第四节　压　缩　机

用于气体压缩及输送的设备称为压缩机。随着生产技术的不断发展，压缩机的种类和结构形式也日益增加。目前，压缩机不但广泛地应用在采矿、冶金、机械制造、土木工程、石油化工、制冷与气体分离工程以及国防工业中，而且医疗、纺织、食品、农业、交通等部门，对压缩机的需求也在不断增加。

在石油化工生产中，压缩机的使用十分普遍，压缩机和泵一样，也是一种通用机械。

一、压缩机的分类

由于气体和液体都是流体，压缩机和泵都是用于对流体加压及输送的设备，所以，两者在工作原理和结构上有很多相似之处，其类型基本相同。对压缩机也可以根据工作原理、用途以及排气终压进行分类。

根据工作原理的区别，可将压缩机分为容积式和速度式两大类，每一类又可分为若干种。

1.容积式压缩机

容积式压缩机的工作原理类似于容积式泵，依靠工作容积的周期性变化吸入和排出气体。根据工作机构的运动特点可分为往复式压缩机和回转式压缩机两种类型。

（1）往复式压缩机　往复式压缩机的典型代表是活塞式压缩机，其结构与往复泵有相似之处，由气缸和活塞构成工作容积，依靠曲柄连杆机构带动活塞在气缸内作往复运动压缩气体，根据所需压力的高低，可以制成单级压缩机或多级压缩机，也可以制成单列压缩机或多列压缩机，可用以压缩空气及其他各种气体。

（2）回转式压缩机　回转式压缩机由机壳与定轴转动的一个或几个转子构成压缩容积，依靠转子转动过程中产生的工作容积变化压缩气体，属于这种类型的螺杆式压缩机在结构和原理上类似于螺杆泵，机壳内装有两螺杆，主动螺杆为凸螺纹，从动螺杆为凹螺纹，两螺杆依靠齿轮传动，工作时，凸螺纹挤压凹螺纹内的气体，使工作容积产生变化，实现气体的吸入与排出。这种压缩机常作为动力用空气压缩机使用，此外，还应用于制冷。

2.速度式压缩机

速度式压缩机的工作原理类似于叶片式泵，依靠一个或几个高速旋转的叶轮推动气体流动，通过叶轮对气体做功，首先使气体获得动能，然后使气体在压缩机流道内作减速流动，再将动能转变为气体的静压能，根据气体在压缩机内的流动方向，将速度式压缩机分为离心式和轴流式两大类。

（1）离心式压缩机　在离心式压缩机中气体径向流动，其叶轮的形状与离心泵相似，但由于气体的密度小，为了对气体产生足够大的离心力，压缩机的叶轮直径比离心泵叶轮要大得多，转速也比离心泵要高得多，加工精度要求也很高。离心式压缩机在现代大型化的石油化工生产中应用非常广泛。

（2）轴流式压缩机　在轴流式压缩机中转鼓上所装的螺旋桨式叶片推动气体轴向流动，机壳上装置的静叶片起减速导流作用。由于在轴流式压缩机中气流路程短，阻力损失小，因此，其效率较离心式压缩机高，但排气终压较低，一般只作为大型鼓风机使用。

二、活塞式压缩机

活塞式压缩机的构造、工作原理与往复泵相似，依靠活塞在汽缸内往复运动造成的工作容积变化吸入和压缩气体。排气终压取决于压缩前后气体的体积比，气体在机器内流速低，阻力损失小。与其他类型压缩机相比较，排气终压范围广，可以满足从低压直到高压、超高压的要求，其效率也较其他类型压缩机高。但由于其排气量与汽缸容积和转速成正比，转速的提高又受到惯性力的限制，排气量大的压缩机汽缸尺寸大、机器笨重、占地面积大，并且存在气阀、活塞环、填料等易损件。

（一）活塞式压缩机的工作原理

压缩机的活塞在汽缸内往复运动一次的过程中，汽缸所经历的吸气、压缩及排气等过程的总和称为压缩机的工作循环，压缩机的工作过程就是其工作循环的简单重复。图3-28为一单作用活塞式压缩机的工作原理示意图。汽缸的内表面和活塞工作端面所形成的空间构成了压缩气体的工作腔。当活塞在汽缸内往复运动时，气体在汽缸内被压缩并完成吸气、压缩、排气、膨胀等四个过程。

（1）吸气过程　当活塞向右移动时，汽缸内工作容积逐渐增大而压力降低，当压力低于进气管中压力时，气体顶开吸气阀进入汽缸，直到活塞运动至最右端（此点称为内止点）。

（2）压缩过程　当活塞向左移时，吸气阀关闭，同时由于排气管中压力大于汽缸内部压力，汽缸内气体还不足以顶开排气阀从排气阀排出，而被封闭在汽缸的密封工作腔内，并随着活塞继续向左运动，工作腔容积越来越小，气体压力逐步提高。

（3）排气过程　活塞继续左移至某一位置时，压力达到工作要求的数值，此时排气阀被迫开启，气体在该压力下被排出，直到活塞运行到左边末端（此点称为外止点）。

（4）膨胀过程　为了防止活塞运动到止点处时与汽缸盖相撞击，在设计制造时，活塞与汽缸处总留有一定的间隙，所以气体不可能被全部排尽。当活塞再次向右移动时，具有压力的残留气体将随之发生膨胀，当压力降到低于外界压力时，压缩机才开始下一次的吸气过程。

活塞不停地在汽缸内往复运动，气体被循环地吸入和排出汽缸。活塞往复运动一次，完成吸气、压缩、排气、膨胀四个过程，称为一个“工作循环”。活塞从内止点到外止点的运行距离称为行程（或冲程）。

图3-29为双作用汽缸的示意图，与单作用汽缸不同之处在于其活塞两侧均装有进、排气阀。这样，活塞无论向左或向右运动时，都能同时完成吸入和排出气体各一次。

（二）活塞式压缩机的操作与维护

（1）开车运转　在压缩机开车前，应先对机器的油路、水路、安全保护装置、机械传动装置等进行检查。

对于采用飞溅润滑的压缩机，应通过机身上的视镜或油尺观察润滑油油面高度是否适合开车，如连杆大头转动到最低位置时油面仅能淹没击油杆，则高度适宜。对于采用压力润滑的压缩机，可先启动油泵和注油器，检查传动机构和汽缸、填料等处油路是否畅通。由于传动机构的润滑油是循环使用的，润滑油的性能随使用时间延长而恶化，一般要求一年须更换一次，换油时要注意检查新油的牌号和各项性能指标一定要符合技术要求，并对油过滤器进行清洗。

水路的检查包括对水温的检查和水路是否畅通的检查。在压缩机运转过程中，冷却水温度并不是越低越好。压缩临界温度较高的气体时，汽缸冷却水温度过低，会使汽缸内气体出现液化现象，压缩含水蒸气的湿气体时，会使水蒸气在汽缸壁面凝结，造成汽缸的润滑恶化并由此增加汽缸的磨损，因此冷却水温度应以设计说明书的指示为准。检查水路是否畅通的方法是打开水路进水阀门后，观察排水管中是否有冷却水流出，对于并联式和混联式的冷却应对机器的每个冷却部位水路都进行检查。

压缩机的安全保护装置包括安装在各级汽缸排气管路上的安全阀、压力调节机构以及安装在第一级汽缸吸气口的排气量调节机构，这些装置不仅可以调节排气量，而且在压缩机各部位压力升高到警戒值时，可以对压缩机起到安全保护作用。为保证机器开车运转安全可靠，开车前须检查安全保护装置是否正常有效，尤其对安全阀、减荷阀等不经常工作的装置，为避免锈蚀卡住，应定期检验。

此外，在开车前还应盘车转动传动机构一圈以上，检查各连接部位是否紧固，转动是否灵活，地脚螺栓和管道连接是否有松动现象，汽缸等机件的支承是否坚固可靠。连杆大头螺栓，由于承受交变载荷的作用，易疲劳断裂，是压缩机的薄弱环节之一，应检查是否已按期更换。

（2）维护压缩机　在开车进入正常运转后，应按时观察机器的排气压力、排气温度、油压、水温、冷却水是否断流等项目，并做好记录，储气罐、冷却器、油水分离器要及时放出油水，并注意压缩机及其辅助设备的环境清洗卫生，发现问题及时处理，以保证机器的安全运行及其使用寿命。

（三）活塞式压缩机检修制度

生产设备是工厂固定资产的重要组成部分，是工厂生产能力的基础，产品质量的提高、产量的增长、新产品的发展，在很大程度上都取决于设备的技术状态。经常保持设备的应有精度和效能，就为工厂生产提供了重要的物质基础，正确地使用、维护和管理设备，对保证安全，充分发挥生产能力，确保产品质量，提高企业经济效益都具有重要的意义。实践证明，只有加强和认真执行设备计划维修和使用管理制度，才能在生产中取得主动权利。

设备计划维修和使用管理制度，是设备使用、维护、检修、管理所必需的一系列具有预防性和计划性的组织措施和技术措施，是保证生产设备经常处于正常状态，提高设备维修质量，降低修理成本的重要条件。

由于知识的更新，新技术、新材料的出现和发展，对现役中的设备很有引用价值，可以进一步地完善和改进该设备的性能和使用条件。这是因为，压缩机在设计到制造立体上是完美的，使用了一些当时的可靠技术和材料。但到使用中，掌握者或者修理人员就可以依据自己的条件，特别是新知识、新工艺来仔细地进行改造，达到提高使用寿命、提高设计能力、降低修理时间和修理费用的目的。

1.检修工作类别

检修工作可分为计划检修（预防性修理）和故障检修（临时处理）两类。

零部件的失效损坏，绝大多数是遵循一定规律的。机器在早期、偶然故障期内的故障率很低，一般都能稳定工作；而在耗损期内，由于零部件老化、磨损和松动等，使故障率上升。计划检修就是把将要达到耗损故障期的零件进行更换或修理，使机器维持正常状态。计划检修是在经济合理的基础上，使机器保持正常使用状态而进行的最佳维修方案。

工艺操作不当，计划检修落实不到位，特别是维护不好等方面因素导致出现突然的压缩机损坏的事故而引发的修理工作，可为故障检修。这一工作虽不经济、不合理，但也是常见的。这一类的工作难度和危害比较大。

（1）计划检修　计划检修根据压缩机的运转周期、修理的工作量、修理的目的，一般分为大、中、小修。对大型的压缩机，还应该根据修理间隔期和上次修理遗留的问题，特别是在出现故障时，分为甲、乙、丙等级不同的大、中修。

①定期检查　设备定期检查应按计划进度和规定项目进行。检查时需要查明并消除设备隐患，使之能正常使用到下次计划修理，同时进行设备清洗和换油。大、中修前的检查，应查明在下次计划修理时需修复的缺陷，确定修理内容，为下次修理工作做准备。定期检查应尽量在非生产时间进行。但必要时，也可占用部分生产时间。

②小修　设备的小修是工作量较小的一种计划修理。一般设备运转800～1500h，应进行一次小修。小修时应进行必要的局部或全部（简单的设备）的分解检查，更换与修复在修理间隔期内不能维持的或已磨损腐蚀的零件，并进行零部件的调整或必要的试验，以保证设备正常使用至下次计划修理。

③中修　设备中修的工作量介于大修和小修之间，对磨损部件进行分解、调整和检修的一种计划修理。一般运转3200～6000h后进行一次中修。中修时：应更换与修复使用期限等于修理间隔期或用不到下一次中修时已磨损、腐蚀或丧失机能的零件；校正设备坐标；校验仪表、安全装置；检修附件，进行设备的气密性检查，以及补漆或喷漆工作，恢复设备规定的精度、性能。

④大修　设备大修是工作量最大的一种计划修理，一般在运转12000～26000h后进行一次。设备大修的主要修理内容是：将设备全部分解，全面检查、修理所有零件，并对照原来的零件进行记录数据、重新校正、找平，彻底清洗积垢；对储气罐、冷却器需做强度及气密性检查，并重新做防腐处理；对压缩机基础要进行沉降观测，并检查有无裂纹等不正常现象发生，全面恢复设备规定的精度和性能。

（2）定期性清洗与校验

①设备清洗　应定期清洗空气滤清器、管道、储气罐、阀门、阀室及油过滤器，以清除空气系统中的灰尘、积炭、杂物和润滑油系统的金属屑及杂物等。

②油箱换油　当润滑油油质中任一指标超过允许值，或润滑油已达到规定的使用时间时，应换油，一般击溅式润滑的换油期是1500h，集中式润滑的换油期是3000h。

③定期精度检验　进行精度检验时，如发现精度超差，可借助调整机构或相互部件位置来消除。如需修刮或更换较大零部件才能消除时，则可以在最近一次的计划修理时予以安排。

④预防性试验　受压设备（包括输送管道）、电气设备（包括电气网络）及起重设备，不仅在计划检修时，而且在修理间隔期中也需进行定期的、季节性的预防性试验。通过试验，掌握设备的技术状态、电气绝缘性能和机械结构强度，及早发现和消除设备隐患。

（3）故障检修　故障检修的工作量、工作范围是不可确定的，只能依据故障发生的部位和引发、危及的部件及其连接转动部件检查修理，直接影响和间接影响部件检修工作，在生产要求紧的情况下，也可简化检查工作，但必须在近一个检修期，做全面的检查、校验、修理。

因设备事故和突然损坏而引起的临时性修理，称计划外修理。计划预修工作组织得好的工厂，通常不应有计划外的修理。

2.压缩机的小、中、大修的内容

（1）小修

①清洗吸气阀、排气阀；检查汽缸套、储气罐。

②检查阀门严密性，并研磨阀门。

③检查所有运动机构的紧固程度。

④检查连杆和轴瓦的固定螺栓的紧固程度。

⑤检查和调整轴颈与轴瓦的间隙。

⑥清洗空气和油的滤清器。

⑦检查活塞、活塞环和汽缸的磨损情况，并清洗干净。

⑧检查密封填料函，修刮密封环。

⑨检查油路中的逆止阀、注油器、油泵和油管。

⑩清洗润滑系统并换油。

检查各种管道、法兰的衬垫。

检查并调整压力调节器。

检查压力计、温度计及安全阀。

（2）中修　除进行小修的全部工作项目外，还要进行如下工作项目。

①更换吸、排气阀中已损坏的零件。

②清洗水套及各冷却器。

③除去储气罐和排气管道上的积垢。

④检查曲轴的各段轴颈，打光毛刺或重新修磨。

⑤检查和调整各部门间隙，必要时修理或更换轴瓦。

⑥修磨活塞、活塞杆、密封环及紧固螺钉。

⑦更换活塞环和连杆螺栓。

⑧检修十字头，必要时更换十字头销和滑履。

⑨清洗机身筒体，修理或更换密封环。

⑩检查压缩机与电动机主轴的同心度。

检修油泵，更换油泵部分零件。

部分涂漆。

（3）大修　除进行中、小修项目外，还要进行如下项目。

①机器全部进行分解清洗。

②镗磨汽缸或更换汽缸套。

③修复或更换曲轴。

④修理或更换活塞、连杆和活塞杆。

⑤更换大头瓦、主轴瓦，修理轴承座。

⑥更换各部轴承，更换活塞环、密封环，并调整其间隙。

⑦更换冷却器损坏的管子或管夹。

⑧修理或更换过滤器。

⑨清洗油管、油杯和油泵，更换已损坏的零件。

⑩清洗和修理各部管道、储气罐、油水分离器。

修理或更换管道附件。

检修与校正安全阀和压力调节器，更换损坏的零件。

更换并加固各部（轴瓦、水套、气阀）的连接螺栓。

更换皮带。

校验各部仪表。

检验机身和基础的状态，并清除缺陷。

试压与全部涂漆，并试运转。

3.检修管理

（1）编制年度检修计划

①设备的所有组成部分及其附属装置（包括电气部分）应同时进行修理，避免互相脱节而影响生产。

②设备具有工作的连续性、季节性及周期性，检修计划应根据设备特点进行安排，使设备检修与生产任务紧密结合。

③应考虑修理工作量的平衡，使全年检修工作均衡进行。

④做好设备修理前的准备工作，如图纸、备件及大型复杂锻铸件的供应。

设备检修必须严格按计划执行。如因特殊情况需变动，应由设备所在的车间提出申请。变更年度或季度检修计划时，应按部、局规定办理审批手续。在季度检修计划内变动月份，应经总工程师批准。

设备大、中修检修单位应在大、中修前，进行的一次小型预防维修时编制，并确定主要修理项目、需修理或更换的零部件。在大、中修时，再做最后核对和补充。

（2）压缩机设备修理图册的编制　压缩机设备修理图册编制内容如下。

①主要规格。

②总图应包括压缩空气设备装配总图及其分图、调节系统管路图和油路图。电气系统及其设备（如配电板）应有原理图和安装图。网路结构（如架空线、电线、地下管道）应有平面图和必要的断面图。

③零备件的明细表。

④零备件图。

⑤外购件明细表。

（3）修理图纸的测绘和注意事项

①一般在设备修理时进行测绘，最好在大、中修前的预检时进行。

②应以同型号数量多及单台关键设备为重点。

③同型号设备的相同零件尺寸，应尽量使其一致。

④设备改进、改装后，其说明书和修理图册应及时作相应修正。

在修理时，应尽可能恢复各零件原有尺寸和性能。如恢复原有尺寸在经济上不合理或技术上有困难时，可采用修理尺寸法或分级修理尺寸修复，但必须在零件图上注明修理尺寸。

（4）备件储备原则

①使用期限在修理间隔期内的全部零件。

②使用期限虽大于修理间隔期，但同型号设备台数较多的零件。

③生产周期长和大型、复杂的锻、铸零件。

④需外厂协作制造的零件和外购的标准件（如V带、链条、滚动轴承、电气元件及需国外订货的配件等）。

（5）压缩机的修理要求

①检修项目要按修理规范进行，并通过修前预检和试验确定。

②电气设备的检修进度，必须与机械部分的检修进度相配合。

③停机修理，应考虑工厂动力供应情况。尽量减少停供动力的次数、时间和范围。

④制订安全措施，并严格贯彻执行。检修前，应经技安人员检查或试验，证明已断电或压缩气体、液体及有害气体已全部排除，方可进行修理。电气开关和管道阀门必须挂上“检修”的明显标志。

⑤检修前，应对需用的备件、材料和工具及其质量严格检查。

⑥须备有设备的装配结构图、电路系统图和管道系统图，以便修理时查对。

⑦应按照规定的顺序进行检查。检修后要进行系统的检查与清理。

⑧检修后，设备必须达到规定的技术标准和使用性能。

（6）验收

①设备小修后，应进行外部检查、空载和负载运行试验。

②压缩空气设备的大、中修，应根据检修单规定项目进行检查，如外部检查、空运转试验、必要的技术性能试验和负载试验，以达到出厂标准，并符合工业企业电气技术管理法规、电气设备试验交接规程和受压容器的检验规程等各项质量要求。

③部件验收　由车间检验人员负责，包括各部件装配质量的检查和主要钳工（滑道与轴承的刮研等）的质量检验。

④初步验收　压缩空气设备的大、中修，由机动科检验人员负责。属于修理车间修理的，由修理车间代表（机械动力员）和修理钳工组长参加。属于车间维修工段（组）修理的，则由车间机械动力员、车间维修组长参加。试验工作由动力试验室负责进行。大修后应进行满负荷试验。经试验合格，填写设备修理验收单，分别呈报机动科和使用车间。

⑤最后验收　这是将设备交回使用单位的验收，由使用人员进行验收，一般需进行24～28h的运行试验（具体时间可由工厂机动科决定）。在试运行中如发现缺陷，应由修理单位负责排除。试运行合格后办理验收移交手续，将设备正式移交给生产单位。

设备修理后，如果不合格，不能投入使用，应进行返修。

（四）活塞式压缩机检修工艺

依据选定、购置的压缩机特点和使用说明书，再根据生产介质，使用的内、外部环境（如气候、工作的连续性）等因素，制定出一套各类检修的量的标准，称为检修工艺。

1.检修工艺内容

在未采用标准检修计划作业卡片之前，原计划预修制度是不够完善的，因为它不能解决缩短机器检修车的时间问题。为此，应根据机器说明书及设备使用特点，制订出机器的标准修理工艺。修理工艺中应明确规定：检修成员的数量及技术水平；检修总工作量和费用；检修现场图表，包括备件、材料表、进度网络图表等；因检修而停车的时间；标准检修计划表。

修理工艺内容包括：机器概述；制订检修的计划作业卡片，其内容有拆卸工作量及拆卸顺序，更换零件一览表，不更换零件的修理方法及半成品的加工方法，主要零部件的装卸顺序和方法，中间工序和最后检查试验的技术文件，按报废标准检查缺陷，必要的用具。

2.零件损伤分类

（1）表面损伤

①机械损伤（磨损）　包括表层的磨损、塑性变形及材料结构性能变化。

②腐蚀　由于化学作用所引起的损伤。

（2）整体损伤　由于零件内部的结构变化和物理变化而产生裂纹、蜂窝、碎裂及断裂等。按损伤的机理，零件整体损伤可分为机械损伤和热化学损伤。

3.零件表面损伤的修复处理方法

（1）冶金或电化学处理　在零件表面覆盖一层金属层、合金（硬钢、铬、镉等），如喷镀、电镀和化学镀等。

（2）化学处理　在基体金属表面进行化学处理，如铁氧化处理、氮化处理、磷化处理及硫化处理，使其形成耐磨层。

（3）热处理　改善基体金属表面的结构性能，如淬火、渗碳等。

（4）耐磨合金　耐磨合金的组织是非均一的。它是由在数量上占主要部分的软基体和均匀分布的坚硬颗粒所组成。如含锡合金（σ₈₃、σ₄₀、σ₁₆、σ₁₀）、含铅合金（σ_K、σ_c），其软基体是锡和铅，硬基体是锡锑的结晶体，也可用青铜或石墨一铁作减摩材料。

（5）加工方法　常用滚压、喷丸等加工方法以延长零件的使用寿命；用车、磨的方法进行整形；用换位镶套等方法恢复零件的精度和表面粗糙度。

（6）补焊修理法　对一些可焊性较好的材料部件面部损坏均可进行补焊填充后，经过机械加工修理而继续使用，如铸铁、铸钢、20钢等材料。

（7）修理尺寸法　修理尺寸法简便、经济，因而在修理上得到了普遍的应用。修理尺寸法是指一对组合件磨损时，对组合件中的主要件，不考虑原来的名义尺寸，经光磨后恢复原来的形状公差和表面粗糙度，而光磨后的尺寸称为修理尺寸。然后根据修理尺寸，重新配制另一配合件与之配合，并保证原来的配合关系不变。确定修理尺寸的原则，首先要考虑结构上的可能性和修理后零件的机械强度。在此前提下，应有尽量多的修理次数。一台全新的机器用到报废，中间要经过多次修理。如果每次修理都临时配制零件，既费时又费料，不能满足现代生产发展的需要。

三、离心式压缩机

在现代大型石油化工装置中，除了个别需要超高压、小流量的场合外，离心式压缩机已经基本上取代了活塞式压缩机。如在化肥厂使用的离心式氮氢气压缩机、二氧化碳压缩机，石油化工厂生产中使用的离心式石油气压缩机、乙烯压缩机，炼油厂使用的离心式空气压缩机、烃类气体压缩机，以及制冷用的氨气压缩机等。

（一）离心式压缩机的工作原理

为了更好地理解离心式压缩机的工作原理，首先介绍几个常用术语，即“级”“段”“缸”和“列”的概念。

压缩机的级就是由一个叶轮及其相配合的固定元件所构成的基本单元。级是组成离心式压缩机的基础。根据级在压缩机（或压缩机段）中所处的位置不同，级又分成首级、中间级和末级。在离心式压缩机的段中，除了段的第一级（首级）和最后一级（末级）外，其余的各级均为中间级。首级由吸气室、叶轮、扩压器、弯道和回流器所组成；中间级如图3-30所示，由叶轮、扩压器、弯道和回流器所组成；末级如图3-31所示，由叶轮、扩压器和蜗壳所组成（也有的末级只有叶轮及蜗壳，而无扩压器）。

压缩机的段是以中间冷却器作为分段的标志，气流从吸入开始至被引出冷却的过程或从吸入至排出机外的过程，都称为段。每个汽缸内可以有一个或几个段，每个段可以有一个或几个级。

压缩机的缸是将一个机壳称为一个缸，多机壳的压缩机就称为多缸压缩机。一般压缩机的每个缸可有一至十级。多缸压缩机各缸的转速可以相同，也可不同。

压缩机的列就是压缩机缸的排列方式，由一个缸或几个缸排列在一条直线上称为压缩机的列，一列可由一个至几个缸组成。

工作时气体先由吸气室吸入，流经叶轮时，叶轮对气体做功，使气体的压力、温度、速度提高，比体积缩小。经过叶轮出来而获得能量的气体，进入扩压器，使速度降低，压力进一步得到提高。最后经过弯道、回流器导入下一级而继续压缩。由于气体在压缩过程中温度升高，而气体在高温下压缩，功耗将会增大。为了减少压缩功耗，故在压缩过程中采用中间冷却，即由第三级出口的气体，不直接进入第四级，而是通过蜗室和出气管引到外面的中间冷却器进行冷却，冷却后的低温气体，再经吸气室进入第四级压缩，最后，由末级出来的高压气体经出气主管输出。

由此可知，离心式压缩机的工作过程同离心泵一样。气体由吸气室吸入，随叶轮一起高速旋转，在离心力的作用下，其动能和静压能升高，经叶片间流道沿半径方向甩出，进入流通面积逐渐增大的扩压器，气体的动能降低转化为静压能，使气体的压力进一步得到提高。然后，经弯道和回流器进入下一级继续压缩。在完成最后一级的压缩后，气体由蜗壳收集从排气管道排出。

（二）离心式压缩机的主要性能参数

离心式压缩机的主要性能参数有排气压力、排气量、压力比、转速、功率和效率等。它们是衡量压缩机工作性能、正确选择及合理使用压缩机的重要依据。

（1）排气压力　指气体在压缩机出口处的绝对压力，也称终压，单位常用Pa或MPa表示。

（2）排气量　指压缩机单位时间内能压送的气体量。一般规定排气量是按照压缩机入口处的气体状态计算的体积流量，但也有按照压力为101.33Pa，温度为273K时的标准状态下计算的排气量，单位常用m³/min或m³/h。

（3）压力比ε　为出口绝对压力p_d与进口绝对压力p_s的比值。它表示了压缩机升高气体压力的能力。

（4）转速　压缩机转子单位时间的转数，单位常用r/min。

（5）功率　压缩机的功率指轴功率，即驱动机传给压缩机轴的功率，单位用kW表示。

（6）效率　效率是衡量压缩机性能好坏的重要指标。压缩机消耗了驱动机供给的机械能，使气体的能量增加，在能量转换过程中，并不是输入的全部机械能都可转换成气体增加的能量，而是有部分能量损失。损失的能量越少，气体获得的能量就越多，效率也就越高。

（三）离心式压缩机的检修内容

1.小修

（1）检查和清洗油过滤器。

（2）消除油、水、气系统的管线、阀门、法兰的泄漏缺陷。

（3）消除运行中发生的故障缺陷。

2.中修

（1）包括小修项目。

（2）检查、测量、修理或更换径向轴承和止推轴承，清扫轴承箱。

（3）检查、测量各轴颈的完好情况，必要时对轴颈表面进行修理。

（4）重新整定轴颈测振仪表，移动转子，测量轴向窜动间隙，检查止推轴承定位的正确性。

（5）检查止推盘表面粗糙度及测量端面跳动。

（6）检查联轴器齿面磨损、润滑油供给以及轴向窜动和螺栓、螺母的连接情况，进行无损探伤，复查机组中心改变情况，必要时予以调整。

（7）检查、调整各测振探头、轴位移探头及所有报警信号、联锁、安全阀及其他仪表装置。

（8）检查、拧紧各部位紧固件、地脚螺栓、法兰螺栓及管接头等。

3.大修

（1）包括全部中修项目。

（2）拆卸气缸、清洗检查转子密封、叶轮、隔板、缸体等零件腐蚀、磨损、冲刷、结垢等情况。

（3）检查、测定转子各部位的径向跳动和端面跳动、轴颈表面粗糙度和形位误差情况。

（4）宏观检查叶轮，转子进行无损探伤，根据运行和检验情况决定转子是做动平衡还是更换备件转子。

（5）检查、更换各级迷宫密封、浮环密封或机械密封或干气密封，重新调整间隙、转子总窜量、叶轮和扩压器对中数据等。

（6）检查清洗缸体封头螺栓及中分面螺栓，并做无损探伤。

（7）汽缸、隔板进行无损探伤，检查汽缸支座螺栓及导向销。

（8）检查压缩机进口过滤网和出口逆止阀。

（9）检查各弹簧支架，有重点地检查管道、管件、阀门等的冲刷情况，进行修理或更换。

（10）机组对中。

4.拆装程序

（1）低压缸

①排尽缸内二氧化碳气体，拆去可能妨碍低压缸大盖起吊的附件、油气管线、护罩，其中包括进出轴承箱油管、联轴器进出油管。

②仪表拆去低压缸前后振动、轴位移探头。

③拆卸联轴器护罩。

④复查对中，表盘在增速箱。

⑤拆除前后轴承箱罩壳。架表测量止推轴承间隙，将百分表架到轴头上，用撬棍将转子前后拨动，读百分表的差值。

⑥检测转子定心位置。

⑦测量前后轴承间隙与瓦壳过盈量，拆除上半部轴承。

⑧在缸体支座螺栓垫下面插0.40mm厚的铜片把紧。

⑨拆卸低压缸大盖螺栓，用专用的套管拆卸螺母。

⑩起吊。

（2）高压缸

①排尽缸内介质，拆去可能妨碍高压缸抽芯的附件、油气管线、护罩，其中包括三、四段机封气进出管，三、四段轴封气进出管，平衡管，进出油管，联轴器进出油管。

②仪表拆去高压缸前后振动、轴位移探头。

③拆卸联轴器护罩，测量中间连接浮筒窜量。

④测量高压缸轮毂与轴端凹入尺寸段轴头距离。

⑤复查对中，表盘在增速箱。

⑥拆除前后轴承箱罩壳。架表测量高压止推轴承瓦量，用撬棍在两边撬住联轴器，将转子前后拨动，百分表的差值即是止推轴承间隙。转子推向止推工作侧，测量轴端到轴承箱端距离。此数据是安装机封时的重要数据。

⑦检测转子定心位置。

⑧测量前后轴承间隙与瓦壳过盈量。

⑨拆卸前后径向轴承，方法是拆除下半部径向轴承时，抹上油，用木棍撬起轴，用铜棒轻轻敲击，使之沿轴圆周转动，转子至上方时拿下，并做好标记。

⑩用液压专用工具拆卸三段止推盘，拆除四段半联轴器。其原理是将油从轴端孔打入，进入联轴器与轴配合凹道的小孔，胀大止推盘或半联轴器，随着油压越来越高，形成间隙，由于轴颈有锥度，止推盘或联轴器自动滑下。拆卸时专用工具只用一个进油孔。拆卸三段止推盘时胀开压力为140MPa，拆除四段半联轴器胀开压力为195MPa。

在缸体支座螺栓垫下面插适当厚度的铜片把紧。

拆卸三、四段机封，拆机封前先用专用工具将轴锁死在工作位置。

拆卸端盖与筒体的24个M56的连接螺栓，用锤打或用加长杆扳，留一个螺母，在三段进气端端盖上装上导向杆，同时装上2个顶丝，用天车吊起端盖，待导链绷紧时拆下螺母，用顶丝将端盖顶出一段距离，然后慢慢点动天车，分段拆走，注意螺栓与孔是否错位，待完全退出后将端盖放在一边栏杆上用铁丝固定，用白布塞住油、气孔，回装时注意吹扫。

测量内缸端到外缸体端面距离，以判断内缸回装是否到位。

利用专用机具及液压油泵均匀水平地抽出内缸组件一部分。用天车兜住内缸体，走大车，拉出内缸（内缸大约有3t）。注意保护轴头，卸去内缸O形圈与背环后，置于专用支架上，将外缸内侧下部开口封好。测量轴封间隙。

拆去内缸中分面螺栓和销钉，吊开上半部分内缸组件（用4个吊环），翻缸放置，将转子吊出置于专用鞍架上。测量气封间隙，注意是两边之和，同时用塞尺测量一下内缸中分面间隙，要求0.01mm以内。

5.检修验收

（1）机组检修、试车后必须由工厂有关部门组织生产单位和检修单位进行三级技术验收工作并将结果记录存档。

①检修项目负责人对检修质量负责，检修结果应进行逐项检查，发现不符合技术要求时立即组织返修；自检符合质量要求并具备完整的检修记录后，交检修单位技术负责人进行检查。

②检修单位技术负责人对各施工班组的检修结果进行详细核查，对关键部位亲自抽检或复检，发现检修质量问题时立即查明原因组织返修，重要的质量问题应及时上报技术管理部门，确认质量符合技术要求后在检修记录上签字。

③由生产技术管理部门组织检修单位、生产使用单位以及有设备厂长或主管副总工程师参加的检修质量审查会议，对检修单位技术负责人提交的检修记录和初步整理的检修资料进行逐一审核，做出是否同意质量验收的结论。

（2）机组检修、试车验收必须具备以下齐全、准确的技术记录。

①机组检修技术记录和技术方案。

②机组检修期间设备缺陷的检查，处理结果及遗留的问题等技术报告。

③机组调节、保安和联锁系统调试记录。

④单体和联动试车期间机组各部分压力、温度、流量、转速、振动、轴位移、调节阀开度、真空等运行参数的连续记录；机组各系统泄漏点的泄漏情况记录。

（3）机组投入运行后1个月内应归纳整理如下资料。

①机组检修、试车工作的技术总结。

②机组热效率或蒸汽消耗量分析资料。

③压缩机各段压力比、流量和历年相同负荷时机组的对应关系资料。

（4）机组检修、试车验收中应对检修、试车工作做出全面的实事求是的技术评价，能及时处理的问题，应做出限期加以整改或处理的决定，不能立即处理的设备问题，必须提出相应的维护使用措施或事故防范措施。

（5）机组经验收认可后，办理交接手续正式投入使用。