6M-293/39焦炉煤气压缩机
1. 概述
1.1 用途及基本结构：
6M-293/39焦炉煤气压缩机是用于河南利源焦化有限公司焦炉煤气循环发电工程，对焦炉煤气增压的压缩机组。
本压缩机为M型六列结构、对称平衡往复式，基础件由机身、曲轴、连杆、十字头、中体、盘车组成，本机列间距1800mm，曲柄错角120°，列间夹角180°，平衡性好。 本机四级压缩六个汽缸，3个1级汽缸置于压缩机机身一侧，1级汽缸设置余隙缸，2、3、4级汽缸置于压缩机机身的另一侧，所以汽缸均为双作用汽缸，为上进气下排气结构，每个汽缸均设有可调节支撑。
本压缩机驱动采用增安型无刷励磁同步电动机，压缩机与电动机的联接采用胀套联接，联接可靠，安装维护方便。 1.2基本流程：
来自用户系统进气总管的焦炉气（3.5KpaG,30°C）经过本压缩机四级增压后，压力达到4.0MpaA，然后进入用户煤气发电机组。 1.3主要辅机设备：
本机设有一级进气分离器，一级排气缓冲器、冷却器、分离器；二级排气缓冲器、冷却器、分离器；三级吸气缓冲器，三级排气缓冲器，冷却器，分离器；四级进气缓冲器，四级排气缓冲器，冷却器，分离器，集油器等辅助容器；各级安全阀集中安装在安全阀汇总管上；各级分离器上设有自动和手动排污口、管路系统包括冷却水管路，循环油管路，注油管路和仪表管路等，在循环油管路中设有稀油站；在注油管路中设有注油器；在控制系统中设有操作台，仪表柜，电控柜及包括主电机在内的各种驱动电机，在设备之间设有管路、管路附件等。
2. 主要技术规范及公用工程
2.1压缩机的主要技术规范： 2.1.1型号：6M-293/39型 2.1.2型式：6列对称平衡型
2.1.3容积流量：293m3/min(吸入状态) 2.1.4流程参数： 组分 Vi% H2 57.5 N2 4 CO 6.25 CO2 2 O2 0.5 CH4 27.25 CnHm 2.5 吸气压力 排气压力 3.5KMPaG 4.00MpaA
2.1.5压缩机级数 本机共四级压缩。
2.16压缩机各级进排气压力及温度（预期值） 级 次 进气压力Mpa(A)
I II 0.1035 0.2905 III 0.7288 IV 1.8116
排气压力Mpa(A) 进气温度℃ 排气温度℃ 0.312 ≤30 0.7714 ≤40 1.8956 ≤40 120 4.1 ≤40 120 135 130 2.1.7压缩机机轴转速；333r/min 压缩机活塞行程:360mm 2.1.8缸径：D1=830mm D2=830mm D3=530mm D4=340mm 2.1.9冷却水耗量：385000Kg/h
2.1.10气缸填料润滑油耗量：1100g/h 2.1.11冷却水进水压力：0.2~0.4Mpa 2.1.12冷却水进水温度：≤33℃ 2.1.13氮气进气压力：0.6MpaG 2..1.14氮气进气温度：常温 2.2.15机组总重165723Kg
2.1.16压缩机最大零件重：13678Kg（机身） 2.1.17压缩机轴功率:≤2559KW
2.1.18压缩机主机外形尺寸：8122×6146×2366(mm) 2.2主电机的主要技术规范： 2.2.1型号：TAW2800-18/2600 2.2.2额定功率：2800KW 2.2.3额定电压：10000V 2.2.4额定电流：187A 2.2.5额定转速：333r/min 2.2.6额定功率因素：0.9超前 2.2.7总重量：37500Kg
2.2.8电机旋转方向：从轴伸端看为逆时针方向。
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2.2.9转动惯量：GD≥23t.m
3.0 压缩机主要零部件概述
3.1 机身：
机身由灰铸铁件制成，开式箱式结构，机身中布置有合理的加强筋，上部开口处配有六根合理横截面的支撑梁，用双头螺栓将其紧于机身之上，从而保证机身具有足够的刚性，机身两侧备有三个方形法兰供安装中体之用，法兰下面有一加工平面，作为安装中体定位用，连接中体用的螺栓由机身内侧进行装拆。机身顶部有可拆卸铸铁盖，盖上有呼吸器，使机身内部与大气相通，降低油温和机身内部压力。
机身中有六个主轴承和一个定位主轴承，供安装放曲轴之用，主轴瓦为钢背轴承合金薄壁瓦，主轴承与曲轴轴颈的径向间隙由加工保证，轴承功能 下降时无需修理，只需要换轴瓦。
机身内底部是一个不储油的斜面，斜面的最低处（盘车工装置端）有回油口，流回机身的循环油很快从回油口经管道流回稀油站，机身（盘车装置端）上部有循环油的进油口。机身地脚支座有调整螺钉，供安装机身时调整水平之用。
3.2中体
中体为灰铁铸件，双层壁钜形结构，用于十字头导向的滑道与中体铸成一体，分成为
上下两块，并有若干纵向的筋条作支承，中体为落地式，直接与地基紧固，改善了机身的受力情况。
中体两侧开有窗口，检修时可以从窗口处很方便地装拆十字头、刮油器和中间填料。中体上下还各设有一个注油点，注油量可调节。自循环油系统的润滑油充分保证了十字头滑道有良好润滑，并带走了大量摩擦热。与机身组装时，应将中体法兰下缘紧在机身下部的加工台面上，然后在中体与机身的贴合面上钉上定位螺钉。
在中体内部，十字头滑道下部支承筋条上开有油口，便于润滑油通过，经机身流回稀油站。
3.3曲轴
曲轴是压缩机中重要的运动部件之一，它将主电机传入的旋转运动，通过连杆及十字头转变为活塞的往复直线运动。曲轴由主轴颈、曲轴、曲柄销三部组成。
曲轴由优质合金钢锻件，经过精密机械加工而成。在结构设计上，曲轴为三重双拐式，相邻双重之间错角120℃，相对两拐错角为180℃，且不加支承，这种结构动力平衡性特别好，而且相对两列的活塞力可以相互抵消，作用在主轴承上的力大大减小，这就减少了主轴颈和主轴承的磨损以及摩擦功的消耗，曲轴的一端通过账紧联结套与主电机相连，另一端通过齿轮与盘车机构的齿轮咬合。
曲轴的各轴径均有油孔，使润滑油能通过，借以润滑主轴径、曲轴销、连杆小头衬套等摩擦表面，曲轴与主电机相连的一端还装有抛油圈。
3.4连杆
连杆与曲轴相连的部分称为大头，作旋转运动，与十字头销相连的部分称为小头，作往复运动，中间部分称为杆身，作摆动，部分的连杆大头用连杆联接，小头为整体式。
连杆是一个受拉伸压缩的零件，为优质合金钢锻件，并经过精密的机械加工而成，杆体截面为圆形，部分的连杆大头瓦为钢背锡锑轴合金壁瓦，直径与主轴承相同，精度较高，当其功能下降时，无需刮研，只宜更换，连杆大头到小头有连通的油孔，连杆小头有耐磨锡青铜衬套整体轴承。
3.5十字头
十字头是连接活塞杆与连杆，并承受侧向力的零件，并且有导向作用。十字头体与滑履采用分体式结构，摩擦表面挂有锡锑轴承合金以提高耐磨性等。
在连接十字头与活塞杆前，先将调整垫磨至所需厚度，然后参照十字头组件，通过拉伸器部件预紧活塞杆，将拉伸器部件中的油压升至83Mpa,用勾头扳手扳紧拉伸器部件中的锁紧螺母，卸压后即可实现预紧（预紧力540KN）。
十字头销和十字头体以锥1：10的锥而配合，通过平键定位，防止十字头销转动。 3.6盘车装置
盘车装置装于机身前端，由盘车电机通过联轴器、蜗杆、蜗轮、齿轮减速轮系使曲轴缓慢地转动，即实现了盘车。
为了保护盘车装置，防止误操作，盘车装置备有机械自锁和电器连锁保护。自锁和联锁是借助于手柄箱上进油管中的循环油压和出油管上的D500/7D防爆压力控制器来实现的。开车时，将操纵手柄放至开车标志位置上，开动油泵电机，这样手柄箱上的小活塞在循环油压的作用下，被推至转盘的销孔中，将操作手柄锁住实现了主机开车运转不能扳动操纵手柄的机械自锁，由于活塞产生位移，循环油经出油管使D500/7D型防爆压力控制器微动开关闭合，接通合闸回路主电机即能启动，相反，假如开车前操纵手柄不在开车位置，而在盘车标识位置上，油泵电机开启后，尽管小活塞受到循环油压的作用，但它与转盘上的销孔错了方位，所以小活塞被转盘顶住而不能产生位移，油路被断开，出油管里无压力油，D500/7D型压力控制器的微动开关不能闭合，合闸回路不能接通，这就保证了盘车时主电机不能启动，
从而实现了主电机与盘车装置的电气联锁保护。
盘车装置可以进行正反两个方向盘车。将操纵手柄扳至盘车位置，利用电器控制盘车电机正，反转实现了 正，反盘车。操纵手柄只开车标志位置，主电机能启动，即可实现开车。但必须注意，无论是开车还是盘车，均应首先启动油泵电机。
注意：本机属于大型运转机械，同步电机转动惯量较大，停机时，切断主电机电源，待压缩机停稳后，再切断油泵电机电源，待循环油卸压后，方可将操纵手柄扳至盘车标志，应遵守上述操作程序，否则盘车装置可能损失！
3.7气缸
本机共有六个气缸，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级气缸均为双作用三层壁结构，具有流畅的气道及合理的水道，所有气缸为耐腐蚀合金铸件；各级气缸设有上进下出气口和吸排气阀腔，以及冷却水进出水口；Ⅰ、Ⅱ级气缸各设有四个注油孔，Ⅲ、Ⅳ级气缸各设有一个注油孔；Ⅰ、Ⅱ级气缸周向置有6进6出气阀，Ⅲ、Ⅳ级气缸周向置有4进4出气阀，气缸工作表面磨损后修复成本较低，仅需更换缸套。
3.8缸座（或填料箱）：
缸座（或填料箱）是气缸组件的重要零件之一，它与气缸体、缸盖、气阀组成气缸的压缩容积，缸座（或填料箱）联接中体与缸体。本机Ⅰ～Ⅳ级缸座设有冷却水腔和安装填料孔，其材料为耐腐蚀合金铸件。
3.9缸盖：
本机各级气缸均设有缸盖，各级缸盖均设有冷却水腔，为耐腐蚀合金铸件。 3.10活塞与活塞杆：
本机活塞均为圆柱形结构，在曲柄连杆机构的驱动下，活塞在缸体内作往复运动，周期地改变汽缸的工作容积实现对气体的压缩。
各级活塞为双作用结构，均为焊接式活塞，往复运动质量小，压缩机平稳性好。Ⅰ～Ⅱ级为整体焊接巴士合金支承结构，可将活塞旋转120°角使用，可以延长活塞的使用寿命。Ⅲ、Ⅳ级为CFRP塑料支承环。
Ⅰ、Ⅱ级活塞环为合金铸件，Ⅲ、Ⅳ级活塞环为CFRP塑料；各级活塞环在安装时，相邻活塞环应错开180°。
各级活塞杆材料均为42CrMoE,采用高频淬火处理，经精密机械加工而成，其特点是耐磨性好，且具有足够的强度和刚度。
表1:活塞杆连接预紧力 十字头与活塞杆连接 联接件图号 拉伸器油缸面积 油缸升压压力 预紧力 手摇高压油泵型号 联接件图号
Ⅰ列 3208.21-00与4M320.04-00a 83.06㎡ Ⅱ列 3208.21-00与4M320.04-00a 83.06㎡ Ⅲ列 Ⅳ列 Ⅴ列 Ⅵ列 3208.21-00与4M320.04-00a 83.06㎡ 3208.21-00与3208.21-00与3208.21-00与4M320.04-00a 4M320.04-00a 4M320.04-00a 83.06㎡ 83.06㎡ 83.06㎡ 91.3MPa 692KN HKP-150 3208.21-01与3208.21-02 91.3MPa 692KN HKP-150 3208.21-01与3208.21-02 91.3MPa 692KN HKP-150 3208.21-01与3208.21-02 91.3MPa 692KN HKP-150 3208.21-01与3208.21-02 91.3MPa 692KN HKP-150 3208.21-01与3208.21-02 91.3MPa 692KN HKP-150 3208.21-01与3208.21-02
活 塞与活塞杆连接 拉伸器油缸面积 油缸升压压力 预紧力 手摇高压油泵型号 83.06㎡ 83.06㎡ 83.06㎡ 83.06㎡ 83.06㎡ 83.06㎡ 81.3MPa 540KN HKP-150 81.3MPa 540KN HKP-150 81.3MPa 540KN HKP-150 81.3MPa 540KN HKP-150 81.3MPa 540KN HKP-150 81.3MPa 540KN HKP-150 各级活塞杆采用M68X4螺纹与十字头和联接，另一端采用M64X4螺纹与活塞相联接，联接工具是液压拉伸器和高压手摇泵，十字头与活塞联接，联接工具是 液压拉伸器和高压手摇泵，十字头与活塞杆联接用油缸面积为83.06cm2液压拉伸器，活塞与活塞杆联接用油缸面各为83.06c㎡液压拉伸器。表1为使用液压拉伸器的主要技术数据，为保证预紧力可靠应反复进行升压—旋紧—卸压三次，升压和卸压应缓慢进行。 保证表1中的油缸升压力即可活塞杆伸长一定量，拧紧螺母卸下后即可保证预紧力。用户不能吧油缸升压压力升得过高或过低，要严格控制。 3.11气阀
本机各级吸排气阀为PEEK网状阀，它由阀座、限制阀、阀片、缓冲片、弹簧、联接螺栓、螺母等构成，在气阀两侧的气体压力差的作用下，气阀自动开启或关闭。 3.12填料、刮油器：
为了防止被压缩气体沿活塞杆外泄，本机根据被密封的压力高低及通用性，设一种填料，填料密封元件即密封环、迷宫环由自润滑材料制成。密封环为三、六瓣结构，迷宫环为整体结构。填料注油润滑，通油，水或液氨冷却，延长了填料和活塞杆的使用寿命。填料还设有充氨和漏气回收接口，漏气回收可通过接通下面的接管引出接至集油器或其他安全场所。
刮油器安装在中体上，由一个阻油环，两个刮油环和一组填料组成，刮油环的材料为ZcuSn5P5Zn5,填料由CFRP塑料制成，刮油环的作用是刮取活塞杆上的油，以免机身的油窜入气缸，填料的作用是阻止气缸内漏出的少许气体进入机身，保证运动件润滑质量，刮油环内侧具有源头锐的刀口，但无毛刺，外侧由弹簧紧以保持与活塞杆密切的配合，弹簧的箍紧程序直接与填料的寿命和漏气的多少有关。
4.0 压缩机的辅机简述
压缩机的辅机包括缓冲器、冷却器、分离器和集油器。 4.1 缓冲器
缓冲器是气体管路上离压缩机气缸进出口最近的容器，具有足够大的容积，用以稳定压力，减少气体脉动，防止管道振动，改善气阀的工作条件，延长气阀的使用寿命。
本机设有I、II、III、IV级排气缓冲器，设有III、IV级进气缓冲器。 4.2 冷却器
本机共设有4太气体冷却器，用以冷却经过压缩后的各级高温气体。冷却器为浮头管壳式结构，便于清洗。 4.3 分离器
进入各级气缸的气体，必须经过分离净化，以避免气阀气缸过早磨损，避免气缸内发生液击。分离器主要在于分离进入气缸中的气体的杂质、油、水。当气体从分离器进气管切向进入筒体后，气体向下螺旋运动，在离心力的作用下，比重大的杂质、油、水、液滴被甩到筒体壁面上，并顺着壁面聚集到容器底部，在压力的作用下由排污口排出;比重下的气体经碰撞转折后上由出气管排出。本机入口分离器、I～IV级分离器和集油器均设置有液位计，
6M-293焦炉煤气压缩机运行规程 - 副本
