国内外离心压缩机现状及其挖潜改造措施[资料]

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国内外离心压缩机现状及其挖潜改造措施
9 b) f$ a0 D* v西安交通大学  王尚锦
  八十年代以来，化工用透乎压缩机得到了进一步发展，首先表现在化工流程向大型化发展的同时，轴流式压缩机开始在化工、石化企业中得到使用。由于化工流程中气体压力较高，纯轴流压缩机至今仍很少使用，多为铂流一离心混合式。目前轴流式压缩机的单级多变效率在0．9、0。92范围内。
6 U4 |+ N3 g6 u+ r0 U. _8 S    近年来，由于计算机及试验技术的发展，离心压缩机的效率也获得了进一步发展，使其效串与轴流式的差距越来越小，据资料介绍，单级离心压缩机的效率也可达o．9以上，(叶轮?扩压器、弯道、回流器及蜗壳损失不计在内)。·具有扭曲叶片的三元叶轮，不仅在大流量宽叶轮中广泛使用，小流量窄叶轮也采用了扭曲叶片。同时，软密封技术已开始广泛使用。这种具有耐磨特性的敦密封，冷态时的径向间隙约D．1Mm，热态工作时保持接触，其径向间隙值为转子弯曲振动的最大振幅值。此外，扩压器、弯道、回流器等静止件与气体接触的表面均采用机加工，保证很高的表面光洁度。由于上述措施的综合应用，小流量窄叶轮(52／D2＝D．012、0．02)的级效率提高到0．70以上。比70年代末期的效率提高10彩以上。
    传统的离心压缩机设计理论认为，叶轮最洼出口相对宽度在o．05附近，不得大于0．07，同时一般也不得小于o．02。为了使每级叶轮的出口相对宽度均在最佳值附近，H型压缩机应运而生。因H型压缩机转子为单级悬臂结构，传于刚度提高，故可适应于高转速．但后来发现，这种H型压缩机转子在叶轮与主抽结合部活发生断铀事核，不得不采用——些特殊的叶轮与主轴的装配形式。
    高速小型化也是小流量离心压缩机的发展趋势之一，目前转速在16000r／min以上的单轴离心压缩机也已出现。为了适应如此高的转速，其驱动汽轮机开始使用无叶根结构，即汽轮机叶片与轮毅，是整体加工而成的。为了适应高速小型化的发展趋势，提高转于动力学的稳定性，浮环密环已不再是单纯的密封件，其上增加了具有辅助轴承功能的结构。此外不少厂家也正在进行化工离心压缩机挤压油膜轴承的应用研究。为了解决高压压缩机密封件气体旋绕给转子带来的不茵定性，反旋绕器已开始普遍采用。另一方面，增加单级压缩机压比，在保证足够压比的前提下减少缸内叶轮数，也是提高高速小型化转于动力学稳定性的措施之一。
' q" v# Z% y% K    为了确保高转速离心压缩机运转可靠，1988年版的AFl617标准有了明显的变化。主要表现在转子动力学方面。该标准已不再简单地使用工作转速与第一、二临界转速之间的关系，而代之以从零转速到机器的最大连续工作转速之间给出转于的振幅值，要求在任何转速下(包括临界转速)转子的最大振幅值不得超过转子与静止件之间最小的间隙的o．7(浮环密封及软密封除体)。    最后值得一提的是，八十年代后期以来，由于数控加工技术长足发展以及计算机CAD的普通采用，为了进一步降低机器能耗，按用户要求进行“量体裁衣”式的设计已逐渐替代“积木式”的三化技术。
& |4 _3 t+ w6 Z7 [0 S) w$ Y    我国化工用的透乎压缩机，多是七十年中后期从国外引进的，其能耗指标业已落后，它们的多变效率多在o．8、o．75之间。如30万吨合成氨装置中冰机，其高压缸一、二级半开式三元叶轮的级多变效率为o．78，其它三大机组的效率水平这基本如此，并且高压小流量级效率仅在o．6左右。加以制造高压小流量压缩机而闻名于世的意大利新比隆公司在八十年代前的水平亦即如此。我国当时引进的离心压缩机不仅能耗高，而且运转可靠性也不尽如意，尤其以尿素的C02压缩机最为严重，至今各大尿素装置的COz压缩机，在全关防喘阀D9条件下，儿乎不能正常运行，均需打开四固三的防喘阀，亟待改进。  由于上述引进装置中离心压缩机效率偏畅，这就绪我们挖密改ia提供了可能性·，泸天化采用国外拨术进行增产节能改造已获成功，我校采用自行开发的“全可控满”节能转子技术，在冶金行业的高炉鼓风矾上实行增产节能改造也获得了令人十分满意的结果。我们在保留原机机壳：主铀、抽承等静止件的条件下，用“全可控润。三元叶轮取代旧叶轮，机组的效率提高了15％以上，如员钢AKl300鼓风机，在风量由21D卜提高到1300Nm，风压2.5表压提高到2.8表压时，汽轮机每天的耗汽量却下降了34吨，现已安全运行万12000小时，首都钢铁公司24离婚配用的4250风祝，也采用上述改造方式，在保留驱动汽轮机15090kW 3阳下，使风量由3350Nm‘／m59增加到3350m3／min，风压由2．25表压提高到3．表压从而在位26．炉每天增产U00吨生铁．年创利润从05亿元人民币的同时，节约了设备投资费．小40L万元，设计制造安装调试全部时间仅半年。我们还为抗州制氧机厂设计了4500ynl’／时，G 000Nm”／时制氧浆置的空压机，伎其整机效率提高了9邦。我们正在为安庆石化厂化肥厂52万吨尿素的CO：压缩机高压缸进行政造。计划使共出口压力148ata提高到152ata，流量提高阳。
# P* r! w2 ^& M! A) d( \5 @    由于“全可控涡”节能转子技术，解决了叶轮内全部流体流动的控制与叶片光滑可加工的矛盾，可以在常规叶轮的小轴向尺寸下，设计出商效三元叶轮，故这种方法比国外广泛采用的NREC三元叶轮更适于刘整机机组进行改造，因为后者三元叶轮的轴向尺寸较大，往往无法在常规叶轮的轴向尺寸下设计出三元叶轮。因此我校自行开发的“全可控涡”节能转子技术更有利于宅机组改造。
    对于象CO2压缩机这样高压力小流量的叶轮，我们采用全粘性流体亲流漓场计算结合“全可控涡”技术进行叶轮设计，对于中、大流址叶轮，我们采用边界层加主流的?全可控涡”技术。在制造技术方面，对于中、大流量叶轮，我们采用轮盘、叶片、轮盖三体焊，叶片压模内四轴或三轴数控机床铣制。对于高压小流量叶轮，我们采用二体焊，叶片与轮盖整体铣制。对于这种整体铣制kE。片，国外需五轴联动能床，否则无法保证型线完全一致，而“全可控涡”三元叶轮只须四轴联动铣床，我们可向制造厂家提供数控铣床的数控纸带，解决了制造厂三元叶轮铣床编程的困难。
   “全可控涡”节能转子技术，已在首钢、重钥、昆钢、贵溪有色金属总厂、安阳钢铁公司，兰州煤制气工程……等多处工厂的现场得到考验，它将为化工冶金等行业作出进一步的贡献。

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文字识别有误之处，抱歉！

liyh

真不知该怎样感谢你！！谢谢！！

风清扬

好文！！！希望总坛主多发这样文章

JH-东临

可谓开卷有益。 : g# g( _2 x7 [1 T产业化、商业化是国人的痛啊。

hjhcompressor

总坛主：我有以下一点的资料，因为我是也在做这方面的销售
叶轮：三元流动后弯式叶轮
喘振、气阻：由PLC控制进口节流导叶、可自动定位的放空系统
转速：22000RPM~28000RPM
/ y8 o4 A" K4 k& Q振动：0.006~0.008mm
气封、油封：迷宫式密封

shinyfang

下面引用由hanjunhua在 2004/06/30 20:37:13 发表的内容： 总坛主：我有以下一点的资料，因为我是也在做这方面的销售 叶轮：三元流动后弯式叶轮 喘振、气阻：由PLC控制进口节流导叶、可自动定位的放空系统 + [3 C, w5 F- t转速：22000RPM~28000RPM 0 s1 ^3 S# }! D ? r振动：0.006~0.008mm $ A& P5 _% ^; x气封、油封：迷宫式密封

% P& w' M& p' q2 W* x' I2 Z F* @+ c做那儿的销售的？转速有点儿低啊，呵呵