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[摘 要]离心式压缩机被广泛应用于石油化工等企业,是通用机械设备中使用较多的一种。对化工企业来说,由于其生产上的高温、高压的特点,专用压缩机的应用也较多。特别是化工企业生产上的连续性,较多的体现出了在材料、密封、工艺及安全方面要求的特殊性要求。我公司作为化工企业,离心式压缩机应用于多个生产车间,本文结合实际检修及维护工作中总结出来的经验,讨论和分析化工生产企业所用压缩机发展状况以及其应用,希望对同行有所借鉴。
[关键词]化工 压缩机 发展 应用
中图分类号:TS443 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0325-01
一、发展状况分析
在我国,离心式压缩机早期发展较快。特别是一些专业厂家,已经先后研制出了多种型号的压缩机。如工艺空气压缩机、氨冷冻压缩机、合成压缩机以及与之相配套的驱动汽轮机等。在这些发展与进步的进程中,沈鼓集团(原沈阳鼓风机厂)及杭氧集团,由于引进了先进的技术软件和配套设备,对于加快我国离心式压缩机制造水平有了较大的提高。与此同时,其他同类型企业也在压缩机制造方面取得了长足进步,使我国完备具备了各类型压缩机组的设计与生产的能力。
二、大型压缩机发展方向
1.以大型离心式压缩机分析。作为大型压缩机,其属于技术密集型高难度产品。所以,要想实现这种产品的高速发展,掌握先进专业的设计资料和技术是必须具备的条件。同时,由于在化工企业当中,离心式压缩机总体在向大型化的方向发展,由此也带来了这些压缩机用户在其能耗、可靠性以及配套水平方面的技术指标越来越高的要求。
2.以二氧化碳压缩机为例。从资料可知,以往可知,国内一些企业曾出现过部分压缩机性能不符合实际工艺条件情况。后经攻关,西安交大和沈阳鼓风机集团内通过二氧化碳的闭式试验台,开展试验,使以上问题得以有效解决。以此为借鉴,改进压缩机性能在许多大型化肥石油工业企业中已经得到了广泛的应用,并得到了较快的发展。以压缩机气动性能設计程序为例,其适应范围已经达到了几百个大气压,而且,能保证应用于近临界区域条件下,对于多种不同的复杂气体同样适用,有利于提高其计算精度。
三、压缩机主要工作原理
压缩机一般是以汽轮机或者是电动机作为驱动器的。这些驱动器以电力或高压蒸气作为动力,带动压缩机主轴叶轮转动。气体受离心力作用,被甩到工作轮之后的扩压器中去。在该情况下,工作轮彼此之间空位会形成稀薄地带。在前面位置,气体会从工作轮中间进汽部分空间进入到叶轮。由于该过程中,工作轮始终处于连续转动状态,其结果是保持了整个气压机中气体保持在连续流动状态。同时,由于离心作用的存在造成压力增加,这种压力造成气体离开工作轮是气体具有较高的流速。同时,经过扩压器以后,气体的速度虽然会降低,但动能会实现逐步转化成静压能。这个能会相应的降低,动能逐渐转化成为静压能,这静压能同样会对压力起到增加的作用。在实际情况下,一般会对一个工作叶轮提供压力不足的情况,以多级叶轮串联方式实现出口处压力达到及符合要求。
四、大型离心压缩机组的设计
设计大型离心式压力机组,通常需要从三个方面和角度进行考虑。在一是利用三维工程设计软件CAD来开发。这种方法,可以对整个机组的美观性实现充分考虑,同时,还可以实现自动干涉检查。这样,可以在设计环节即避免出现和发生缺陷。二是对转子——轴承系统动力特性进行开发。主要采用的是设计专家系统。在设计过程中,如果满足不了给定要求和标准,其结果是成按此设计之后,机组容易出现过大振动或运行不稳定。如设备出现这类问题,必须修改原机组的参数。如出现这样的问题,必须修改原机组参数。如参数较多,还应能够准确判断起关键参数,并修改处理。三是开发职能控制系统。目前,主要使用的方法是由计算机控制的三重冗余和容错控制器。
五、离心式压缩机的应用
离心式压缩机的应用主要从以下方面加以分析。
1.离心式压缩机也称为透平式压缩机,属于叶片式旋转式压缩机。其工作过程中,是以高速旋转的叶轮对气体产生离心力作用,并在扩压通道内增压,以提高气体压力。早期应用中,该种压缩机只适合中低压力和大流量场合,关注度并不高。近几年来,随着化工行业的发展,作为主要设备,离心式压缩机得到快速发展,在化工行业中占据了主要地位。同时,由于气体动力学的飞速发展,使得离心式压缩机的工作效率不断提升。特别是由于采用了多种关键技术研发成功,如高压密封、小流量窄叶轮的加工,都对推动离心式压缩机的发展起到了关键性推动作用,进一步拓宽了离心式压缩机的应用范围,实现了在很多环境条件下替代往复式压缩机,应用范围进一步扩大。
2.离心式压缩机广泛应用于化工基础材料生产。常用的丙烯、乙烯、丁二烯和苯等,是化工生产中常见的基础材料,可加工成为塑料、纤维和橡胶等。对于这些材料的加工过程,其作用非常关键。同时,对石油精炼和制冷等行业中应用也较为广泛。其主要优势在于:首先,打气量大,结构简单,机组尺寸相对小重量相对轻,占地面积小;二是运行平稳,操作安全可靠运转率高,备件数量少。三是可实现化工流程中实现对化工介质的无油压缩,有利于安全生产;四是因其属于回动运动机器,适宜于燃气轮机和工业汽轮机直接拖动。
3.有利于进一步综合利用副产蒸汽机。对于大型化工企业,使用副产蒸汽是节能的主要手段之一。应该指出的是,由于受到多方面因素影响,在这方面仍显不足。主要原因在于以下三点:一是离心式压缩机的应用范围仍然相对较窄,主要是不适合应用于气量太小及是气压比太高场合。二是离心式压缩机稳定工况区的范围较窄,所取得的经济效果有限。三是离心式压缩机与活塞式压缩机相比略低。
六、结语
总而言之,离心式压缩机在我国各行各业,特别是大型化工企业当中应用较为广泛,并通过不断研究,已经有相当数量的压缩机专业制造厂家具备了较强的生产能力。但同时也应该看到其制造及应用当中,我国仍存在着许多不足,需要我们不断消化和吸收引进新技术,以不断增强自身的研究设计和制造能力,以期取得更大进步,实现更好地服务于安全生产。
参考文献
[1] 夏卫华,卢丽刚.电力安全生产的科学管理[J].江西能源,2005(04).
[2] 凌华,吴庆华.电力安全管理的四个误区[J].农电管理,2006(05).
[关键词]化工 压缩机 发展 应用
中图分类号:TS443 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0325-01
一、发展状况分析
在我国,离心式压缩机早期发展较快。特别是一些专业厂家,已经先后研制出了多种型号的压缩机。如工艺空气压缩机、氨冷冻压缩机、合成压缩机以及与之相配套的驱动汽轮机等。在这些发展与进步的进程中,沈鼓集团(原沈阳鼓风机厂)及杭氧集团,由于引进了先进的技术软件和配套设备,对于加快我国离心式压缩机制造水平有了较大的提高。与此同时,其他同类型企业也在压缩机制造方面取得了长足进步,使我国完备具备了各类型压缩机组的设计与生产的能力。
二、大型压缩机发展方向
1.以大型离心式压缩机分析。作为大型压缩机,其属于技术密集型高难度产品。所以,要想实现这种产品的高速发展,掌握先进专业的设计资料和技术是必须具备的条件。同时,由于在化工企业当中,离心式压缩机总体在向大型化的方向发展,由此也带来了这些压缩机用户在其能耗、可靠性以及配套水平方面的技术指标越来越高的要求。
2.以二氧化碳压缩机为例。从资料可知,以往可知,国内一些企业曾出现过部分压缩机性能不符合实际工艺条件情况。后经攻关,西安交大和沈阳鼓风机集团内通过二氧化碳的闭式试验台,开展试验,使以上问题得以有效解决。以此为借鉴,改进压缩机性能在许多大型化肥石油工业企业中已经得到了广泛的应用,并得到了较快的发展。以压缩机气动性能設计程序为例,其适应范围已经达到了几百个大气压,而且,能保证应用于近临界区域条件下,对于多种不同的复杂气体同样适用,有利于提高其计算精度。
三、压缩机主要工作原理
压缩机一般是以汽轮机或者是电动机作为驱动器的。这些驱动器以电力或高压蒸气作为动力,带动压缩机主轴叶轮转动。气体受离心力作用,被甩到工作轮之后的扩压器中去。在该情况下,工作轮彼此之间空位会形成稀薄地带。在前面位置,气体会从工作轮中间进汽部分空间进入到叶轮。由于该过程中,工作轮始终处于连续转动状态,其结果是保持了整个气压机中气体保持在连续流动状态。同时,由于离心作用的存在造成压力增加,这种压力造成气体离开工作轮是气体具有较高的流速。同时,经过扩压器以后,气体的速度虽然会降低,但动能会实现逐步转化成静压能。这个能会相应的降低,动能逐渐转化成为静压能,这静压能同样会对压力起到增加的作用。在实际情况下,一般会对一个工作叶轮提供压力不足的情况,以多级叶轮串联方式实现出口处压力达到及符合要求。
四、大型离心压缩机组的设计
设计大型离心式压力机组,通常需要从三个方面和角度进行考虑。在一是利用三维工程设计软件CAD来开发。这种方法,可以对整个机组的美观性实现充分考虑,同时,还可以实现自动干涉检查。这样,可以在设计环节即避免出现和发生缺陷。二是对转子——轴承系统动力特性进行开发。主要采用的是设计专家系统。在设计过程中,如果满足不了给定要求和标准,其结果是成按此设计之后,机组容易出现过大振动或运行不稳定。如设备出现这类问题,必须修改原机组的参数。如出现这样的问题,必须修改原机组参数。如参数较多,还应能够准确判断起关键参数,并修改处理。三是开发职能控制系统。目前,主要使用的方法是由计算机控制的三重冗余和容错控制器。
五、离心式压缩机的应用
离心式压缩机的应用主要从以下方面加以分析。
1.离心式压缩机也称为透平式压缩机,属于叶片式旋转式压缩机。其工作过程中,是以高速旋转的叶轮对气体产生离心力作用,并在扩压通道内增压,以提高气体压力。早期应用中,该种压缩机只适合中低压力和大流量场合,关注度并不高。近几年来,随着化工行业的发展,作为主要设备,离心式压缩机得到快速发展,在化工行业中占据了主要地位。同时,由于气体动力学的飞速发展,使得离心式压缩机的工作效率不断提升。特别是由于采用了多种关键技术研发成功,如高压密封、小流量窄叶轮的加工,都对推动离心式压缩机的发展起到了关键性推动作用,进一步拓宽了离心式压缩机的应用范围,实现了在很多环境条件下替代往复式压缩机,应用范围进一步扩大。
2.离心式压缩机广泛应用于化工基础材料生产。常用的丙烯、乙烯、丁二烯和苯等,是化工生产中常见的基础材料,可加工成为塑料、纤维和橡胶等。对于这些材料的加工过程,其作用非常关键。同时,对石油精炼和制冷等行业中应用也较为广泛。其主要优势在于:首先,打气量大,结构简单,机组尺寸相对小重量相对轻,占地面积小;二是运行平稳,操作安全可靠运转率高,备件数量少。三是可实现化工流程中实现对化工介质的无油压缩,有利于安全生产;四是因其属于回动运动机器,适宜于燃气轮机和工业汽轮机直接拖动。
3.有利于进一步综合利用副产蒸汽机。对于大型化工企业,使用副产蒸汽是节能的主要手段之一。应该指出的是,由于受到多方面因素影响,在这方面仍显不足。主要原因在于以下三点:一是离心式压缩机的应用范围仍然相对较窄,主要是不适合应用于气量太小及是气压比太高场合。二是离心式压缩机稳定工况区的范围较窄,所取得的经济效果有限。三是离心式压缩机与活塞式压缩机相比略低。
六、结语
总而言之,离心式压缩机在我国各行各业,特别是大型化工企业当中应用较为广泛,并通过不断研究,已经有相当数量的压缩机专业制造厂家具备了较强的生产能力。但同时也应该看到其制造及应用当中,我国仍存在着许多不足,需要我们不断消化和吸收引进新技术,以不断增强自身的研究设计和制造能力,以期取得更大进步,实现更好地服务于安全生产。
参考文献
[1] 夏卫华,卢丽刚.电力安全生产的科学管理[J].江西能源,2005(04).
[2] 凌华,吴庆华.电力安全管理的四个误区[J].农电管理,2006(05).