無級流量調節系統對往復壓縮機級間壓力的影響及控制

周天旭

(中國石化工程建設有限公司，北京 100101)

往復式壓縮機在煉油、 化工、 制冷等工業領域中有著廣泛的應用， 且通常都是裝置中的核心設備。在煉油化工裝置中， 往復式壓縮機通常根據工藝流程中所需的最大流量和最大壓比進行選型。但在實際運行過程中， 工作流量往往與設計流量存在較大偏差。傳統的旁路流量調節方式會造成大量的能量浪費。以5 000 kW軸功率的往復壓縮機為例， 若長期負荷為80%， 且通過旁路調節流量的方式， 理論上一年浪費的電費以百萬計。針對大型往復壓縮機， 較為先進的流量調節系統為部分頂開吸氣閥無級流量調節系統， 其通過精確控制吸氣閥的關閉時間， 使得氣缸內的氣體在壓縮前通過強制開啟的吸氣閥返回至吸氣腔中， 從而達到流量控制的效果。理論上， 這種無級流量調節系統可使往復機的實耗功率與負荷成正比，極大地降低能耗。目前， 已有部分研究表明， 無級流量調節系統對往復壓縮機的反向角、 轉矩等存在一定的影響【1-2】， 但尚未有研究表明其對往復壓縮機級間壓力具有影響作用。本文主要利用熱力學復算公式研究了理論及實際應用情況下無級流量調節系統對級間壓力的影響及控制。

1 理論影響分析

往復壓縮機的熱力學復算即針對主要結構尺寸和進、排氣壓力已知的壓縮機，求取其級間壓力的數值、級間壓比、容積流量、最大活塞力及功率等，以核算壓縮機是否適用于新的工況?！?br>