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壓縮機(jī)基本常識(shí)-培訓(xùn)課件五吉木乃廣匯液化天然氣工廠2011年9月17日講義內(nèi)容第一部分概述第二部分壓縮機(jī)類型的選擇第三部分離心式壓縮機(jī)第四部分往復(fù)式壓縮機(jī)第五部分LNG工廠壓縮機(jī)簡(jiǎn)介概述-應(yīng)用壓縮機(jī)是一種輸送氣體和提高氣體壓力能的機(jī)器,是石油化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。單系列大負(fù)荷運(yùn)行的LNG工廠,壓縮機(jī)技術(shù)要求很高能耗、自控水平、安全可靠性(SIL)。正確選擇壓縮機(jī)是實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要保障。
概述-壓縮機(jī)應(yīng)滿足的要求嚴(yán)密的軸封效率高可靠性好先進(jìn)的控制整機(jī)質(zhì)量?jī)?yōu)良
概述-氣體輸送與液體輸送的區(qū)別氣體的壓縮性體積壓縮受功發(fā)生熱量,溫度顯著上升,為提高壓縮機(jī)效率,操作上需使用冷卻器往復(fù)式壓縮機(jī)活塞每一往復(fù),活塞與缸蓋之間空隙率影響壓縮機(jī)產(chǎn)能壓縮階段存留于余隙中的氣體將在吸入階段發(fā)生膨脹,效率較低概述-壓縮機(jī)的分類概述-壓縮機(jī)的分類1、按工作原理分往復(fù)式-利用氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式-利用機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)部分的不斷回轉(zhuǎn)離心式-利用工作葉輪的高速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生離心力的作用噴射式-利用工作流體國由噴咀內(nèi)噴出時(shí)所發(fā)生的動(dòng)能與靜壓能之間相互轉(zhuǎn)變作用概述-壓縮機(jī)的分類2、按排氣壓力分:P≤0.015MPa通風(fēng)機(jī)0.015MPa﹤P≤0.2MPa鼓風(fēng)機(jī)0.2MPa﹤P≤1.0MPa低壓壓縮機(jī)1.0MPa﹤P≤10.0MPa中壓壓縮機(jī)10.0MPa﹤P≤100.0MPa高壓壓縮機(jī)P>100.0MPa超高壓壓縮機(jī)
概述-壓縮機(jī)的分類3、按軸功率分:10kW≤Pa≤50kW小型壓縮機(jī)50kW﹤Pa≤250kW中型壓縮機(jī)Pa>250kW大型壓縮機(jī)概述-壓縮機(jī)的分類4、往復(fù)式壓縮機(jī)按排量分:V≤1m3/min微型壓縮機(jī)1m3/min﹤V≤10m3/min小型壓縮機(jī)10m3/min﹤V≤100m3/min中型壓縮機(jī)100m3/min﹤V≤1000m3/min大型壓縮機(jī)容積式和透平式壓縮機(jī)的特點(diǎn):
容積式透平式1.氣流速度低,損失小,效率高2.大流量不適用,壓力范圍廣,從低壓到超高壓范圍都適用3.適應(yīng)性強(qiáng),排氣壓力較大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí),排氣量不變。同一臺(tái)壓縮機(jī)還可用于壓縮不同的氣體4.中大流量機(jī)器外型尺寸及重量較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易損件多,排氣脈動(dòng)性大,氣體中?;煊袧櫥?。
1.速度高,損失大小流量機(jī)組效率低2.小流量,超高壓范圍還不適應(yīng)3.流量和出口壓力的變化由性能曲線決定.若出口壓力過高,機(jī)組一旦進(jìn)入喘振工況而法運(yùn)行。4.旋轉(zhuǎn)零部件常用高強(qiáng)度合金鋼5.中大流量機(jī)器外型尺寸及重量較小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易損件少,排氣均勻無脈動(dòng),氣體中不含油。
壓縮機(jī)類型的選擇-根據(jù)流量和出口壓力選擇第二部分壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-流量
流量容積流量m3/min(h)或Nm3/min(h)式中QN—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量,Nm3/min;
Qj—吸入狀態(tài)下氣體體積流量,m3/min;
Pj—入口絕壓,MPa;
Tj—入口絕對(duì)溫度,K;壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-流量
重量流量
kg/s
G=Qj×ρj
式中G—?dú)怏w介質(zhì)質(zhì)量流量,kg/s;
ρj—?dú)怏w介質(zhì)的密度,Kg/
m3氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):氣體的壓力為101325Pa(760mmHg或1atm),溫度為20℃,相對(duì)濕度為50%的氣體狀況。
壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力-打氣量通常指單位時(shí)間內(nèi),壓縮機(jī)最后一級(jí)排出的氣體,經(jīng)換算到第一級(jí)進(jìn)口狀態(tài)(第一級(jí)氣體進(jìn)口的溫度和壓力)時(shí)的氣體體積值。地區(qū)不同,壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量亦不同。壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-出口壓力出口壓力:
p1v1=p2v2
→p2/p1=v1/v2
式中p1—壓縮機(jī)吸入壓力,MPa;p2—壓縮機(jī)排出壓力,MPa;v1—吸入狀態(tài)體積流量,m3/min;
v2—排出狀態(tài)體積流量,m3/min;壓縮比越大,離心式壓縮機(jī)所需級(jí)數(shù)越多,其功耗也越大。壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-效率多變效率指氣體在多變壓縮過程中,壓力由p1升高到p2所獲得的有效功與實(shí)際消耗功之比,即:
ηpol=hpol/htot式中ηpol—多變效率,%;
hpol—多變壓縮過程有效功,J;
htot—實(shí)際消耗功,J。氣體溫度不發(fā)生變化的壓縮過程稱為等溫壓縮;氣體不與外界發(fā)生熱交換的壓縮過程稱為絕熱壓縮;實(shí)際在氣體壓縮時(shí),氣體的溫度與壓強(qiáng)同時(shí)發(fā)生變化,且與外界發(fā)生熱的交換,所以稱為氣體的壓縮為多變過程。壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-功率有效功率
Nth=Ghth/102NL=GhL/102Ndf=Ghdf/102式中hth、hL、hdf—分別為有效能量頭、內(nèi)漏損失能量頭和輪阻損失能量頭,Nm/kg;
Nth、NL、Ndf—分別為有效功率、內(nèi)漏損失功率和輪阻損失功率,kW。葉輪總的功率消耗為:Ntot=Nth+NL+Ndf
壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-功率軸功率軸承的摩擦損失,功率消耗占總功率的2~3%;齒輪傳動(dòng),存在傳動(dòng)功率消耗,占總功率的2~3%。離心式壓縮機(jī)的軸功率包括:有效功率、能漏損失功率、輪阻損失功率、以及機(jī)械損失功率和傳動(dòng)損失功率等五方面的內(nèi)容。離心式壓縮機(jī)的軸功率,是選擇驅(qū)動(dòng)機(jī)功率容量的依據(jù),一般情況下,取原動(dòng)機(jī)功率為軸功率的1.05~1.10倍壓縮機(jī)基本性能參數(shù)-應(yīng)用流量、壓力、軸功率、效率流量和壓力決定壓縮機(jī)的類型效率是評(píng)估能耗的高低軸功率確定原動(dòng)機(jī)的大小四個(gè)參數(shù)決定了壓縮機(jī)的工作狀態(tài)
流量壓力功率效率第三部分離心式壓縮機(jī)1、離心式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2、離心式壓縮機(jī)的喘振和阻塞3、離心式壓縮機(jī)的性能測(cè)試第三部分離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)體積小流體流動(dòng)連續(xù)介質(zhì)不受污染葉輪形態(tài)與加工、軸封技術(shù)、軸承的不斷進(jìn)步使用范圍不斷擴(kuò)展離心壓縮機(jī)的壓力已超過700kg/cm2離心式壓縮機(jī)-工作原理離心式壓縮機(jī)的基本工作原理:旋轉(zhuǎn)葉片給氣體以作用力,并使氣體受離心力的作用由內(nèi)向外甩出,得以升壓和升速,從而獲得壓力能和速度能(即動(dòng)能).氣體從葉輪流出后具有很高的速度,將氣體速度降低以提高其壓力,為此將葉輪的通道作成擴(kuò)散型,而且擴(kuò)壓器的通道也是擴(kuò)散型的,因而使高速氣流逐漸減速,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,使氣體壓力升高.離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-壓縮機(jī)的級(jí)、段級(jí)----氣體每經(jīng)過一級(jí)葉輪稱謂一級(jí)。通常不超過10級(jí),6-7級(jí)常見。段----氣體每進(jìn)、出一次壓縮機(jī)稱一段。通常不超過2段。省功原則--段數(shù)越多,整個(gè)壓縮過程越接近等溫過程,越省功排氣溫度原則--段少,壓縮比大,排氣溫度高,對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不利。要求段數(shù)使壓縮機(jī)的排氣溫度不會(huì)太高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單原則--段數(shù)應(yīng)盡可能使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,布置合理,使氣體在段間及冷卻管路中阻力損失較小。氣體在葉輪中運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段:進(jìn)入段:在葉輪中運(yùn)動(dòng)階段:擴(kuò)壓階段:彎管、回流階段:蝸殼轉(zhuǎn)能階段:離開階段:離心式壓縮機(jī)型號(hào)說明2BCH806
型離心式壓縮機(jī):型號(hào)前數(shù)字表示段數(shù):
2—二段壓縮,各帶防喘振系統(tǒng)BCH—徑向剖分,殼體桶式型號(hào)后前兩位數(shù)字表示首級(jí)葉輪直徑80-葉輪公稱直徑80cm型號(hào)后最后數(shù)字表示級(jí)數(shù)6級(jí)離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-徑向剖分離心式壓縮機(jī)-主要部件離心式壓縮機(jī)-主要部件由主軸、葉輪、平衡盤、葉輪間的定距套、推力盤以及聯(lián)軸用的半聯(lián)軸節(jié)等零部件組成離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-轉(zhuǎn)動(dòng)部分(轉(zhuǎn)子)轉(zhuǎn)子:工作中轉(zhuǎn)動(dòng)的部件,由轉(zhuǎn)軸、葉輪軸套、聯(lián)軸器、平衡盤組成。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-固定部分(又稱為定子)定子:工作中靜止的部件。機(jī)殼、隔板。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-壓縮機(jī)的吸氣室吸氣室將氣體從進(jìn)氣管均勻地引入葉輪進(jìn)行壓縮。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-壓縮機(jī)的葉輪隨軸高速旋轉(zhuǎn),氣體在葉輪中受旋轉(zhuǎn)離心力和擴(kuò)壓流動(dòng)的作用,壓力和速度都得到提高將機(jī)械能傳給氣體,以提高氣體能量的惟一元件。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-蝸殼把從擴(kuò)壓器或從葉輪(在沒有擴(kuò)壓器時(shí))出來的氣體匯集起來,并引出機(jī)外。蝸殼外徑逐漸增大,通流面積也增大,起到一定的擴(kuò)壓作用。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-其它元件減少氣體從葉輪出口倒流到葉輪入口的輪蓋密封;減少級(jí)間漏氣的定距套密封;減少氣體向機(jī)外泄漏或從外吸入(壓力低于外界壓力時(shí))的軸端密封;減少軸向推力的平衡盤;承受轉(zhuǎn)子剩余軸向推力的止推軸承以及支撐轉(zhuǎn)子的支持軸承。
離心式壓縮機(jī)密封-輪蓋密封位置:在葉輪的輪蓋與氣體的隔板處。密封的作用:阻斷葉輪出口回流入葉輪入口的氣體,提高葉輪的流動(dòng)效率。密封形式:迷宮式為主。離心式壓縮機(jī)密封-級(jí)間密封、外密封級(jí)間密封位置:在上級(jí)葉輪的回流末端與下級(jí)進(jìn)口處密封的作用:阻斷上級(jí)葉輪出口氣體不經(jīng)擴(kuò)壓直接回流入下級(jí)葉輪入口,提高葉輪的單級(jí)壓縮效率密封形式:迷宮是為主外密封位置:離心式壓縮機(jī)主軸與機(jī)殼間的密封密封形式:對(duì)低壓缸-----迷宮式密封;對(duì)高壓缸----浮環(huán)油膜密封、機(jī)械密封。通過將密封段中的泄露氣抽出或向密封段中注入惰性氣,防止工藝氣泄露到外界。干氣密封原理干氣密封與機(jī)械密封比較區(qū)別:在轉(zhuǎn)動(dòng)的碳化硅硬質(zhì)合金環(huán)上加工出一系列深度為1~8μm的螺旋槽和在彈簧作用下的石墨環(huán)相接觸,當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后,氣體被吸入螺旋槽并提高壓力使碳環(huán)和動(dòng)環(huán)表面分開,其間隙約為5~25μm,外部氣源經(jīng)精細(xì)過濾后送到密封處,通過壓力控制以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體介質(zhì)密封。相似:密封面由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成動(dòng)環(huán)端面上刻有許多溝槽,從旋轉(zhuǎn)環(huán)的外徑向中心延伸,但不貫通,接口槽外深內(nèi)淺,在溝槽的末端形成了密封堰。非運(yùn)行狀態(tài)時(shí),動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的密封面接觸運(yùn)行狀態(tài)時(shí),使動(dòng)、靜環(huán)密封面脫離接觸,間隙持久存在,流經(jīng)密封面的密封氣也起到了冷卻機(jī)封的作用。這種密封的優(yōu)點(diǎn)明顯,但缺陷是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝技術(shù)要求高,且價(jià)格高昂。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-平衡盤葉輪對(duì)稱布置法:特點(diǎn):思路巧妙,采用段與段葉輪的“背靠背”,可使平衡力大部分被平衡。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-平衡盤在最末級(jí)加平衡盤平衡盤的左側(cè)與末級(jí)高壓氣相通,平衡盤右側(cè)通過平衡管與第一級(jí)進(jìn)氣相通左、右側(cè)用迷宮密封隔斷,人為制造平衡盤上的不平衡力,當(dāng)這個(gè)力與軸上的不平衡力相同時(shí),軸向力被平衡。離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-軸承支撐軸承----只承受徑向力止推軸承----能承受一定的軸向力為保證軸承高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)潤滑良好,采取可傾瓦軸承:由若干小塊瓦片組成,瓦片見有浮油。常見型號(hào):米切爾型、金斯伯雷型(意大利)離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)-聯(lián)軸器對(duì)軸進(jìn)行聯(lián)結(jié)的裝置:剛性聯(lián)軸器----有卡瓦、法蘭聯(lián)結(jié)而成,傳動(dòng)效率高,但無傳動(dòng)余量,過載易壞。撓性聯(lián)軸器----能傳遞較大扭距,承受一定徑向、軸向位移。常用的聯(lián)軸器:齒形聯(lián)軸器、鼓膜聯(lián)軸器。離心式壓縮機(jī)-輔助系統(tǒng)使壓縮機(jī)持續(xù)安全、高效率地運(yùn)轉(zhuǎn)潤滑油系統(tǒng)自動(dòng)控制保安系統(tǒng)中間冷卻器、冷卻系統(tǒng)氣液分離系統(tǒng)。壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)-分離罐氣體壓縮機(jī)的級(jí)間冷卻器后為什么需設(shè)置分離器?氣體壓力升高時(shí),氣體中的水(烴)蒸氣分壓隨之升高,相對(duì)應(yīng)的氣體露點(diǎn)也就隨之升高,經(jīng)級(jí)間冷卻器冷卻后,必然有部分水(烴)蒸氣冷凝為水(液),液體是不允許帶入壓縮機(jī)的,所以需設(shè)置分液罐,將冷凝后氣體中的水滴和霧沫分離干凈,保證壓縮機(jī)的安全運(yùn)行。壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)離心式壓縮機(jī)喘振-原因進(jìn)口壓力或流量突然降低,低過允許工況點(diǎn)時(shí),壓縮機(jī)內(nèi)的氣體由于流量發(fā)生變化會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)脫離,形成突變失速葉輪不能有效提高氣體的壓力,導(dǎo)致機(jī)出口壓力降低但是系統(tǒng)管網(wǎng)的壓力沒有瞬間相應(yīng)地降下來,從而發(fā)生氣體從系統(tǒng)管網(wǎng)向壓縮機(jī)倒流當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)壓力降至低于機(jī)出口壓力時(shí),氣體又向系統(tǒng)管網(wǎng)流動(dòng)如此反復(fù),使機(jī)組與管網(wǎng)發(fā)生周期性的軸向低頻大振幅的氣流振蕩現(xiàn)象。
離心式壓縮機(jī)喘振-經(jīng)驗(yàn)判斷聽-----壓縮機(jī)出口管中的噪音:正常-----噪音連續(xù),較低喘振---噪音加大,時(shí)高時(shí)低???----壓縮機(jī)出口流量、壓力表:正常----流量、壓力波動(dòng)小喘振----波動(dòng)大,發(fā)生周期性脈動(dòng)。離心式壓縮機(jī)喘振-經(jīng)驗(yàn)判斷觀察------測(cè)振儀正常----振幅小,在控制范圍內(nèi)喘振----振幅明顯加大,劇烈設(shè)計(jì)中,設(shè)喘振流量為Vmin,設(shè)計(jì)工況流量Vd0.8Vd>Vmin.或Vd>1.25Vmin離心式壓縮機(jī)喘振-防護(hù)單參數(shù)法:在排氣管加設(shè)放空閥(防喘振閥),當(dāng)發(fā)生喘振時(shí),立刻打開放空閥,使后管道中的壓力降低,不至于引起倒灌現(xiàn)象。為了及時(shí)打開放空閥,在入口設(shè)流量檢測(cè)表,當(dāng)表中流量小于事先設(shè)定的喘振流量時(shí),第一時(shí)間報(bào)警,開閥。放空的氣體回入口,不僅節(jié)約氣體,更使進(jìn)氣加大,對(duì)克服喘振是有利的。離心式壓縮機(jī)喘振-防護(hù)雙參數(shù)調(diào)節(jié)法:由防喘振曲線的得到:在不同轉(zhuǎn)速下,測(cè)出壓縮機(jī)的喘振流量,在圖中畫出喘振邊界線。為了安全,將喘振流量擴(kuò)大5%,得出的新曲線為喘振防護(hù)線。雙參數(shù)調(diào)節(jié)原理圖比較器防喘振閥孔板流量計(jì)進(jìn)氣排氣信號(hào)輸出放空離心式壓縮機(jī)喘振-防護(hù)壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū):離心壓縮機(jī)在喘振流量和堵塞流量之間工作。常用這兩個(gè)流量之比表示穩(wěn)定工況區(qū)。KQ’=Qmin/Qmax比值大,安全工作區(qū)小。單級(jí)壓縮機(jī)的值為:50%。多級(jí)壓縮機(jī)的值為:70—80%。離心式壓縮機(jī)的阻塞-原因當(dāng)流量增加時(shí)氣流軸向速度增大,氣流相對(duì)速度也將隨之增大。工作葉輪葉柵進(jìn)口最小截面上的平均氣流速度達(dá)到音速,通過壓縮機(jī)的流量就達(dá)到一臨界值而不再增大,即發(fā)生“阻塞”。初級(jí)葉片的阻塞決定了壓縮機(jī)的最大流量。排氣壓力降低時(shí),末級(jí)葉柵因氣體膨脹而使流速增加發(fā)生阻塞。控制入口流量和出口壓力防止阻塞的發(fā)生。離心式壓縮機(jī)的性能曲線由壓縮機(jī)試驗(yàn)可測(cè)出各工況點(diǎn)的流量Q、出口壓P及軸功率N并算得效率。以流量Q為橫坐標(biāo)所得P-Q、N-Q、η-Q等關(guān)系曲線即為風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能曲線。
a—前向葉片b—后向葉片離心式壓縮機(jī)的性能曲線-內(nèi)容流量(Q)--壓力(P)曲線:-----Q—P線或壓縮比ε---Q線流量(Q)---功率(N)曲線:---Q---N線流量(Q)---效率(η)曲線:----Q---η線離心式壓縮機(jī)的性能曲線-分析流量減小,壓縮比增大最小流量對(duì)應(yīng)最大壓縮比流量與壓縮比是一一對(duì)應(yīng)的有最大、最小兩個(gè)極限流量對(duì)應(yīng)極限壓力效率有最高點(diǎn)隨流量增加,功率加大當(dāng)流量---壓縮比曲線向下傾斜較快時(shí),功率曲線有峰值點(diǎn)。第四部分往復(fù)式壓縮機(jī)1、往復(fù)式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2、往復(fù)式壓縮機(jī)的性能測(cè)試往復(fù)式壓縮機(jī)的特點(diǎn)壓力適用范圍廣壓縮效率高適用性較強(qiáng)轉(zhuǎn)速低、排氣不連續(xù)、易損件多維修量大往復(fù)式壓縮機(jī)工作原理電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)曲柄連桿機(jī)構(gòu)將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成十字頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)十字頭帶動(dòng)活塞桿,使活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)一周,活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)一次,壓縮機(jī)完成一次工作循環(huán)。一個(gè)工作循環(huán)有膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個(gè)過程。往復(fù)式壓縮機(jī)工作示意往復(fù)式壓縮機(jī)-氣缸足夠的強(qiáng)度和剛度良好的冷卻潤滑和耐磨性余隙容積和氣體阻力小便于制造和檢修往復(fù)式壓縮機(jī)-活塞部件活塞、活塞桿、支撐環(huán)組成結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和良好的密封性?;钊h(huán):支撐環(huán)承受活塞的重量。往復(fù)式壓縮機(jī)-進(jìn)、排氣閥主要易損件,所耗功率占?jí)嚎s機(jī)軸功率的15%~20%。氣閥的密封性好啟閉及時(shí)、迅速,使用壽命長(zhǎng),阻力和余隙容積小,維修方便。氣閥環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥、組合閥和氣墊閥。往復(fù)式壓縮機(jī)-其它部分緩沖罐:壓縮機(jī)進(jìn)出口緩沖罐是脈動(dòng)抑制裝置中控制管路系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的有效方法。冷卻器和汽液分離器。往復(fù)式壓縮機(jī)-軸封形式防止壓縮機(jī)內(nèi)氣體向外泄漏,要求密封性能好,使用壽命長(zhǎng),維修方便。填料密封平面填料錐形填料(一般是氣體壓力超過10Mpa時(shí)采用)填料密封圈材料金屬和非金屬(包括聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬、尼龍、聚酰亞胺和金屬和塑料等)。往復(fù)式壓縮機(jī)-潤滑油系統(tǒng)減少磨損,降低摩擦功耗;帶走摩擦熱,冷卻摩擦面,防止溫度過高和運(yùn)動(dòng)件卡??;提高活塞環(huán)、填料的密封能力要求在所有作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面上注入潤滑油。往復(fù)式壓縮機(jī)-冷卻水系統(tǒng)壓縮機(jī)氣缸夾套為了避免冷卻水溫低,氣體在氣缸里產(chǎn)生凝液,同時(shí)也為了防止填料箱夾套結(jié)水垢,可采用水站系統(tǒng),提供高于氣體進(jìn)口溫度的軟化水來冷卻氣缸、氣缸端蓋和填料箱。第五部分壓縮機(jī)在LNG工廠的應(yīng)用為天然氣液化提供制冷用機(jī)械功GOB氣體增壓和輸送所壓縮氣體易燃、易爆壓縮機(jī)的軸封具有良好的氣密性電氣設(shè)備和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)具有防爆裝置BOG壓縮機(jī)進(jìn)氣溫度低,潤滑油會(huì)凍結(jié)而無法工作選擇無油潤滑的壓縮機(jī)(工藝氣接觸面)轉(zhuǎn)動(dòng)部分如曲軸箱需潤滑。關(guān)鍵設(shè)備MRC循環(huán)壓縮機(jī):離心式壓縮機(jī)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng):電機(jī)驅(qū)動(dòng)液化裝置操作彈性:70~110%采用干氣密封系統(tǒng):有效地防止工藝氣體的外泄壓縮機(jī)混合冷劑壓縮機(jī):~20000KW丙烯壓縮機(jī)(30000kw)裂解氣壓縮機(jī)(50000kw)國產(chǎn)制冷壓縮機(jī)水平西門子24000KW產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)機(jī)—變頻電機(jī)變頻裝置壓縮機(jī)選擇方案技術(shù)因素工廠的總體設(shè)計(jì)方案、液化工藝、原動(dòng)機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)、公用設(shè)施、環(huán)境影響、安全性、可靠性、可維護(hù)性。經(jīng)濟(jì)因素投資和操作費(fèi)用、運(yùn)營和壽命成本設(shè)備選擇工藝特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)燃?xì)廨啓C(jī)性價(jià)比高操作彈性大,轉(zhuǎn)速可調(diào)電機(jī)驅(qū)動(dòng)高效、簡(jiǎn)單對(duì)地方電網(wǎng)容量及可靠性依賴大冷劑壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)方式選擇二級(jí)標(biāo)題(宋體24號(hào))電網(wǎng)性能電力負(fù)荷燃?xì)廨啓C(jī)200MVA22KV電機(jī)驅(qū)動(dòng)500MVA60KV最少30KV對(duì)上游電網(wǎng)性能的要求二級(jí)標(biāo)題(宋體24號(hào))設(shè)備運(yùn)行期(30年)新設(shè)備大修主要部件大修燃?xì)馔钙絍FD特性燃?xì)馔钙诫妱?dòng)機(jī)最大功率,MW3025轉(zhuǎn)速,rmp與壓縮機(jī)匹配≤6500易啟動(dòng)性中等容易操作復(fù)雜程度中等簡(jiǎn)單輔助系統(tǒng)費(fèi)用中等低投資費(fèi)用,USB40~6570~100維護(hù)費(fèi)用中等低壓縮機(jī)原動(dòng)機(jī)基本特性二級(jí)標(biāo)題(宋體24號(hào))透平方案電機(jī)方案電價(jià),元/kwh0.3690.4370.57設(shè)備每年費(fèi)用,萬元/年480293運(yùn)行費(fèi)用,萬元/年4241530562688155維修費(fèi),萬元/年680非計(jì)劃停工損失,萬元/年727154脫氮能耗,萬元/年590節(jié)約燃?xì)猓f元/年1175運(yùn)行成本,萬元/年6128516761308017壓縮機(jī)原動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)對(duì)比最終選擇LNG工廠投資大,對(duì)設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠性要求高,鑒于吉木乃地區(qū)專為我廠鋪設(shè)了一條10kVA供電系統(tǒng),工廠實(shí)現(xiàn)單電源雙回路,比較安全可靠。考慮工廠投資和減少維護(hù),采用變頻電機(jī)作冷劑壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。特性低溫常溫工藝流程入口與貯罐直聯(lián),一、二段出口不需設(shè)級(jí)間冷卻設(shè)備入口需加復(fù)熱設(shè)備,一、二段出口需要設(shè)級(jí)間冷卻設(shè)備制造商國外國產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)流量小,設(shè)備尺寸小流量大,設(shè)備尺寸大投資費(fèi)用材質(zhì)等級(jí)高,投資較高材質(zhì)等級(jí)低,投資較低BOG壓縮機(jī)低溫與常溫壓縮機(jī)特點(diǎn)對(duì)比壓縮機(jī)方案選擇國內(nèi)離心壓縮機(jī)在高技術(shù)、高參數(shù)、高質(zhì)量和特殊產(chǎn)品方面還不能滿足國內(nèi)需要技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性上和國外還有差距。MRC壓縮機(jī)選日立產(chǎn)品壓縮機(jī)變頻電機(jī)選德國西門子產(chǎn)品BOG壓縮機(jī)選神戶制鋼產(chǎn)品最終選擇-低溫往復(fù)式壓縮機(jī)BOG壓縮機(jī)對(duì)氣體入口溫度要求苛刻采用常溫壓縮機(jī),BOG需與NG換熱受環(huán)境溫度、NG負(fù)荷變化、操作波動(dòng)等影響,氣體入口溫度較難控制選擇低溫壓縮機(jī)
日立離心式壓縮機(jī)特點(diǎn)1968年引進(jìn)意大利新比隆技術(shù)開發(fā)高效二元、三元葉片及超大容量用的斜流型葉輪和特殊設(shè)計(jì)的高效擴(kuò)壓器、隔板,機(jī)組效率高。采用干氣密封。41C01設(shè)計(jì)參數(shù)壓縮機(jī)型號(hào):2BCH806壓縮機(jī)形式:二段式離心式壓縮機(jī)冷卻器采用空冷器節(jié)流調(diào)節(jié)、帶防喘振系統(tǒng)、帶軸振動(dòng)、軸位移檢測(cè)氣量調(diào)節(jié)范圍(無回流):70-110%介質(zhì):甲烷、乙烯、氮?dú)?、丁烷分子量,g/mol(%):33.5241C01流程41C01設(shè)計(jì)參數(shù)入口參數(shù)流量(Nm3/h)208923壓力(MPa,a)0.495溫度(℃)14.4出口參數(shù)壓力(MPa,a)5.886溫度(℃)87.241C01設(shè)計(jì)參數(shù)軸功率(kw)18405(100%)壓縮機(jī)軸轉(zhuǎn)速(rpm)7098壓縮機(jī)級(jí)數(shù)7級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)形式:三相同步電機(jī)(50HZ)電機(jī)功率:24000kw電機(jī)轉(zhuǎn)速:1500rpm干氣密封78C01設(shè)計(jì)參數(shù)壓縮機(jī)型號(hào):VGSP75壓縮機(jī)形式:離心式壓縮機(jī)材質(zhì):A351GrCF-8鑄造不銹鋼,耐-195℃可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片、帶防喘振系統(tǒng)、帶軸振動(dòng)、軸位移檢測(cè)采用博格曼碳環(huán)單層式密封,密封介質(zhì)為氮?dú)?。氣量調(diào)節(jié)范圍(無回流):70-110%介質(zhì):甲烷、氮?dú)夥肿恿?,g/mol(%):19.341C01工作任務(wù)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的冷劑壓縮機(jī)41C01可將制冷劑氣體壓力升至5.8Mpa(g),再分別通過三個(gè)J-T閥膨脹制冷,吸收天然氣液化過程中放出的熱量,通過這種封閉式壓縮/膨脹的循環(huán)操作,可滿足生產(chǎn)液化天然氣所需冷量。離心壓縮機(jī)操作-啟動(dòng)前準(zhǔn)備潤滑系統(tǒng)潤滑油箱加熱器溫度升至35-45℃;啟動(dòng)潤滑油主泵循環(huán),調(diào)節(jié)泵出口、軸承入口油壓達(dá)操作指標(biāo)調(diào)試輔泵自啟動(dòng)性能,符合給定指標(biāo);校驗(yàn)軸振動(dòng)、軸位移、低油壓停機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)投干氣密封,保持電伴熱良好倒好流程,閥門處于工作狀態(tài),機(jī)殼和管線排凝離心壓縮機(jī)操作-啟動(dòng)電氣人員送電啟動(dòng)41CM01導(dǎo)入MRC氣體,41PIC1015設(shè)定投自動(dòng)防喘振設(shè)定自動(dòng)模式,41HIC1010、1037調(diào)整一、二段流量和壓力壓縮機(jī)閉式循環(huán),41E01/02/03投用,防止溫度≥190℃設(shè)計(jì)極限MRC負(fù)荷增加到50%,MRC控制器控自動(dòng)模式,各段壓力達(dá)設(shè)定值,關(guān)防喘振閥,向系統(tǒng)送氣。離心壓縮機(jī)操作-正常停車DCS操作調(diào)出畫面,選擇“啟動(dòng)/停止”功能塊,操作方式為“手動(dòng)”,按動(dòng)態(tài)鍵到“OFF”位置停車指令發(fā)出后,切斷電源,壓縮機(jī)停后檢查電機(jī)盤車、密封、潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行約10小時(shí)短期停車,機(jī)組保壓待命,壓縮機(jī)進(jìn)口閥開,出口閥關(guān)。長(zhǎng)期停車,機(jī)組卸壓至火炬,氮置換合格,開啟缸體、管路導(dǎo)淋,防凍。78C01設(shè)計(jì)參數(shù)入口參數(shù)流量(Nm3/h)6358壓力(MPa,a)0.102溫度(℃)-143出口參數(shù)壓力(MPa,a)0.3溫度(℃)-88.578C01設(shè)計(jì)參數(shù)軸功率(kw)152(100%)壓縮機(jī)軸轉(zhuǎn)速(rpm)23700壓縮機(jī)級(jí)數(shù)2級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)形式:三相同步電機(jī)(50HZ)電機(jī)功率:200kw電機(jī)轉(zhuǎn)速:2980rpm神戶制鋼離心式壓縮機(jī)特點(diǎn)神鋼主要以特殊鋼板、鍛鑄鋼件、鈦及鈦合金廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備,進(jìn)行從原材料到成品之間連貫生產(chǎn)的綜合性企業(yè)。是世界上少數(shù)能生產(chǎn)活塞、螺桿、離心式壓縮機(jī)的綜合性壓縮機(jī)廠家之一。采用碳環(huán)單層式密封,密封介質(zhì)為氮?dú)狻?8C02設(shè)計(jì)參數(shù)壓縮機(jī)型號(hào):KR50-3/4壓縮機(jī)形式:往復(fù)式壓縮機(jī)材質(zhì):A351GrCF-8鑄造不銹鋼,耐-195℃缸內(nèi)耐磨層:15mm厚,A436.TP1密封及活塞材質(zhì):PTFE變頻調(diào)速,無油潤滑氣量調(diào)節(jié)范圍:30-110%氣量調(diào)節(jié)方法:閥門減荷器+可變速驅(qū)動(dòng)。
介質(zhì):甲烷、氮?dú)夥肿恿?,g/mol(%):20.5378C02設(shè)計(jì)參數(shù)Ⅰ~Ⅲ段入口參數(shù)流量(Nm3/h)14324壓力(MPa,a)0.28溫度(℃)-162出口參數(shù)壓力(MPa,a)4.7溫度(℃)8678C02設(shè)計(jì)參數(shù)軸功率(kw)1359(100%)壓縮機(jī)軸轉(zhuǎn)速(rpm)280~450壓縮機(jī)缸數(shù):3汽缸:雙作用驅(qū)動(dòng)電機(jī)形式:變頻電機(jī)直接聯(lián)接,800kw/367rpm電機(jī)功率:2000kw變頻調(diào)速:70~100%78C02平面圖78C02PID78C02冷卻水控制圖78C02潤滑油系統(tǒng)工藝氣體負(fù)荷試車設(shè)備與管道的氣體置換氮?dú)庵脫Q,經(jīng)由78PV1017去冷火炬引BOG冷卻,78TI1018溫度-120℃(≯50℃/h),投用N2密封啟動(dòng)主電機(jī)78UA1753“啟動(dòng)條件具備”燈亮現(xiàn)場(chǎng)將78HS切換至“啟動(dòng)”位置,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在200rpm,逐漸關(guān)閉暖氣,提高78PIC1017給定值,提高78C02轉(zhuǎn)速。壓力、溫度達(dá)設(shè)計(jì)值,啟動(dòng)78E01,將閃蒸氣并入再生氣系統(tǒng)。正常停車啟動(dòng)78C02B
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