外缸體端面距離，以判斷內缸回裝是否到位。

利用專用機具及液壓油泵均勻水平地抽出內缸組件一部分。用天車兜住內缸體，走大車，拉出內缸（內缸大約有3t）。注意保護軸頭，卸去內缸O形圈與背環后，置于專用支架上，將外缸內側下部開口封好。測量軸封間隙。

拆去內缸中分面螺栓和銷釘，吊開上半部分內缸組件（用4個吊環），翻缸放置，將轉子吊出置于專用鞍架上。測量氣封間隙，注意是兩邊之和，同時用塞尺測量一下內缸中分面間隙，要求0.01mm以內。

5.檢修驗收

（1）機組檢修、試車后必須由工廠有關部門組織生產單位和檢修單位進行三級技術驗收工作并將結果記錄存檔。

①檢修項目負責人對檢修質量負責，檢修結果應進行逐項檢查，發現不符合技術要求時立即組織返修；自檢符合質量要求并具備完整的檢修記錄后，交檢修單位技術負責人進行檢查。

②檢修單位技術負責人對各施工班組的檢修結果進行詳細核查，對關鍵部位親自抽檢或復檢，發現檢修質量問題時立即查明原因組織返修，重要的質量問題應及時上報技術管理部門，確認質量符合技術要求后在檢修記錄上簽字。

③由生產技術管理部門組織檢修單位、生產使用單位以及有設備廠長或主管副總工程師參加的檢修質量審查會議，對檢修單位技術負責人提交的檢修記錄和初步整理的檢修資料進行逐一審核，做出是否同意質量驗收的結論。

（2）機組檢修、試車驗收必須具備以下齊全、準確的技術記錄。

①機組檢修技術記錄和技術方案。

②機組檢修期間設備缺陷的檢查，處理結果及遺留的問題等技術報告。

③機組調節、保安和聯鎖系統調試記錄。

④單體和聯動試車期間機組各部分壓力、溫度、流量、轉速、振動、軸位移、調節閥開度、真空等運行參數的連續記錄；機組各系統泄漏點的泄漏情況記錄。

（3）機組投入運行后1個月內應歸納整理如下資料。

①機組檢修、試車工作的技術總結。

②機組熱效率或蒸汽消耗量分析資料。

③壓縮機各段壓力比、流量和歷年相同負荷時機組的對應關系資料。

（4）機組檢修、試車驗收中應對檢修、試車工作做出全面的實事求是的技術評價，能及時處理的問題，應做出限期加以整改或處理的決定，不能立即處理的設備問題，必須提出相應的維護使用措施或事故防范措施。

（5）機組經驗收認可后，辦理交接手續正式投入使用。