工艺流程用往复活塞压缩机使用维护手册
压力填料由节流套、若干个填料盒（也常称作填料小室）以及压盖等组成。填料部件的高压侧(装入气缸中的一侧)是节流套，内装节流环。填料部件的低压侧(在中体隔室中的一侧)为压盖，与气缸座的填料腔联接，压紧每一组填料盒。每个填料盒内装一组填料，每组填料中有一组径向密封环和切向密封环（密封环），环的外圆有一拉伸弹簧将其箍住。对密封压力高的填料，通常设有阻流环，而在低压侧的填料中一般常有波形弹簧和均压环，较为典型的结构见下图。
各零件的主要作用
节流环：一般与活塞杆为非紧密接触，主要密封面是两侧端面和内孔，常装在填料的第一组，起节流作用。本公司常用的节流环有二种，一种是轴向尺寸稍长，内孔有迷宫槽，另一种是尺寸较短，径向和轴向都有卸荷孔。
径向密封环（锁闭环）：填料中的主要密封零件之一，主要密封面是两侧端面和内孔，内孔与活塞杆紧密接触，磨损后在气体力和弹簧力的作用下能自行补偿，各组填料中都有此零件。
切向密封环（密封环）：填料中的主要密封零件之一，主要密封面是两侧端面、内孔及切向剖分面，磨损后在气体力和弹簧力的作用下也能自行补偿，各组填料中都有此零件。
定位销：用于确定径向环和切向环的相对位置，错开径向环和切向环的径向开口。 阻流环：无油润滑的径向环和切向环通常都是用工程塑料制成的，最常见的是在聚四氟乙烯中加上改性材料制成。这种材料在高温高压的持续作用下会产生塑性变形，阻流环的作用就是阻止这种塑性变形的产生。因工程上将这种塑性变形习惯称作泠流，故称作阻流环。
波形弹簧：用于产生一定的轴向弹力，以消除各填料环在填料盒中的轴向间隙。在有的压缩机中也有用若干个均布的圆柱形小弹簧来实现消除填料环轴向间隙的目的。
均压环（元件）：与波形弹簧配用，将波形弹簧产生的轴向压力均匀分布到径向环或切向环上。
填料盒：内装各种填料环，一般一组填料有一个填料盒。填料盒的两侧平面都经研磨，以防止气体从相邻填料盒的贴合面泄漏。填料盒上通常还有若干孔，用于通油、通气、通水、联接。对通水冷却的填料盒，除有通冷却水的环槽外还有密封冷却水的环槽。
密封机理：以上图为例，当气缸内的高压气体通过活塞杆外圆的间隙漏过来时，经过的第一组填料是节流环，节流环的两侧平面是经过研磨的，内圆有若干迷宫槽，外圆与节流套有一定的浮动空间，节流环在气体的压力作用下，靠紧下一组填料盒，阻止气流从端面流向下一组填料，而在节流环与活塞杆的配合面上，因节流环上有若干迷宫槽，气流经
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过时产生了第一个压降。在节流套后面的是若干个填料盒，从上一级填料漏过来的气体先经过的是径向环，径向环的内圆与活塞杆的配合间隙很小，但径向有开口，气流通过这些开口在填料盒内形成一个压力腔。径向环与切向环在此压力和弹簧力的共同作用下压紧在活塞杆上。填料盒、径向环、切向环的平面都经研磨，平面之间的间隙都非常小，高压气体在通过这些小间隙流到下一组填料时会产生较大的压差。这样，气体每经过一组填料就产生一个压差，直到接近常压，实现气体的密封。
需要强调的是，填料密封是一种动密封，随着运行时间的推移，填料环会产生磨损。因此一般不可能达到完全密封。对压缩危险性气体或贵重气体的机组，为减少工作介质的外泄漏，提高机组的安全性，在填料的低压侧设置漏气收集口，这样，高压气体在经过若干组填料的降压后，这里的压力就接近常压，剩余少量的漏气从这个接口引出，引出的气体可进行回收再利用或再引到火炬或焚烧炉（对易燃易爆气体）。在其后的填料结构中还有一个缓冲气体注入口，引入的缓冲气体压力通常为0.1MPa左右，比常压略高，一部分缓冲气体漏向漏气收集口，另一部分漏向中体的隔离室，这样就阻止了危险性气体或贵重气体的外泄漏。对一些比较特殊的介质（如多晶硅流程），还有设置充氢、充氮二重保护气体来保证流程安全的。
综上所述，填料部件在装配或维修时应注意各填料环的相对位置，径向环须位于迎压侧，阻流环应位于背压侧，对于如上图所示的填料部件，除位于漏气收集口下游的一组填料外，其余填料盒中填料环的装配顺序从右往左依次为径向环，切向环，（阻流环）。另外，在装配时应注意各填料环的两侧平面应平整，内孔边缘无倒角或缺失，切向环（六瓣的环）的切向平面无缝隙。各填料环的密封面上不允许有贯穿性的划痕。径向环与切向环之间有一定位销，装配时两种环的平面应紧密贴合，无缝隙，径向开口相互错开。
填料压盖上有一圈通孔和各种接管，下图为我公司某产品的填料压盖，以下图为例对填料压盖上的各通孔和接管说明其作用。
填料压盖上的一圈通孔用于联接气缸体，使填料部件中各填料盒紧密地贴合在一起。在压盖的上方通常布置注油孔，对注油润滑的压缩机，此处接上注油止逆阀，对无油操作的压缩机可能没有注油孔，若有，则应用丝堵堵住。注油口边常有“OIL”字样。压盖上的充氮口用来联接充氮管，一般一个填料部件只用一个，左右两个可任用一个，另一个用丝堵堵住。充氮口边常有“N2”字样。
对无冷却水的填料压盖，充氮口也有布置在
上图冷却水进出口位置的。对有填料测温要求的压缩机，压盖上设有两相测温口，一般也只用一个，另一个可用丝堵堵住。填料漏气收集口一般位于压盖上的正下方，用来引出填料的漏气，填料漏气收集口边常有“GAS”字样。冷却水进出口总是成对出现，一个口用于冷却水进，另一个口用于冷却水出，这二个口可互换，冷却水进出口边常有“W”或“CW”字样。压盖上还有两个顶丝孔（螺纹孔），用于拆卸填料用。活塞杆下沉测量口常用在小吨位的机组上，机器安装好后测一下活塞杆底部到测量口之间的距离，作好记录，运行一段时间后再测一下此距离，以判断导向环（支承环）的磨损情况。这种测量工作需要在停机后拆去中体隔离室的盖板才能进行。对中大型的机组，往往装有活塞杆下沉探头（活塞杆下沉开关或变送器），探头可将采集到的信号送往中控室，导向环磨损量达到设定值时会有声光报警信号。
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5.13 进排气阀
气阀是压缩机中最关键的部件之一，压缩机的可靠性和经济性往往取决于机组进排气阀的好坏。活塞式压缩机所用的进排气阀基本都是自动阀，即阀片的启闭取决于阀片前后的气体压差和弹簧力。本公司常用的气阀有开式和闭式二种，大直径的气阀常用闭式阀，中小直径的气阀常用开式阀。
从阀片形式看，本公司常用的有环状阀和网状阀，现多用网状阀。从阀片材质看，又有金属阀片和非金属阀片，这常根据气体种类、机组要求或用户要求来决定。进排气阀一般由阀座、阀片、升程限制器、弹簧、螺柱、螺母等组成，对进气阀，往往还装有顶开架。上图是一种闭式的进气阀，非金属网状阀片；一种带金属网状阀片和缓冲片的开式排气阀。
工作原理：以某双作用缸的盖侧进气阀为例，当活塞从盖侧外止点位置向轴侧开始运动时，盖侧容积变大，腔内残留气体膨胀，压力下降，与进气腔内压力产生压力差，当压力差大于吸气阀弹簧力（根据气阀的安装位置，还需计入重力的影响）时，吸气阀打开。气体通过阀座的通道绕过阀片进入气缸的工作腔。当阀片到达升程限制器时，阀片可能还会出现反弹现象，但反弹会越来越小。随着活塞继续向轴侧运动，进气阀呈全开状态，气缸持续进气。直到活塞接近内止点时，活塞速度变小，容积增大趋势变缓，阀片在弹簧力的作用下将阀片关闭，吸气过程完毕。阀片关闭时当阀片接触到阀座密封面时也有可能产生反弹现象。在压缩机的吸气过程中，排气阀始终呈关闭状态。
排气阀的工作原理与进气阀相似。仍以某双作用缸盖侧的排气阀为例，当活塞从轴侧内止点位置向盖侧开始运动时，盖侧容积变小，腔内气体受到压缩，压力升高，当压力升高到能克服排气腔内压力及弹簧力时，排气阀打开。气体通过阀座的通道绕过阀片进入气缸的排气腔。当阀片到达升程限制器时，阀片也可能出现反弹现象。随着活塞继续向盖侧运动，排气阀呈全开状态，气缸持续排气。直到活塞到达内止点时，在弹簧力的作用下将阀片关闭，排气过程完毕。在压缩机的排气过程中，进气阀始终呈关闭状态。
理想的进排气阀应使气体流经气阀时的阻力损失最小，阀片能及时启闭，阀片的反弹要小要少。即阀片能快开缓着陆。所以现在设计的网状阀有许多是带有缓冲片，有的还带有双缓冲片。气阀中的弹簧双有二种，一种称为关闭弹簧，弹簧顶在阀片上，另一种称作缓冲弹簧，弹簧顶在缓冲片上。这样阀片开启时的弹簧力较小，能迅速开启，而到阀片全开时，阀片还要受到缓冲弹簧及缓冲片的作用力，使得阀片能实现缓着陆。
进气阀上的顶开架要与顶开阀配用，用于需要进行气量调节的机组。当进气阀被顶开阀压下时，进气阀上的顶开架将阀片压住，进气阀始终处于全开状态，在气缸的进气过
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程中，气流经过进气阀进入气缸，在排气过程中，缸内的气体仍通过进气阀回到进气腔。此时该进气阀所对应的气缸工作腔就不再参与气缸的压缩和输气。一般要求同一气缸上的同侧进气阀要同时动作。
在同一台压缩机上最好要避免同时使用不同厂家制造的气阀。因为不同厂家的设备条件不同，所制造的气阀在设计理念、材料选择、制造工艺等方面都会有一些不同，这样易导致气阀之间的工作不同步和负荷不均匀。
5.14
顶开阀
工艺流程用往复活塞压缩机上的顶开阀是一种气动伺服器，与带顶开架的进气阀配用，用于压缩机启动及部分负荷工况。本公司常用的顶开阀有膜片式顶开阀和活塞式顶开阀二种。膜片式顶开阀常用于有风卸荷，活塞式常用于无风卸荷。上图为膜片式顶开阀和活塞式顶开阀的示意图。
工作原理：在压缩机启动或需要在部分负荷工况下运行时，可利用顶开阀顶开压缩机的进气阀，从而降低负荷，减少压缩机的排气量。以膜片式顶开阀为例，当压缩空气从顶开阀的进气口进入膜片缸时，在膜片缸的上部形成一个压力腔，使膜片产生变形，推动顶杆向下移动，再顶住进气阀上的顶开架，压住进气阀阀片，将进气阀完全打开。为避免膜片缸下部产生憋气，阀体上设有一个排气口，膜片缸下部的气体可从排气口排出。当停止对顶开阀供气时，膜片在复位弹簧的作用下回到初始位置，进气阀可正常工作，这种给气才将进气阀顶开的工作方式称作有风卸荷。无风卸荷的工作方式与此相反，如上图中的活塞式顶开阀。在不对顶开阀供气时，顶杆在弹簧力的作用下顶住进气阀上的顶开架，压住进气阀阀片，将进气阀完全打开。压缩机在正常工作时，需要不断地对顶开阀供气，活塞产生的推力克服弹簧力，将顶杆缩回到进气阀能正常工作的位置。
顶开阀所用的气源一般为仪表风或净化风，气源压力一般要求在0.3-0.7MPa之间。 一般来说，有风卸荷更节能，而无风卸荷更趋安全。 5.15
余隙阀
余隙阀是一种利用增加气缸的相对余隙容积来调节压缩机排气量的部件。有固定容积和变容积二种。根据其动作方式，又有手动和气动二种。余隙阀中余隙腔的大小要根据
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预设工况中对流量的要求来计算确定（该工况的进排气压力与额定工况相同，但排量比额定工况略小，通常为额定工况的90%左右）。余隙阀一般装在气缸盖的位置，当需要用余隙阀进行气量调节时，可打开余隙阀，余隙阀打开后，气缸盖侧的余隙容积变大，使得气缸的排气能力下降。由于盖侧的余隙容积增大，盖侧的排气温度会有所升高。本公司的产品中较多采用的是手动的固定容积余隙阀。右图所示即为一手动固定余隙腔的余隙阀。根据气缸的大小，有许多余隙阀是不带冷却水套的。
余隙阀对排气量的调节比较有限，特别是对小压比的气缸作用不大，故小压比的压缩机一般不推荐用余隙阀的方式来调节气量。
5.16
缓冲器
缓冲器又称脉动抑制器，分进气缓冲器和排气缓冲器，分别装在压缩机气缸的进气口和排气口。由于往复活塞式压缩机输出的气源是脉动的，这种脉动通常会导致一系列的危害，如使压缩机的容积效率降低，气阀工作恶化，功率消耗增加，引起机组和管系的振动、噪声，影响机组的寿命和稳定运行等。设置缓冲器后可在一定程度上降低脉动的峰－峰值，改善机组的运行平稳性。本公司产品中所用的缓冲器大多是无内件的圆柱形缓冲器，筒体和接管上通常还装有一些用于观察或控制各类仪器仪表（如温度计、热电阻、压力表等），筒体底部通常会设排污接口。对一些可能存在液相组分的气体（液态组分会产生液击，对压缩机造成损坏），在进气缓冲器下方还可能设有集液罐和液位计。
5.17
冷却器
本公司工艺流程用往复活塞压缩机所用的冷却器基本上都是水冷的，包括级间冷却器、后冷却器、油冷却器、回流冷却器等。对多级活塞式压缩机而言，级间冷却器的优劣关系到压缩机效率，后冷却器保证机组的供气温度，油冷却器保证润滑油系统的供油温度，回流冷却器保证旁路回流气体的温度。本公司所用的冷却器大部分是管壳式冷却器，在一些老产品中也有用套管式和淋洒式的冷却器，因其冷却效率低，占地面积大，近年来除少量高压冷却器还有用套管式冷却器外已鲜有产品采用套管式和淋洒式的冷却器了。
5.18
分离器
气体经压缩、冷却后常会有一些油、水或工作介质中的一些组分凝缩成液态，为避免液态组分进入到下一级压缩机的气缸中而产生液击，级间冷却器之后一般都要设分离器。活塞式压缩机所常用的分离方法有离心分离和撞击分离或气流转折分离。这些分离方法都是根据气体和液体的重度差别，利用气流方向和速度改变时的惯性作用，使液体和气体互相分离。
离心式分离器（也称旋风式）的工作原理是含液滴的气流进入分离器后在导流板的引导下产生旋转（也有进气管相对分离器筒体以一定的偏心距进入而产生旋转的），气流中的液滴在离心力的作用下撞击到筒体的内壁，然后沿筒体内壁流下，积聚在筒体底部，而气相部分向上通过排气管排出。为提高分离效率，有的产品中在分离器筒体中还设有除
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