杜建軍

摘 要：結(jié)合壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的壓力比、溫度比及介質(zhì)組分參數(shù)，通過理論計(jì)算分析出離心壓縮機(jī)組運(yùn)行效率降低的原因;通過更換級(jí)間隔板及密封，提升壓縮機(jī)運(yùn)行效率，降低能源損耗。

關(guān)鍵詞：離心壓縮機(jī);多變效率;級(jí)間漏氣;出口溫度

離心式壓縮機(jī)機(jī)組廣泛應(yīng)用于石油化工、煤化工、冶金、天然氣輸送等高耗能工業(yè)領(lǐng)域，有著“工業(yè)心臟”之稱。離心壓縮機(jī)作為化工流程的核心動(dòng)力設(shè)備，推動(dòng)整個(gè)化工流程順利運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)占據(jù)整套裝置能源消耗的80%以上。采用適當(dāng)?shù)姆治龇椒ê吞幚硎侄翁嵘x心壓縮機(jī)組的運(yùn)行效率是降低企業(yè)能耗的有效途徑，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有十分重大的現(xiàn)實(shí)的意義[4]。

1 概況

某化工廠氫氣壓縮機(jī)，壓縮機(jī)型號(hào)為BCL406/A。該機(jī)組于1999年投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好。在最近一個(gè)檢修期內(nèi)，對(duì)比機(jī)組一段時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)發(fā)現(xiàn)，在壓縮機(jī)流量、壓力不變的情況下，壓縮機(jī)組出口氣體溫度明顯升高，壓縮機(jī)機(jī)組的運(yùn)行能耗明顯增加，說明壓縮機(jī)運(yùn)行效率降低。

2 主要計(jì)算公式

本文分析的壓縮介質(zhì)氣體以氫氣為主，為簡化分析過程，分析過程中對(duì)氣體按理想氣體進(jìn)行分析。

2.1氣體參數(shù)計(jì)算公式[3]

3 問題分析

結(jié)合壓縮機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行理論模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果對(duì)比如下表所示

對(duì)比表中各參數(shù)發(fā)現(xiàn)如下特征：

3.1實(shí)際運(yùn)行值與原設(shè)計(jì)額定工況存在較大偏離，壓縮機(jī)實(shí)際處于小流量區(qū)域運(yùn)行，偏離最佳工況點(diǎn)。

3.2實(shí)際運(yùn)行工況的出口溫度遠(yuǎn)高出理論模擬值，說明壓縮機(jī)運(yùn)行效率低，懷疑是壓縮機(jī)缸體內(nèi)存在內(nèi)泄漏所導(dǎo)致。

根據(jù)壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行的介質(zhì)組分結(jié)合公式（1）（2）（3）（4）并查表，計(jì)算得到實(shí)際介質(zhì)氣體的絕熱指數(shù)κ=1.396。

根據(jù)壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行的進(jìn)出口溫度和壓力，結(jié)合公式（5）計(jì)算出壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行的效率僅為52.1%。

4 問題處理及效果

結(jié)合壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間及計(jì)算結(jié)果，決定對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢查。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)原機(jī)組的級(jí)間密封已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕，并且部分隔板也存在變形現(xiàn)象。根據(jù)檢查結(jié)果決定對(duì)壓縮機(jī)組整套隔板及密封進(jìn)行更換。

更換整套隔板及密封后的運(yùn)行參數(shù)如下表所示：

對(duì)比壓縮機(jī)隔板及密封更換后的運(yùn)行參數(shù)，壓縮機(jī)隔板密封更換后，壓縮機(jī)流量是更換前的1.14倍，轉(zhuǎn)速降低13%，壓比只降低了1.2%，壓縮機(jī)效率提升10%，說明隔板及密封更換后壓縮機(jī)運(yùn)行效率大幅提升。

5 總結(jié)及建議

5.1壓縮機(jī)是非標(biāo)設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備，每一臺(tái)壓縮機(jī)都擁有其特定的性能特點(diǎn)，建議在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中盡量在壓縮機(jī)最佳工況點(diǎn)附近運(yùn)行;壓縮機(jī)長期在小流量工況運(yùn)行不僅效率低能耗大，而且壓縮機(jī)的使用壽命也會(huì)降低。

5.2壓縮機(jī)出口溫度是衡量壓縮機(jī)運(yùn)行多變效率的重要參數(shù)，建議用戶定期根據(jù)本文中的計(jì)算公式對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的多變效率進(jìn)行核算，針對(duì)出現(xiàn)的問題早發(fā)現(xiàn)早處理，降低能源損耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐忠.離心式壓縮機(jī)原理（修訂本）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

[2]祁大同.離心式壓縮機(jī)原理[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[3]楊玉順.工程熱力學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[4]黃興，陳玉春，崔高鋒，等.離心式壓縮機(jī)組多變效率的計(jì)算模型[J].天然氣工業(yè)，2008，28（2）：126-128.