對化工壓縮機發展及其應用的淺析

1.呂廣收 2.崔 靜

1.北京石大東方工程設計有限公司 2.中國石油工程建設有限責任公司西南分公司

對化工壓縮機發展及其應用的淺析

1.呂廣收 2.崔 靜

1.北京石大東方工程設計有限公司 2.中國石油工程建設有限責任公司西南分公司

從70年代末到80年代末，我國離心壓縮機無論是技術水平、工藝裝備和質量管理都有很大提高。到1987年四川化工總廠建設20萬噸/年合成氨國產化項目時，國內制造廠承擔了全部主要壓縮機的制造任務。目前，我國30余家大中型化肥廠所用的各種類型離心壓縮機，國內都制造過。據不完全統計，國內制造(包括合作制造)的大化肥用離心壓縮機共有30多臺。基于此，本文將著重分析探討化工壓縮機發展及其應用，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

化工；壓縮機；應用；發展

1、化工壓縮機的應用

1.1 在煤化工生產工藝的應用。當前現代化煤化工工藝生產中應用的壓縮機一般以離心式壓縮機為主，離心式壓縮機轉子具有系統穩定性，通過有效整合可以提升壓縮機低振動和平穩運行的性能，是現代化煤化工工藝和智能化煤化工生產最為主要的氣體壓縮設備。離心式壓縮機基于葉輪二次流動控制技術與葉輪/回流器耦合設計技術的高效小流量基本級技術，大大提升了壓縮機的功能和效能，優化了煤化工工藝的基礎性環節，讓煤化工裝置用相關壓縮效率提高了4%以上。同時離心式壓縮機還具有耐高溫、耐腐蝕、低泄漏量等一系列優勢，滿足了煤化工工藝生產條件中高溫、腐蝕的需要，通過離心式壓縮機的使用，不但可以優化煤化工工藝的基礎性結構，也在煤化工工藝的成本上獲得了降低40%的佳績。高強度、高抗應力腐蝕葉輪材料及強約束條件下閉式窄流道三元葉輪等特殊結構使離心式壓縮機的功能和運行得到強化與保障，滿足了煤化工工藝生產中葉輪材料在硫化氫腐蝕環境下強度要求和使用壽命要求。在離心式壓縮機的結構中有耐高溫、耐固體顆粒沖刷的鎳基合金材料，同時主要壓縮核心部位表面應用了滲硼技術，實現了大型煤化工裝置用離心壓縮機組整體技術方案優化和設計制造，提高了煤化工工藝的效率，進而提高了煤化工產業的產出和效能。

1.2 在石油化工中的應用。1)離心式壓縮機的設備、交接大型離心式壓縮機組，涉及的專業多，相對復雜，一般采用分批次交付。交驗貨時極易產生由裝箱單不規范以及內容不清給工作人員帶來困難。與進口機組相比，國產機組在運輸及交接過程中缺少規范化，比如，接口處與法蘭配對的盲板與接口處的法蘭等級不匹配，甚至無盲板保護。2)離心式壓縮機的資料交接。壓縮機廠家提供的圖紙和資料，應包含足夠的信息，可以確保買方可以正確地安裝、操作和維護買方訂單中所包括的設備。資料一般包括離心式壓縮機的使用手冊、出廠檢驗報告、備品清單以及其它說明等。3)離心式壓縮機的安裝。由于大型離心式壓縮機涉及到工藝、機械、電氣、儀表、控制等專業相交叉，相對較為復雜，以至于出現安裝程序、安裝方案不規范，嚴重依賴于安裝公司等問題，需要用方合理劃分供應商供應范圍和安裝責任范圍，根據相關國家或企業標準，結合雙方簽訂的技術要求，制定安裝交付驗收方案，對設備供應商和安裝公司進行監督。

2、化工壓縮機發展

2.1 大型離心壓縮機組屬技術密集型、高難度產品，必須擁有先進的專業設計制造技術。由于化工和石油化工裝置不斷向大型化發展，用戶對壓縮機組的能耗、可靠性、配套水平等技術指標的要求也越來越高。

2.2 在二氧化碳壓縮機方面，過去出現了一些壓縮機性能與工藝條件不匹配的事故。現在西安交大、沈陽鼓風機廠都有自己的二氧化碳閉式試驗臺，問題已得到解決。因此，對大型化肥和石油化工壓縮機的改進已基本上集中在壓縮機性能本身的改進上。目前，世界上先進的壓縮機制造廠家都在致力于這方面的研究。如在壓縮機的氣動性能設計上使用的程序，能夠適用于幾百個大氣壓，在近臨界區域條件下適用于幾十種復雜氣體，大大提高了計算精度；在轉子穩定性研究上，已經研制出超二階、三階的高柔性轉子，并已成功使用；還在部件成套技術上有了很大發展，如在密封、軸承、調節系統、輔機配套水平等方面。因此，如何跟蹤世界上先進的壓縮機設計制造技術是當務之急。

2.3 壓縮機自動化控制。基于PLC燃氣壓縮機控制系統，使天然氣的回收處理變得更加方便快捷。由于自動化程度的提升，使壓縮機的工作效率更高。燃氣壓縮機在工作過程中，需要保持高轉速運轉，壓縮機組較為復雜，對于控制條件有著更高的要求。通過PLC技術的有效應用，以滿足機組啟動條件以及相關工藝要求，發揮其重要的調控作用，實現自動化的控制。在自動控制方式時，系統的滑油溫度和控制柜內艙室的溫度，都實現了自動加熱，當低于設定的溫度下限值時，加熱器將自動啟動，當將介質的溫度加熱到溫度設定上限值時，加熱器將自動關閉停止加熱，將介質保持在設定的溫度范圍內。

2.4 化工壓縮機的節能發展。1)若想使化工壓縮機在工作過程中更加高效節能，首先必須要根據化工生產的實際情況和需要合理選擇設備型號。設備型號無論對投資、使用、運行效率還是對管理及維護等都有著非常重要的影響，是節約能耗的有力籌碼。所以，在選擇化工壓縮機的型號之前，應當先全面分析設備的造價、工藝流程、運行方法和成本、安裝地點、管理維護等因素，然后再按照最佳比例來進行選擇。2)在實際化工生產中經常會出現變工的情況，而如果在此期間對化工壓縮機的調節方法不當，那么將會帶來巨大的能量損耗。例如有的工作人員在大型活塞式壓縮機的調節中盲目地采用了放空部分氣流或者旁路回流的方式，使得調節的能量損耗隨著氣量調節幅度的增大和增加，這樣當回流量越大時，調節能量的損耗也會越大。3)大型化工企業在生產過程中往往存在大量的載能流體的能量損耗，而為了避免這方面的消耗，可以采用廢蒸汽來驅動壓縮機，這樣就能大大減少能量損失，提高能源利用率。

總而言之，化工業是國民經濟的支柱產業之一，更是國家的重點發展產業，而化工壓縮機在其工作中的應用對整體企業的更好更快發展有著重要的現實意義，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

[1]宋麗華.淺談石油化工壓縮機的發展及其應用——往復式壓縮機的故障診斷及關鍵部件失效行為分析[J].中國新通信，2014，06：60-61+68.

[2]蘇淑彥.生物化工的發展及其應用分析[J].化工管理，2014，11：51.