PPI压缩机操作手册资料下载.pdf

1、充瓶?二氧化碳?设备制冷，如：涡轮发电机气体冷却?一氧化碳?能源工业?气体混合?氯气?气体循环?乙烯?电子工业?气体转换危险的，有毒的，易燃的和放射性的气体?氟?制造和测试?氢气和氧气发生器增压?氟里昂?反应器气体进料?氦气?制药医药领域?稀有的或者特殊气体处理?氢气?半导体气体处理?硫化氢?超临界溶解萃取体系?甲烷?氮气?氧气 二、PPI 压缩机的性能参数 二、PPI 压缩机的性能参数 PPI 的压缩机有单级和多级压缩机，其最大容积排量为 400SCFM（680 立方米每小时），最高压力可达到 30,000.00 PSI（200.00 兆帕），根据被压缩气体的工艺条件，可设计制造不同形式的膜

2、头结构、驱动结构和附件，同时可选择不同的材料。PPI 可提供一个基本的压缩机系统和带有完全自动控制的压缩机系统。压缩机的流量和压力 Series 系列 Number of Stages 级数 Maximum Discharge Pressure 最大出口压力 Maximum Displacement at 400RPM 最大流量（400 转）Standard Drive 标准配置 电机功率 B 1 6000psig（41.5 Mpa）0.4 cfm（0.68m3/hr）1hp（0.75kw）1000 1 10,000psig（68.95Mpa）4.00cfm（8.0m3/hr）3.0hp（2.

3、24kw）2000 1 15,000psig（103.5Mpa）8.00cfm（14.0m3/hr）5.0hp（4.0kw）2L 2 15,000psig（103.5Mpa）8.00cfm（14.0m3/hr）5.0hp（4.0kw）4000 1 15,000psig（103.5Mpa）50.0cfm（85.0m3/hr）10.0hp（7.5kw）4L 2 15,000psig（103.5Mpa）50.0cfm（85.0m3/hr）10.0hp（7.5kw）5000 1 30,000psig（206.8Mpa）90.00cfm（152.0m3/hr）30.0hp（22.4kw）5L 2 15,

4、000psig（103.5Mpa）90.00cfm（152.0m3/hr）40.0hp（30.0kw）7000 1 30,000psig（206.8Mpa）98.0cfm（166.0m3/hr）50.0hp（38.0kw）7L 2 7,500psig（51.7Mpa）98.0cfm（166.0m3/hr）50.0hp（38.0kw）9000 1 15,000psig（103.5Mpa）110.0cfm（187.0m3/hr）75.0hp（55.0kw）9X000 1 15,000psig（103.5Mpa）110.0cfm（187.0m3/hr）100.0hp（75.0kw）9H 2 10,0

5、00psig（68.95Mpa）400cfm（680.0m3/hr）200.0hp（150.0kw）三、隔膜式压缩机的工作原理三、隔膜式压缩机的工作原理 PPI 隔膜式压缩机是两个系统的结合液压油系统和气体压缩系统。金属膜片将两个体系的隔离开。气体压缩体系：气体压缩系统包括三层金属膜片和气体进口和出口阀，金属膜片安装在两个精确轮廓的膜腔板之间。液压油系统：液压油系统包括一个由电机驱动的曲轴、活塞和连杆，通过活塞往复运动，产生液压油压力，推动底层膜片向气体侧运动，从而压缩气体，将气体排出。液压系统的另一个组件是自动液压油注射泵、液压油止回阀和液压油压力控制阀。保证液压油系统在压缩循环过程中一直处

6、于充满液压油状态，同时在压缩机长时间停机并重新启动时，为液压油系统提供快速的液压油填充。在压缩工程中，液压油止回阀将液压油和注射油泵隔离开，防止液压油回流，同时压力控制阀控制液压油压力，从而形成液压油系统的压力。1.当活塞处于最底部时，液压系统被自动注射油泵注入液压油，气体在入口压下通过入口止回阀进入膜腔，把膜片推动到膜腔的底部。膜腔被充满气体，当曲轴旋转，活塞从底部向顶部移动，液压油系统压力升高，当液压油压力达到压缩气体压力时，膜片向腔体的顶部移动，压缩气体。2.当膜腔内的气体压力达到出口止回阀背压时，出口止回阀打开，气体排出，液压系统压力继续增加，膜片继续向顶部移动，确保最大限度地气体排量

7、和效率，当膜片已经完全地进入腔体顶部，活塞继续运动到最顶部，此时，通过液压油压力打开液压油压力控制阀，液压油返回曲轴箱，液压油压力控制阀的设定压力比出口压力高（通常为出口压力的 1.1-1.15 倍），因此可保证气体的出口压力达到设计值，此时，压缩循环完成，活塞开始向底部移动。3.当活塞向底部移动时，余隙气体和吸入气体推动膜片组朝向腔体的底部运行，整个循环完成。四、PPI 压缩机的组成结构 四、PPI 压缩机的组成结构 1.止回阀：球型、升降式和盘形止回阀，与气体操作条件和气体相匹配。止回阀很容易检测、维修或更换，可从压缩机膜头中整体拿出。2.液压油入口止回阀：与液压油入口管道和膜头安装在一起

8、，阀体是不锈钢材质，球体是硬质合金。3.液压活塞：设计压力为 3000 psi（200bar），活塞有高质量的铸铁或填充硬质塑料活塞环制成，高压活塞无环活塞。4.液压油压力控制阀：控制液压系统的压力，阀杆、阀球和弹簧决定了阀门的压力范围。阀体的材质为碳钢，座和杆材质是坚硬的工具钢。5.回油视镜：通过它可看到液压油回流情况，检查液压系统是否正常。6.液压油注射泵：由主曲轴驱动，将液压油注入液压系统 7.曲轴箱：所有的 PPI 压缩机曲轴箱为铸铁材质。8.活塞杆：高强度合金钢材质。9.十字头：球墨铸铁或铝合金材质。10.十字头销：高强度和硬度钢材质，直线移动式。11.连杆：铸铁或铝合金材质，重量轻

9、。12.主轴承：承受高负载能力的滑动轴承轴 13.曲轴：高强度的合钢材质。五、PPI 膜片式压缩机的优点五、PPI 膜片式压缩机的优点 1.无污染：无污染：金属膜片组把工艺气体与液压油和润滑油部分完全隔离开以确保气体纯净。2.无泄漏：无泄漏：在头部设备上的自动强化的静态“O”型环防止了工艺气体的泄漏，这是PPI 所领先的设计特点，根据工艺气体参数，“O”型环采用 Buna N,Teflon，Kalrez，Aflas 或者合成的弹性材料制成，使用寿命长。3.耐腐蚀：耐腐蚀：压缩机膜头由 300 系列不锈钢制成，对于大多数的应用，膜片采用 300 S.S.，根据压缩气体的种类，也可以选用其他的材料

10、。4.紧固扭矩小：紧固扭矩小：“O”型圈密封，可减小法兰螺栓紧固扭矩，减少停工维护时间。5.高效的泄漏检测体系：高效的泄漏检测体系：PPI 的泄漏检测体系可以很快的检测到由于膜片和膜密封失效引起的泄漏。所有的泄漏气体都被保留在压缩机膜头设备中，避免了环境或工艺气体污染，节省了清理操作的费用。6.容积效率高：容积效率高：PPI 的隔膜式压缩机可以通过控制余隙容积，每级的压缩比最高可达到15：1。7.膜片寿命长膜片寿命长：膜片的使用寿命是膜式压缩机的主要设计基础，当压缩机的机械设计、压力和容积等性能均达到要求，金属膜片寿命将决定压缩机的可靠性，可靠的膜片将减少维修费用，提高产量。影响膜片寿命的关键

11、因素如下：A.膜片的材料膜片的材料：i.材料的机械性能材料的机械性能：PPI 采用特殊处理的 301SS 作为膜片材料，机械性能好。ii.膜片的光洁度膜片的光洁度：膜片表面的残渣会引起应力集中，及大地影响膜片的应力分布（其影响系数在 1.2-3.0），PPI 的膜片经冷棍，及拋光处理达到平滑，无杂质。iii.膜片的厚度膜片的厚度：材料的厚度也会影响应力。膜片的厚度与应力成反比。PPI 标准厚度为 0.016”，当厚度小于 0.010”时，材料将难以处理，而且易变形，另外，过于薄的膜片易断裂。B.膜片的应力：膜片的应力：i.腔体的轮廓腔体的轮廓：影响膜片应力的最大因素是腔体的形状。PPI 的腔体

12、是由五轴数控机床加工。CAED 系统及 FORTRAN 编程来决定腔体的尺寸，并控制在0.0001 英寸。ii.扭矩扭矩：机头螺栓应相对上，逐渐拧紧达到设定值，因为“O”型环密封，紧固力矩小，减小膜片应力，提高膜片寿命。C.现场操作：现场操作：i.压缩气体压缩气体：腐蚀性气体将减少膜片寿命，这时，标准的 301SS将不能满足需要，需选用 316SS或Monel K500TM等材料。ii.气体的清洁程度气体的清洁程度：任何细小的颗粒参杂在气体中，一旦进入腔体，将会最终集结在腔体边缘（紧临密封表面），导致应力变化，其影响系数在 1.2-3.0 之间，所以，PPI 均配有气体过滤器，精度达 5 微米

13、。iii.摩擦腐蚀摩擦腐蚀：此种腐蚀发生在加压下的两物体之间。相互位移将引起应力集中，减少此磨损，可在其间加润滑，PPI 压缩机中间层膜片衬有 TEFLON 层，膜片间的磨损腐蚀完全被消除了，从而提高膜片寿命。iv.温度温度：高温也将影响膜片应力，高温将使膜片产生热应力，高压缩比也将产生热量，被压缩气体不同，影响也不同，PPI 压缩机膜头有夹套冷却，降低温度，延长膜片寿命。六、PPI 的革新和质量控制 六、PPI 的革新和质量控制 1.精心控制设计、制造和安全精心控制设计、制造和安全 所有的 PPI 膜片式压缩机适应在恶劣的工作环境和超强度的条件下运转,压缩机的每一个设计和结构细节都被严格地控

14、制。2.先进的工程设计先进的工程设计 PPI 的设计工程师研究和分析每一个标准，或者根据用户的具体要求设计膜片式压缩机和工艺控制系统，确保满足用户的要求、运行安全和维修简单，通过使用计算机辅助助工程设计系统（CAED）进行系统设计。3.精确的和富有经验的技术精确的和富有经验的技术 在生产领域，先进的设计需要精确的制造技术，PPI 的生产设备为数控机床，确保加工精度满足设计要求。4.严格的质量控制严格的质量控制 PPI 有健全的质保体系，确保在整个设计、采购、制造、装配、测试、清洁和喷漆的过程中严格执行技术标准。5.PPI 的革新，选择和定制能力的革新，选择和定制能力 在设计气阀时，压力、分子量

15、、温度、腐蚀和速率是重要的参数，PPI 在设计压缩机的气阀时考虑到了这些因素，所选择的材料是为了减小摩擦、提高密封性能和减小腐蚀，PPI 根据压缩机工作的工艺条件选择正确的材料。有弹性的密闭支架止回阀被用于降低大约5000psi 的压力或更小的压力。球型止回阀被用于更高的压力中。盘形止回阀通常用于大流量。6.PPI 的先进的泄漏探测系统的先进的泄漏探测系统 PPI 开创了“O”环形密封泄漏探测系统，这种泄漏探测系统已经成为工业标准。与三层结构金属膜片组合使用，能够快速的检测膜片和密封失败。三个“O”型环为工艺侧密封环、液压油侧密封环和泄露检测密封环，它们分别密封工艺气体侧、液压油侧和泄露侧，上

16、下两层膜片表面是光滑的，中间层膜片有凹槽，这个凹槽是从密封地区到达外部膜片的边缘，如果膜片泄露，凹槽为气体和液压油提供通道使它们流向探测系统，从而迅速检测泄露情况，同时中间层膜片衬有 TEFLON 层，这样可减少摩擦，提高膜片寿命。外部的泄露检测系统包括压力表、压力开关、安全阀和排放阀。当有泄露发生时，现场压力表有压力指示；压力开关可发出电信号到控制系统，实现紧急停机；安全阀保证系统安全，当超压时，可排放到放空系统；手动排放阀可排放因温度或其它原因引起的检测系统内的多余气体。七 PPI 隔膜压缩机的独特设计特点七 PPI 隔膜压缩机的独特设计特点 设计特点 优点 1 低应力膜头 安全性高 膜片

17、寿命长 减少膜头事故 2 双半径膜腔设计 减少弯曲应力提高膜片寿命 3 膜头轮廓曲线精确设计与制造 允许膜片组承受背压为零 4 对称的工艺侧腔体和液压侧腔体 保证膜片的整体寿命 5 弹性橡胶“O”型环密封 密封性能好 膜头紧固力矩小 比金属密封环经济 日常维护简便 6 静态密封 无往复循环密封环的磨损 7 紧固力矩小 减少膜片组的应力，提高膜片寿命 日常维护简便 8 三层膜片结构 减少工艺气体的污染 9 泄露检测密封环 防止在膜片和“O”环损坏时泄露气体进入大气 10 泄露检测通道和带沟槽的中间膜片 快速容易在泄露检测口检测泄露情况 11 泄露检测通道 无需特殊膜片 12 膜片材质-通过 PP

18、I 的高标准检测并在工厂制造 更长的寿命 更少的日常维护 日常维护费用低 高质量 13 中间膜片带有 TEFLON 衬层 减少膜片磨损，提高膜片寿命 14 泄露检测开关 能够与报警或紧急停机接线 八 PPI 隔膜压缩机试车检查项目 八 PPI 隔膜压缩机试车检查项目 1.1.安装检查 安装检查 1）检查压缩机的安装环境和压缩机的工艺流程.2）检查压缩机的工艺管道的压力等级和规格尺寸,压缩机的入口管道的规格尺寸不得小于压缩机入口的尺寸.3）检查压缩机管道是否进行液压或气压强度试验,是否吹扫干净.4）检查压缩机电气仪表系统,是否具备试车条件.5）检查压缩机背压系统及如何控制背压系统压力.6）检查压

19、缩机是否有卸载系统,卸载系统的压力不得大于压缩机入口侧的压力,卸载容器的容积是否能够满足卸载,以防卸载系统超压.7）检查压缩机入口是否安装精度等级为 20 的过滤器,过滤器的规格型号是否正确.8）检查压缩机的安全保护系统,安全阀的设定压力是否正确,安全阀释放的气体是否得到正确处理.9）检查压缩机的控制系统,确定压缩机开/停方案,同时确认压缩机远程控制方案.10）在压缩机试车前,确认压缩机系统安装正确可靠,同时压缩机的安全保护系统完整,只有所有工作均完成,才可进行试车.2.压缩机本体检查 2.压缩机本体检查 1）如果压缩机出厂或保存超过 90 天,必须重新检查压缩机的膜头和出入口阀门螺栓的力矩,

20、力矩值见压缩机名牌.2）检查压缩机的电源（电压,频率,相数）,接线是否正确,是否有静电接地.3）检查压缩机V皮带的松紧,飞轮是否紧固,同时进行盘车.4）检查压缩机电机的转向.5）检查压缩机的冷却水系统.6）检查压缩机的油位（压缩机运行后,正确油位在油视镜 1/3-2/3 之间）.7）如果有压力气源,检查压缩机的气密情况.3.压缩机油运 3.压缩机油运 1）确认客户是否调整液压油过压阀的压力,此阀门在出厂时已 PPI 设定好,一般情况下,客户不允许调整,以免影响压缩机的性能参数.2）打开压缩机的出入口阀门,确认阀们处于排空状态,从而保证压缩机出入口压力为零.如果因工艺的特殊要求或未安装排空阀,确

21、认压缩机循环旁路打开,以便压缩机进行无负荷循环.3）确认压缩机入口不能出现真空现象 4）启动压缩机.5）检查压缩机润滑油压力,30 秒内应达到 8PSIG.6）检查压缩机注射油泵运转是否正常.7）检查压缩机液压油过压阀运转是否正常,压缩机刚开始运行时,由于压缩机膜腔内需要补油,同时排出膜腔内的气体,液压油的压力达不到阀门的设定压力,所以无液压油回流.8）8）当液压油压力达到阀们的设定压力时,液压油开始回流,开始时,由于有空气,所以液压油较浑浊,且有气泡,压缩机运行一段时间后,液压油变清澈,同时无气泡,这时可以进行低负荷运转.（此项操作十分重要,是影响压缩机膜片使用寿命的重要因素,如此项操作十分

22、重要,是影响压缩机膜片使用寿命的重要因素,如果压缩机油运工作未完成,就进行带负荷试车,这样在润滑油中有气穴,膜片受压不均果压缩机油运工作未完成,就进行带负荷试车,这样在润滑油中有气穴,膜片受压不均匀,从而造成膜片局部破裂）匀,从而造成膜片局部破裂）9）重新检查压缩机油位.10）渐渐地引入压缩气体,建立一个较低的背压系统,在此低负荷下运行压缩机,观察回油情况,无气泡,回油稳定,清澈,此时整个油运工作顺利完成.4.电气及仪表控制系统检查 4.电气及仪表控制系统检查 检查电气和仪表控制系统,确认压缩机报警连锁停车功能.5.压缩机系统压力检查 5.压缩机系统压力检查 关闭压缩机放空阀,从压缩机入口引入

23、气体,同时渐渐地关闭压缩机出口背压阀,逐步建立压缩机系统压力,检查压缩机的气密情况.一般采用三步达到压缩机的设计压力,每一步需停止压缩机,进行气密检查,若有漏点,及时消除.直至压缩机的设计压力.具体操作步骤如下:将压缩机的出口压力控制在规定的检查压力下运行,稳定压力,检查漏点,检查温度,修复漏点.6.压缩机性能试验 6.压缩机性能试验 引入压缩机的工艺气体,逐步将压缩机运行到压缩机的设计条件（注意:压缩机启动注意:压缩机启动后,应控制压缩机出入口阀门的开度,从而逐步增加压缩机的负荷,如果有循环旁路,后,应控制压缩机出入口阀门的开度,从而逐步增加压缩机的负荷,如果有循环旁路,压缩机启动前,循环旁

24、路阀应全部打开,以便压缩机进行低负荷启动,然后逐步关闭压缩机启动前,循环旁路阀应全部打开,以便压缩机进行低负荷启动,然后逐步关闭循环旁路阀,提升压缩机负荷,逐步达到压缩机的设计条件循环旁路阀,提升压缩机负荷,逐步达到压缩机的设计条件）,压缩机稳定运行后,检查如下项目:压缩机电机电流 压缩机温度 压缩机流量 压缩机控制连锁功能.九、压缩机正常开停机操作步骤 九、压缩机正常开停机操作步骤 1.压缩机本体检查 1.压缩机本体检查 1）检查压缩机工艺管道系统、冷却水系统、润滑油系统、仪表风系统和电气仪表控制系统。2）检查压缩机的油位（压缩机运行后,正确油位在油视镜 1/3-2/3 之间）。3）松开过压

25、阀螺杆，确认处于无压状态（注意不要松动定位螺母，以免影响设定压力）。2.压缩机油运 2.压缩机油运 1）确认压缩机出入口阀门是否关闭，确保压缩机与工艺系统隔离，打开压缩机的出入口放空阀门,确认阀门处于排空状态,从而保证压缩机出入口压力为零。2）打开压缩机循环旁路阀。3）启动压缩机。4）检查压缩机润滑油压力,30 秒内应达到 1.52.5 Kg/cm2。5）检查压缩机注射油泵运转是否正常。6）检查压缩机液压油过压阀运转是否正常,压缩机刚开始运行时,由于压缩机膜腔内需要补油,同时排出膜腔内的气体,所以无液压油回流。液压油开始回流时,由于液压油中有空气,所以回油浑浊,且有气泡,压缩机运行一段时间后,

26、回油稳定、清澈、无气泡。逐渐复位过压阀的定压螺杆，观察回油情况,回油清澈、稳定、无气泡,此时整个油运工作顺利完成此时油运工作顺利完成。（此项操作十分重要,是影响压缩机膜片使用寿命的重要因素,如果压缩机油运工作未完成,就进行带负荷试车,这样在润滑油中有气穴,膜片受压不均匀,从而造成膜片局部破裂）。7）重新检查压缩机油位（压缩机运行后,正确油位在油视镜 1/3-2/3 之间）。8）停止压缩机。3.氮气系统吹扫。从压缩机入口放空阀引入氮气，对压缩机系统管道进行吹扫，确认压缩机管道系统内的空气全部排出，逐渐关闭压缩机出入口放空阀门。4.压缩机带负荷运行 4.压缩机带负荷运行 1）打开压缩机出口阀和循环

27、旁路阀,打开压缩机入口阀 逐渐引入工艺气体。2）启动压缩机，检查压缩机液压油系统,液压油回油稳定、清澈、无气泡,压缩机稳定 5 分钟后，逐渐关闭循环旁路，压缩机带负荷运行，检查压缩机运行参数，确认压缩机是否达到压缩机的设计工况。5.压缩机停机 5.压缩机停机 1）停止压缩机，关闭压缩机出入口阀门。2）从压缩机入口放空阀引入氮气，打开出口放空阀，对压缩机系统管道进行吹扫，确认压缩机管道系统吹扫干净，逐渐关闭压缩机出入口放空阀门。十 PPI 压缩机日常维护表 十 PPI 压缩机日常维护表 项目 描述 40 小时1000 小时2000 小时3000 小时4000 小时5000 小时6000 小时70

28、00 小时8000 小时 1 油过滤器 R/C R/C R/C R/C 2 液压油 R R R R 3 皮带 I/A I/A I/A I/A I/A 4 工艺气体过滤器 R/C R/C R/C R/C R/C R/C R/C R/C R/C 5 液压油止回阀 I I 6 液压油过压阀 PC PC PC PC 7 安全阀 PC PC PC PC 8 阀门 I/C I/C I/C 9 螺纹连接 I/T I/T I/T 10 PC PC PC 注释:1:R:更换;A:调整;C:清理;I:检查;T:紧固;PC:压力检测.十一十一 压缩机故障原因分析压缩机故障原因分析 故障现象故障现象 原因原因 解决方

29、法解决方法 1 流量小或出口压力低 管道泄露 紧固管道连接,或更换垫片 气体组分错误 检查气体组分 液压油过压阀未关闭 关闭液压油过压阀 入口过滤器堵塞 清理过滤器或更换虑芯 液压油过压阀压力设定值错误,或阀芯磨损及损坏 检查液压油过压阀压力设定值,或更换阀芯 气阀故障 检查气阀,更换磨损及损坏部件 循环旁路阀或卸载阀未关闭,损坏 关闭阀门,更换磨损及损坏部件 2 液压油过压阀无回油 油位低 检查油位,加油,如果需要 油过滤器堵塞 清理过滤器或更换虑芯 曲轴箱内油池堵塞 清理 油管道泄露 紧固管道连接,或更换 活塞环磨损 解体检查,更换损坏部件 液压油止回阀泄露 解体检查,更换损坏部件和 O 环 整体更换,如果需要 润滑油或注射油泵故障 解体检查,更换损坏部件,整体更换,如果需要 活塞 O-RING 泄露 解体检查,更换 O 环,如果需要 3 液压油中有气泡 检查压缩机油运时,压缩机出入口压力.按规定,压缩机出入口压力为零,重新进行油运.4 泄露停车 膜片破或 O 环泄露.打开膜头,更换膜片和 O 环.5 出口温度高 检查膜头,油冷却器和气体冷却器的冷却水流量 检查冷却水系统,确认流量是否满足 出口阀泄露到入口侧 检查气阀,更换磨损及损坏部件 入口压力低 检查入口压力 入口温度高 检查入口温度