淺析可變內容積比螺桿式壓縮機性能及其在煤化工企業的應用

石方惠(中煤平朔集團宇辰公司 山西 朔州 036006)

將可變內容積比的螺桿式壓縮機技術，應用到煤化工企業中,不僅保證企業空調系統有良好的工作效率,還可降低企業空調能耗，可以達到更優的節電效果。以下對此做具體介紹。

一、壓縮機工作原理

在煤化工企業中，其應用的壓縮機多是由機體、曲軸、活塞組、連桿、能量調節裝置以及油循環系統組成的。在實際工作中，壓縮機在工作中是通過氣缸以及氣閥、活塞構成工作容積的不斷變化，來完成相應工作的，壓縮機曲軸每旋轉一周，通過完成吸氣、壓縮、排氣完成工作。

二、分析可變內容積比螺桿式壓縮機性能

在煤化工企業中應用可變內容積比螺桿式壓縮機，其壓縮機會隨著系統壓比變化，從而提高某一壓比下的等熵效率；隨著壓比的增大，變內容積比等熵效率平緩下降，提升壓縮機效率。還有就是在實際中，當高蒸發溫度時，變內容積比螺桿式壓縮機性能穩定，具有較高的效率，提高機組性能【1】。基于熱力學完善度原理，變內容積比螺桿式壓縮機，可以使內外壓比保持一致，并且在部分負荷時的熱力學完善度，也與100%負荷時的熱力學完善度相同，性能系數可提高7.2%。且在實際中，可變內容積比螺桿式壓縮機還具有設計可靠性高，滿足不同蓄冰裝置溫度要求的性能，可變內容積比無級控制,能夠在任何工況下以及部分負荷時使機組均在最高點效率運行，同時也可以適應負荷變化較大場合的開式電機設計,具有安全性與可靠性【2】。同時可變內容積比螺桿式壓縮機，在安裝中還具有簡便性，能夠減少故障率，節省維護費用；還可以提高換熱效率,具有實際推廣價值。

三、實際煤化工企業中的應用分析

1.項目簡介

在某煤化工企業中，實施冰蓄冷項目,就采用可變內容積比螺桿壓縮機，組裝式鹽水機組,單機空調工況供冷量超過ZOOOTR,制冰工況供冷量可以達1500TR。系統機組如下圖1中所示：

圖1 機組示意圖

故此為提升企業煤化工裝置用壓縮機的質量，可以設計應用可變內容積比的螺桿式壓縮機，不僅要在運轉平衡、操作可靠方面多做考慮，還應該提升使用可變內容積比的螺桿式壓縮機的效益，達到節能減耗的目標。

2.應用工藝

在煤化工企業中，應用可變內容積比的螺桿式壓縮機，保證壓縮機轉子的穩定性，實現壓縮機在低振動中的平穩運行。采用葉輪二次流動控制技術，提高煤化工裝置整機效率。吸氣過濾，可變內容積比的螺桿式壓縮機在工作中，可以在殼體上安裝吸氣溫度計、壓力表與加油閥。油分離器中，采用臥式二級分油方式，將油分離器內部隔成三個腔，這樣可以靠壓縮機一側桶體來保持油位，監視油位高度，判斷是否采取回油措施。由于在實際煤化工企業應用中，若是壓縮機的分油濾芯污染，會增加排氣阻力，使電機與壓縮機同軸度改變，故此采取可變內容積比的螺桿式壓縮機，可以使壓縮機運行時能夠隨時調整同軸度【3】。潤滑油溫度升高，會降低粘度，減弱密封作用，增加內泄漏風險，因此油冷卻器可以起冷卻油溫的作用，實施工質冷卻，并在出液口與油冷之間加輔助貯液器，油走殼程，這樣油冷不易腐蝕，還可以節省一套水路系統，油溫也比較穩定；經過冷卻后，使分離出來的潤滑油油溫控制在30～60℃，才能循環使用。同時在實際應用可變內容積比的螺桿式壓縮機中，為保護油泵的正常工作，增加粗油過濾器，確保潤滑油進油泵前就濾去雜質，對初次運轉的機器設備，還應該運轉后檢查過濾器清潔度，在過濾器殼體上設加油閥，定期拆檢過濾網清潔，用干燥空氣吹干凈后就可以繼續使用。可變內容積比的螺桿式壓縮機中，采用齒輪泵來增加油壓，避免因油泵齒輪磨損導致的油壓不足；精油過濾，可以在裝配油泵之后，在過濾網內裝永磁鐵，過濾油中的細小顆粒，這樣就可以保護壓縮機轉子與軸封不被金屬磨屑。

3.可變內容積比的螺桿式壓縮機運行與維護

可變內容積比的螺桿式壓縮機運行中，應該完善崗位操作規程，制定合理的操作規程，保證操作人員可以嚴格按操作規程來操作壓縮機，有助于機器運行安全。在煤化工企業實際應用可變內容積比的螺桿式壓縮機中，在壓縮機的開停車管理中，應該避免壓縮機啟動時發生液擊、抽負，避免置換失誤問題的出現，合理控制壓縮比，確保壓縮機受力均衡。在進行可變內容積比的螺桿式壓縮機潤滑工作時，應保證油品合格，嚴格規范潤滑油以及潤滑設備，確保煤化工企業中可變內容積比的螺桿式壓縮機的良好潤滑。基于可變內容積比螺桿壓縮機應用，有優越變工況及部分負荷性能,在冰蓄冷項目上得到廣泛推廣。保證壓縮機正常工作，并開展水質管理工作，處理好油冷卻器、循環水水質環節，保證可變內容積比的螺桿式壓縮機的換熱環境。

結論

綜上所述，在煤化工企業中，應用可變內容積比的螺桿式壓縮機，使得壓縮機內壓比和外壓比都可以同工況相適應，提升壓縮機效率與整個機組的性能，節能減耗，有助于推進我國煤化工行業的發展。

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