离心式压缩机节能改造综述
作者/来源:李海根 (洞庭氮肥厂,湖南岳阳,414003) 日期: 2001-02-16 点击率:593
随着气体动力学研究的进展,离心式压缩机的效率不断得到提高;新材料的问世,轴承、密封技术及机械加工技术的进步,解决了离心式压缩机向高压力、宽流量范围发展过程中的一系列问题,使离心式压缩机的应用范围大为拓展,尤其为大型的石油化工生产提供了可靠的设备基础,使石油化工行业的生产规模越来越接近和达到经济规模。
1 离心式压缩机改造的必要性和途径
我国在50年代开始制造离心式压缩机,70年代中后期石油化工和大型化肥行业又引进了一系列代表国外先进水平的高性能、大流量和中高压力的离心式压缩机。由于离心式压缩机内部气体流动复杂,设计、研究时必须作诸多近似,导致了用传统的一元流、二元流方法设计的离心式压缩机存在效率较低,容量不大等缺陷。
大化肥装置的压缩机大都是国外引进的六七十年代设计水平的产品,其转子叶轮全部采用二元流设计制造。这些压缩机存在振动大、防喘振控制困难等一系列缺点,随着对引进设备技术的消化、吸收及国产化,这些问题都得到解决。进入90年代末以来,随着原料价格的不断上扬,化肥生产成本增加。各大化肥厂必须走技术革新,挖潜增效的途径来降低生产成本提高企业生产效益。而压缩机的扩容、节能改造又是化肥节能改造的重点和难点。离心式压缩机的扩容、节能改造的技术途径有多种,而改变通流部件的几何尺寸或几何角度是最为经济和有效的方法。
改变流通部件的几何尺寸或几何角度是在保持压缩机整体结构(外壳、联接件)不变的前提下,改变其通流部件(叶轮、导流器)的结构,从而达到增加流量、提高效率的目的。该方法以“三元流理论”为基础,通过计算压缩机叶轮流场的流动状况,改进叶轮、导流器,使气体流动状况优化。在流量增加较大的情况下,压缩机的功率基本保持不变;改造后的压缩机仍可和原来的辅助设备配套使用。
2 离心式压缩机叶轮的气体流动及叶轮计算设计方法
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