第三章壓縮空氣系統(tǒng)福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院童文勇第三章壓縮空氣系統(tǒng)福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院1第一節(jié)水電站氣系統(tǒng)用途一、壓縮空氣的特點空氣具有極好的彈性（即可壓縮性），是儲存壓力能的良好介質(zhì)，同時壓縮空氣使用方便、安全可靠，易于儲送。一、壓縮空氣的用途因此，在水電站中得到了廣泛應(yīng)用。主要用途如下：（1）供液壓操作的油壓裝置壓力油罐用氣：額定工作壓力一般為2.5MPa，大型機組選用4Mpa或6Mpa。目前國內(nèi)調(diào)速器最高油壓已達(dá)16Mpa。（2）機組停機過程中的制動用氣：額定壓力0.7MPa。（3）水輪發(fā)電機組調(diào)相運行時轉(zhuǎn)輪室壓水用氣：額定壓力0.7MPa。第一節(jié)水電站氣系統(tǒng)用途一、壓縮空氣的特點2第三章水電站氣系統(tǒng)（4）機組、設(shè)備在安裝、檢修中的風(fēng)動工具及設(shè)備吹掃清污用氣：額定壓力0.7MPa。（5）水輪機主軸檢修圍帶密封充氣、發(fā)電機封閉母線微正壓用氣：額定壓力0.7MPa。（6）蝴蝶閥止水圍帶充氣：工作壓力應(yīng)比閥門承受的水壓力高（0.2～0.4）Mpa。（7）燈泡貫流式機組發(fā)電機艙密閉增壓散熱用氣：一般為0.7MPa。（8）前池或壓力管道進(jìn)口攔污柵處防凍吹冰用氣：額定壓力0.7MPa。（9）大中型機組水輪機強迫補氣：一般為0.7MPa。（10）氣動配電裝置中的空氣斷路器及氣動隔離開關(guān)操作和滅弧用氣：2～2.5MPa。第三章水電站氣系統(tǒng)（4）機組、設(shè)備在安裝、檢修中的風(fēng)動工具3調(diào)速器的油壓裝置調(diào)速器的油壓裝置4主閥的油壓裝置主閥的油壓裝置5機組制動供氣機組制動供氣6吹掃用氣吹掃用氣7第三章水電站氣系統(tǒng)三、壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)和組成空氣壓縮裝置。供氣管網(wǎng)。測量和控制元件。用氣設(shè)備。第三章水電站氣系統(tǒng)三、壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)和組成8第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介一、壓縮空氣的產(chǎn)生1.空氣壓縮機的類型（1）按排氣量分：①微型，排氣量V<1m3/min；②小型，排氣量V=1～10m3/min；③中型，排氣量V=10～100m3/min；④大型，排氣量V＞100m3/min。（2）按工作壓力分：①低壓，工作壓力0.2～1MPa；②中壓，工作壓力1～10MPa；③高壓，工作壓力10～100MPa。第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介一、壓縮空氣的產(chǎn)生9第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介2.活塞式空壓機的工作過程（1）吸氣過程。（2）壓縮過程。（3）排氣過程。第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介2.活塞式空壓機的工作過程10空壓機空壓機11第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介二、活塞式空壓機的型號活塞式空壓機的型號是用漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字共同表示的，其含義如下：第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介二、活塞式空壓機的型號12第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件13第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介4．壓縮空氣的除濕和干燥最多的是“降壓干燥”法。5．壓縮空氣的儲存采用儲氣罐。第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介4．壓縮空氣的除濕和干燥14一.低壓壓縮空氣系統(tǒng)1.機組制動供氣第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)一.低壓壓縮空氣系統(tǒng)1.機組制動供氣第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)15油泵頂轉(zhuǎn)子油泵頂轉(zhuǎn)子16第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)1.機組制動裝置供氣系統(tǒng)。（1）風(fēng)閘的作用（2）強迫制動（問題：為什么在機組轉(zhuǎn)速下降至額定轉(zhuǎn)速的35~40%才進(jìn)行強迫制動?)（3）機組制動系統(tǒng)圖（a自動制動，b手動制動，c頂轉(zhuǎn)子）（4）制動用氣量計算和設(shè)備選擇傳統(tǒng)制動改進(jìn)a、改進(jìn)制動器結(jié)構(gòu)和制造工藝；b、加設(shè)密封罩和吸塵裝置；c、改進(jìn)制動環(huán)結(jié)構(gòu)（分離式）；e、改善制動塊材質(zhì)（酚醛＋石棉＋銅絲改為橡膠＋石棉＋銅絲）。（5）電氣制動優(yōu)點：制動力矩大、無磨損、無污染和維護(hù)量小等，缺點：增加設(shè)備投資和場地布置，如發(fā)電機內(nèi)部電氣故障無法進(jìn)行電氣制動，需保留機械制動。方式：定子三相直接短路方式、定子三相外接附加電阻方式、定子繞組不對稱短路方式等。第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)1.機組制動裝置供氣系統(tǒng)。17第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)2.調(diào)相壓水充氣系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不足時，常讓水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)為調(diào)相運行。作調(diào)相運行的機組導(dǎo)葉全關(guān)閉，發(fā)電機成同步電動機狀態(tài)運行，從系統(tǒng)吸收有功功率，向系統(tǒng)輸出無功功率。（1）調(diào)相壓水的目的（作用）（2）調(diào)相壓水的要求和影響因素（3）調(diào)相壓水計算（4）調(diào)相壓水系統(tǒng)圖第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)2.調(diào)相壓水充氣系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)無功功18第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)3.止水圍帶用氣水輪機主軸的檢修密封及蝴蝶閥的止水結(jié)構(gòu)都常用空氣圍帶，以空心的橡膠圍帶包圍主軸或閥瓣。4.風(fēng)動工具及吹掃用氣利用壓縮空氣進(jìn)行設(shè)備及管道的吹掃、除塵，更是水電站必須的。風(fēng)動工具及吹掃用氣，工作壓力一般為0.5～0.7MPa。常見風(fēng)動工具：（1）風(fēng)鏟，（2）風(fēng)砂輪，（3）風(fēng)錘，（4）風(fēng)槍第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)3.止水圍帶用氣19第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件20第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件21第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件22第五節(jié)中壓空氣系統(tǒng)1、壓縮空氣干燥方法（1）降溫干燥法（2）吸附法（物理和化學(xué)，如硅膠、Mgcl2或苛性鈉）（3）熱力干燥法2、油壓裝置供氣(1)供氣目的：壓縮空氣具有良好的彈性，能貯存一定的壓能，以保證和維持調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的工作壓力。油壓裝置作為調(diào)速器和液壓閥門等的操作能源，是水電站高壓壓縮空氣的主要用戶。油壓裝置需在罐內(nèi)儲存60～70％容積的壓縮空氣以維持罐內(nèi)壓力平穩(wěn)。（2）供氣方式一級壓力供氣，二級壓力供氣。第五節(jié)中壓空氣系統(tǒng)1、壓縮空氣干燥方法23第五節(jié)中壓空氣系統(tǒng)（3）設(shè)備選擇空壓機選擇VY－－由調(diào)速器油壓裝置的型號取得。貯氣罐積第五節(jié)中壓空氣系統(tǒng)（3）設(shè)備選擇24第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件25第六節(jié)空壓機房及管道布置布置：通道不小1.5m，設(shè)備間距1.0m，距離墻0.8m。位置高程：一般安裝間下專用房間（水輪機層或發(fā)電機層副廠房內(nèi)）。管道：貯氣罐進(jìn)氣布置下面，排氣應(yīng)裝上面；要有0.3－0.5%管坡；在低處設(shè)集水器或放水閥；管長超過40m要設(shè)伸縮節(jié)。第六節(jié)空壓機房及管道布置布置：通道不小1.5m，設(shè)備間距126第三章壓縮空氣系統(tǒng)福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院童文勇第三章壓縮空氣系統(tǒng)福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院27第一節(jié)水電站氣系統(tǒng)用途一、壓縮空氣的特點空氣具有極好的彈性（即可壓縮性），是儲存壓力能的良好介質(zhì)，同時壓縮空氣使用方便、安全可靠，易于儲送。一、壓縮空氣的用途因此，在水電站中得到了廣泛應(yīng)用。主要用途如下：（1）供液壓操作的油壓裝置壓力油罐用氣：額定工作壓力一般為2.5MPa，大型機組選用4Mpa或6Mpa。目前國內(nèi)調(diào)速器最高油壓已達(dá)16Mpa。（2）機組停機過程中的制動用氣：額定壓力0.7MPa。（3）水輪發(fā)電機組調(diào)相運行時轉(zhuǎn)輪室壓水用氣：額定壓力0.7MPa。第一節(jié)水電站氣系統(tǒng)用途一、壓縮空氣的特點28第三章水電站氣系統(tǒng)（4）機組、設(shè)備在安裝、檢修中的風(fēng)動工具及設(shè)備吹掃清污用氣：額定壓力0.7MPa。（5）水輪機主軸檢修圍帶密封充氣、發(fā)電機封閉母線微正壓用氣：額定壓力0.7MPa。（6）蝴蝶閥止水圍帶充氣：工作壓力應(yīng)比閥門承受的水壓力高（0.2～0.4）Mpa。（7）燈泡貫流式機組發(fā)電機艙密閉增壓散熱用氣：一般為0.7MPa。（8）前池或壓力管道進(jìn)口攔污柵處防凍吹冰用氣：額定壓力0.7MPa。（9）大中型機組水輪機強迫補氣：一般為0.7MPa。（10）氣動配電裝置中的空氣斷路器及氣動隔離開關(guān)操作和滅弧用氣：2～2.5MPa。第三章水電站氣系統(tǒng)（4）機組、設(shè)備在安裝、檢修中的風(fēng)動工具29調(diào)速器的油壓裝置調(diào)速器的油壓裝置30主閥的油壓裝置主閥的油壓裝置31機組制動供氣機組制動供氣32吹掃用氣吹掃用氣33第三章水電站氣系統(tǒng)三、壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)和組成空氣壓縮裝置。供氣管網(wǎng)。測量和控制元件。用氣設(shè)備。第三章水電站氣系統(tǒng)三、壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)和組成34第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介一、壓縮空氣的產(chǎn)生1.空氣壓縮機的類型（1）按排氣量分：①微型，排氣量V<1m3/min；②小型，排氣量V=1～10m3/min；③中型，排氣量V=10～100m3/min；④大型，排氣量V＞100m3/min。（2）按工作壓力分：①低壓，工作壓力0.2～1MPa；②中壓，工作壓力1～10MPa；③高壓，工作壓力10～100MPa。第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介一、壓縮空氣的產(chǎn)生35第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介2.活塞式空壓機的工作過程（1）吸氣過程。（2）壓縮過程。（3）排氣過程。第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介2.活塞式空壓機的工作過程36空壓機空壓機37第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介二、活塞式空壓機的型號活塞式空壓機的型號是用漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字共同表示的，其含義如下：第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介二、活塞式空壓機的型號38第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件39第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介4．壓縮空氣的除濕和干燥最多的是“降壓干燥”法。5．壓縮空氣的儲存采用儲氣罐。第三節(jié)活塞式空氣壓縮裝置簡介4．壓縮空氣的除濕和干燥40一.低壓壓縮空氣系統(tǒng)1.機組制動供氣第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)一.低壓壓縮空氣系統(tǒng)1.機組制動供氣第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)41油泵頂轉(zhuǎn)子油泵頂轉(zhuǎn)子42第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)1.機組制動裝置供氣系統(tǒng)。（1）風(fēng)閘的作用（2）強迫制動（問題：為什么在機組轉(zhuǎn)速下降至額定轉(zhuǎn)速的35~40%才進(jìn)行強迫制動?)（3）機組制動系統(tǒng)圖（a自動制動，b手動制動，c頂轉(zhuǎn)子）（4）制動用氣量計算和設(shè)備選擇傳統(tǒng)制動改進(jìn)a、改進(jìn)制動器結(jié)構(gòu)和制造工藝；b、加設(shè)密封罩和吸塵裝置；c、改進(jìn)制動環(huán)結(jié)構(gòu)（分離式）；e、改善制動塊材質(zhì)（酚醛＋石棉＋銅絲改為橡膠＋石棉＋銅絲）。（5）電氣制動優(yōu)點：制動力矩大、無磨損、無污染和維護(hù)量小等，缺點：增加設(shè)備投資和場地布置，如發(fā)電機內(nèi)部電氣故障無法進(jìn)行電氣制動，需保留機械制動。方式：定子三相直接短路方式、定子三相外接附加電阻方式、定子繞組不對稱短路方式等。第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)1.機組制動裝置供氣系統(tǒng)。43第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)2.調(diào)相壓水充氣系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不足時，常讓水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)為調(diào)相運行。作調(diào)相運行的機組導(dǎo)葉全關(guān)閉，發(fā)電機成同步電動機狀態(tài)運行，從系統(tǒng)吸收有功功率，向系統(tǒng)輸出無功功率。（1）調(diào)相壓水的目的（作用）（2）調(diào)相壓水的要求和影響因素（3）調(diào)相壓水計算（4）調(diào)相壓水系統(tǒng)圖第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)2.調(diào)相壓水充氣系統(tǒng)。當(dāng)電力系統(tǒng)無功功44第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)3.止水圍帶用氣水輪機主軸的檢修密封及蝴蝶閥的止水結(jié)構(gòu)都常用空氣圍帶，以空心的橡膠圍帶包圍主軸或閥瓣。4.風(fēng)動工具及吹掃用氣利用壓縮空氣進(jìn)行設(shè)備及管道的吹掃、除塵，更是水電站必須的。風(fēng)動工具及吹掃用氣，工作壓力一般為0.5～0.7MPa。常見風(fēng)動工具：（1）風(fēng)鏟，（2）風(fēng)砂輪，（3）風(fēng)錘，（4）風(fēng)槍第四節(jié)低壓空氣系統(tǒng)3.止水圍帶用氣45第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件46第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件47第三章-壓縮空氣系統(tǒng)講解課件48第五節(jié)中壓空氣系統(tǒng)1、壓縮空氣干燥方法（1）降溫干燥法（2）吸附法（物理和化學(xué)，如硅膠、Mgcl2或苛性鈉）（3）熱力干燥法2、油壓裝置供氣(1)供氣目的：壓縮空氣具有良好的彈性，能貯存一定的壓能，以保證和維持調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需的工作壓力。油壓裝置作為調(diào)速器和液壓閥門等的操作能源，是水電站高壓壓縮空氣的主要用戶。油壓裝置需在罐內(nèi)儲存60～70％容積的壓縮空氣以維持罐內(nèi)壓力平穩(wěn)。（2）供氣方式一級壓力供氣，二級壓力供氣。第五節(jié)中壓空氣系統(tǒng)1、