典型離心式壓縮機的管道設計探討

李 鵬

（河北寰球工程有限公司，河北涿州 072754）

典型離心式壓縮機的管道設計探討

李 鵬

（河北寰球工程有限公司，河北涿州 072754）

近幾年，我國石油化工產業呈現高速發展的態勢，在項目運行機制中，設備的管理工作成為了社會各界關注的焦點，要積極建構更加系統的處理和管控措施，才能在維護管道設計理念完整度的同時，保證驅動離心式壓縮機應用價值得以全面發揮。對典型離心式壓縮機的管道設計流程進行了簡要分析，并從壓縮機進出口管道設計和蒸汽透平進出口管道設計兩方面對具體設計步驟進行了集中分析，旨在為相關項目管理人員提供更加有價值的參考建議。

離心式壓縮機；管道設計；流程

離心式壓縮機的一種高速運轉的機械結構，在實際應用體系建立后，設備被壓縮的氣體密度較小，需要技術人員對相關參數進行集中處理，并且保證壓縮機整體結構的精度較高，進出管口的受力和力矩也會受到限制。也就是說，在設備實際應用過程中，若是設備的受力參數或力矩參數過大，會導致機器產生劇烈的振動，甚至會導致整個機器存在損壞的隱患。正是基于此，在實際設計機制建立后，要結合參數進行統籌分析。

1 典型離心式壓縮機的管道設計流程分析

典型離心式壓縮機選取的是蒸汽透平驅動的兩級離心式壓縮機，分為低壓段和高壓段，反應的產物冷卻到43℃，會經過壓縮機的吸入罐直接輸送到壓縮機的進口位置，在壓縮過程中，一段出口的氣體會經過冷卻器以及段間罐裝結構直接到達壓縮機的二段進口位置，滯后經過冷卻裝置送入壓縮機的排出罐。整個過程中，需要進行優化設計，才能保證輸送過程的完整性和有序性。另外，整個壓縮機結構中，蒸汽透平進口本身是超高壓蒸汽結構，結構主要是來自裝置蒸汽管網，而設備的透平出口則會結合實際情況形成雙抽氣型式，在抽氣過程中，針對高壓蒸汽和低壓蒸汽，并且將不同的蒸汽直接輸送到指定的蒸汽管網結構中[1]。

2 典型離心式壓縮機的管道設計具體操作步驟

2.1 典型離心式壓縮機進出口管道設計

2.1.1 優化整體設置結構

在對整體設置結構進行處理的過程中，首先要對壓縮機的進出口管口進行處理，由于其要求冷態無應力配管，需要在安裝過程中給予高度關注，進出口管口不能承受管道產生的附加外荷載參數，要在其管架位置安裝彈簧架結構，從而一定程度上保證能在壓縮機管口連接前調整管道法蘭的平行度，提高應用效果和參數的控制水平，并且升級整個結構的同心參數。另外，由于要對管道的熱脹情況進行集中控制，就要對進出管口進行限位支架的設置，確保作用力和力矩符合標準。

2.1.2 一段進口管道設計

對于整個設備來說，壓縮機的一段進口要有效地靠近吸入罐位置，并且保證管道的布置結構符合柔性需求，滿足相應的結構參數，能發揮其實際功效。也就是說，利用相應的控制機制，能保證壓縮機進口管道短小且筆直，減少彎頭的用量。另外，由于壓縮機一般都是雙進口結構，要對進口管道的對稱性進行處理，確保流體分布的均勻性。值得一提的是，為了有效防止其產生偏流，在設備進口管彎頭和壓縮機管口法蘭結構之間，要結合實際情況設置相應的直管道，滿足相關壓縮機參數要求。也就是說，由于管道具有較大的作用力，為了進一步提升其支撐效果和便捷性，設計人員需要將結構盡量靠近地面，從根本上提高整體設計結構的穩定性。

2.1.3 二段進口管道設計

在二段進口正下方轉彎處要設置相應的過濾器，以保證物料出口的實際應用效果符合標準，結合應力計算參數，對過濾器下方的限位彈簧組合結構進行集中控制，要對管口無應力配管要求展開深度分析，在靠近壓縮機管口位置設置必要數量的支架結構。一般設置三個彈簧架，其他的則為剛性支架結構。另外，在實際設計過程中，要保證段間罐與壓縮機二段進口結構之間，要留有一定的距離，保證工藝要求符合實際標準。

2.2 典型離心式壓縮機蒸汽透平進出口管道設計

在實際設計機制建立后，要結合具體需求設置不同的參數，加之蒸汽透平進出口管道的溫度值和壓力值都較高，設計人員要利用柔性計算，保證管道對管口的作用力和力矩參數符合標準需求，并且升級相應的設置效果[2]。

2.2.1 透平進口管道設計

要對具體參數進行設定，一般而言，超高壓蒸汽溫度會在500℃以上，且壓力會在10MPa 以上，正是基于此，設計人員需要保證其具有足夠的柔性，減少管口位置的作用力，確保整體處理效果和應用模型符合標準。值得一提的是，在設計參數結構中，管道要繞過壓縮機結構以及透平蒸汽結構的固定點位置，借助較長的水平管線結構，有效吸收管口的水平熱位移參數，提高整體處理效果和應用價值。與此同時，只有保證設計參數符合標準，才能有效兼顧文丘里管布置結構的實效性。

2.2.2 透平出口管道設計

由于設計結構要考慮高壓蒸汽和低壓蒸汽，因此，在設計時要保證其足夠的柔性，高壓蒸汽的操作溫度會控制在424℃，而低壓蒸汽的操作溫度則在260℃，基于此，要依托管道的柔性對管口位移進行優化控制。

3 結束語

總而言之，設計過程要符合應力需求，確保計算結果符合標準，考慮管道柔性的同時，提高實用價值。

[1] 裴峻峰，鄭慶元，姜海一，等. 離心式壓縮機定期維修周期及可靠性研究[J]. 中國石油大學學報（自然科學版），2014，（6）：127-133.

[2] 馬再超，溫廣瑞，張恒輝，等. 離心式壓縮機轉子故障識別的EEMD-PCA 方法研究[J]. 振動與沖擊，2016，（4）：148-155.

Discussion on Pipeline Design of Typical Centrifugal Compressor

Li Peng

In recent years，China’s petrochemical industry has shown a trend of rapid development.In the operation mechanism of the project，the management of equipment has become the focus of attention from all walks of life.It is necessary to actively construct more systematic handling and control measures to maintain the pipeline Design concept of the same time，to ensure that the application of centrifugal compressor to drive the value of the full play.In this paper，the design process of the typical centrifugal compressor is briefly analyzed，and the concrete design steps are analyzed from the aspects of compressor inlet and outlet piping design and steam turbine inlet and outlet piping design.The purpose is to analyze the relevant project manager Provide more valuable reference suggestions.

centrifugal compressor；pipe design；process

TH452

B

1003-6490（2017）06-0096-02

2017-05-08

李鵬（1984—），浙江樂淸人，男，工程師，主要從事石油化工管道配管工作。