1、2019/7/3,1,压 缩 机,2019/7/3,2,1. 离心压缩机,1.1 离心式压缩机的主要结构 1.1.1 离心压缩机典型结构简介 典型的离心压缩机DA120-62结构如图1所示。 其型号中 “DA”代表单吸式离心压缩机； “120”表示吸入流量约120m3/min； “6”表示共有六级叶轮； “2”表示是该型号的第二次设计产品。,2019/7/3,3,2019/7/3,4,1.1.2离心压缩机的特点 流量大 离心压缩机中气体是连续流动，流通截面较大，同时叶轮转速很高，故流量很大，进气量在5000m3/min以上。 转速高 离心压缩机中转子只作旋转运动，转动惯量小，且与静止部件不接触
2、。这不仅减少了摩擦，还可大大提高转速。 结构紧凑 机组重量及占地面积都比同一气量的活塞压缩机小得多。,2019/7/3,5,运转可靠 由于转动部件与静止部件不直接接触摩擦，因而运转平稳、排气均匀、易损件少，一般可连续运转一年以上。不需备用机组，维修量小。 单级压力比不高 目前排气压力需在500105Pa以上时，只能使用活塞压缩机。 效率稍低 由于离心压缩机中气流速度较大，造成能量损失较大，故效率较活塞压缩机稍低。 离心压缩机转速高、功率大、无备机，一旦发生事故，后果是严重的，需有一系列紧急安全保障设施。,2019/7/3,6,离心式压缩机能够处理气体的大致流量范围见表1-1。表中数据适用于单级
3、压缩机，对于多级压缩，最小排量为14.2m3/min。,2019/7/3,7,1.1.3 离心式压缩机的主要结构离心式压缩机本体由转子、定子、轴承等组成。转子由主轴、叶轮、联轴器等组成，有时还有轴套、平衡盘。定子由机壳、隔板、密封（级间密封和轴密封）、进气室和蜗室等组成。其中隔板由扩压器、弯道、回流器等组成。有时在叶轮进口前设有进气导流器（预旋器）。,2019/7/3,8,垂直剖分型也称筒型（图1-5），壳体是圆柱形的整体，两端采用封头。这种结构最适用于压缩高压力和低分子量、易泄漏的气体，气缸是圆柱形的整体，能承受较高的压力。,1壳体离心式压缩机的壳体结构主要有水平剖分型和垂直剖分型两种。水平
4、剖分型的壳体分为上、下两半（图1-4），出口压力一般低于7.85MPa，是用途最广泛的一种结构型式。,2019/7/3,9,2叶轮离心式压缩机的叶轮又称工作轮，是使气体提高能量的唯一元件。叶轮按其整体结构可分为开式、半开式和闭式三种，压缩机中实际应用的是半开式和闭式两种。叶轮随叶片出口角2（见1-6）的不同，可分为前向叶轮(不采用) 、径向叶轮和后向叶轮。,2019/7/3,10,3扩压器常在叶轮后设置流通面积逐渐扩大的扩压器，用以把速度能转化为压力能，以提高气体压力。 无叶扩压器 效率较低，结构简单，同一无叶扩压器可与不同出口角的叶轮匹配工作。适于工况变化较大的情况。 叶片扩压器 具有相同扩
5、压度时，叶片扩压器的径向尺寸比无叶扩压器小，对于工况变化小的情况，为了提高效率，以采用叶片扩压器较好。,2019/7/3,11,4轴封在离心式压缩机的各级之间和主轴穿过机壳处，为了防止泄漏，安装轴封装置。轴封型式有迷宫密封、机械密封、浮环密封和抽气密封等。迷宫密封是在密封体上嵌入或铸入或用堵缝线固定多圈翅片，构成迷宫衬垫。翅片的材料有黄铜片、磷青铜片、铅青铜片、铝片和白合金片等。视气体的性质、有无灰尘或雾，以及气体温度而定。迷宫型密封结构见表1-2。,2019/7/3,12,2019/7/3,13,浮环密封如图1-9。运行时注入高压油,密封环在旋转的轴上浮动,环与轴之间形成稳定的液膜,阻止高压
6、气体泄漏。由于浮环油膜密封具有摩擦小、安全、自动对中，以及漏油量少等优点，适用于大压差，高转速的离心式压缩机。,2019/7/3,14,机械密封（图1-11）由动环和静环组成的摩擦面，阻止高压气体泄漏。密封性能好，结构紧凑，但摩擦副的线速度不能太高。机械密封一般在转速n3000r/min时采用。机构密封可适用于大多数气体，但它主要是用于清洁的气体、重烃气体和冷剂气体等。,2019/7/3,15,1.1.4 离心式压缩机的辅助系统 1. 润滑油和密封油系统离心式压缩机的润滑油系统由油箱、油过滤器、油冷却器、安全阀、单向控制阀、油泵和驱动机、压力表等组成。 2. 其它辅助系统离心式压缩机还包括有齿
7、轮箱或联轴器、轴向位移安全器和冷却分离器等辅助设备。,2019/7/3,16,1.1.5 驱动压缩机的动力机 电动机、蒸气轮机、燃气轮机、柴油机和天然气发动机等。天然气输送管道内所输送的介质本身就是优质的动力燃料，使得燃气轮机和天然气发动机在天然气压缩机站的使用上占有绝对的优势。离心式压气机输气量大、转速高，普遍采用燃气轮机直接驱动。,2019/7/3,17,1.2 离心式压缩机的型号 1.2.1 国产离心式压缩机的型号 1. 名称 离心压缩机产品名称组成如下：,2019/7/3,18,2. 型号：离心压缩机产品型号组成如下：,2019/7/3,19,1.3 离心式压缩机的操作性能,离心式压缩
8、机的特性基本上取决于速度而不取决于结构，即排气量的变化与速度成正比，产生的压头与速度的二次方成正比，所需功率与速度的三次方成正比。操作特性由系统阻力所决定。在选择压缩机之前必须先确定系统的能力和任务。,2019/7/3,20,1.4 离心式压缩机的喘振和临界流速 1.4.1 喘振任何离心压缩机按其结构尺寸，在某一固定的转速下，都有一个最高的工作压力，在此压力下有一个相应的最低的流量。当离心压缩机出口的压力高于此数值时，就会产生喘振。,2019/7/3,21,喘振的现象： 发生喘振时，机组开始强烈振动，伴随发生异常的吼叫声，而且是周期性地发生；和机壳相连接的出口管线也随之发生较大的振动；进口管线
9、上的压力表指针大幅度摆动；出口止回阀处发生周期性的开和关的撞击声响；主电动机的电流表指针大幅度的摆动；在操作仪表上，流量表等也发生大幅度的摆动。,2019/7/3,22,喘振的危害： 喘振对压缩机的迷宫密封损坏较大。由于密封的损坏，将使润滑油窜入流道，影响冷却器和冷凝器的效率。 严重的喘振很容易造成转子轴向窜动，烧坏止推轴瓦，叶轮有可能被打碎。 极严重时，可使压缩机遭到破坏，会损伤齿轮箱，电动机以及连接压缩机的管线和设备等。,2019/7/3,23,1.4.2 临界转速 水平放置的轴都存在一定的临界转速，它是轴本身的一种特性。当轴还没有旋转时，由于重力的作用，轴向下弯曲（虽然弯曲量很小）。弯曲
10、转动过来后，仍然是弯曲的。由于轴在转动，弯曲也不断出现，表现出来就是振动，称为自振。轴本身和轴上安装的零件，由于制造安装的原因，转子的重心和转动中心不可能在同一中心线上重合，由于中心偏差，转动起来就有一个离心力，此离心力使转子发生振动。振动的次数决定于转子的转速，转动一次就振动一次，所以叫强迫振动。,2019/7/3,24,当自振和强迫振动的频率相等时，叫共振。共振时的压缩机转速叫作临界转速。对一台离心压缩机来说，临界转速不止一个，转速最低的一个叫作第一临界转速。通常临界转速由制造厂确定。在产品样本中，常给出了第一临界转速和第二临界转速，作为运转时的参考。在第一临界转速以下运转的压缩机，应使工
11、作转速低于临界转速的70%。,2019/7/3,25,1.5 离心式压缩机的流量调节 1.5.1 改变转速,改变转速的调节方法，是几种调节方法中最省功率的办法，但要受驱动机的限制。用燃气轮机或汽轮机作驱动机时，这种调节方法较适宜。用电动机作驱动机时，由于变速较困难，常不得不采用其它调节方法。,2019/7/3,26,1.5.2 排气管节流 在压缩机排气管上安装调节阀，来改变压缩机出口处的压力，以调节压缩机的流量。这种调节方法不改变压缩机的特性曲线，但要增加功率消耗 。,2019/7/3,27,1.5.3 进气管节流 进气管节流后，在转速不变时，离心压缩机的体积流量和压缩比的特性曲线不变。但由于
12、进气压力减少，离心压缩机的质量流量和排气压力将和进气压力成比例地减少。 在压缩机的进气管上装调节阀比排气管节流操作更稳定，调节气量范围更广，同时可以节省功率消耗。用电动机驱动的压缩机一般常用此方法调节气量，对大气量机组可省功率58%。,2019/7/3,28,1.5.4 进气管装导向片在压缩机的叶轮进口处安装导向片，使气流旋绕以变更流向，可以改变机组的排气压力和输气量。这种方法比进口节流效率高，但结构要复杂一些。多级叶轮的压缩机上，只能在第一级进口前设置导向片。,2019/7/3,29,1.5.5 旁路或放空调节 当生产要求的气量比压缩机排气量小时，将其剩余部分经冷却器返回到压缩机进口的方法叫
13、作旁路调节。空气压缩机则不返回进口而直接放入大气中，所以叫作放空调节。旁路循环或放空调节使压缩机增加了放空量或循环量，白白地消耗了功率，因此单独采用这种方法的很少。,2019/7/3,30,2. 活塞式压缩机 2.1 活塞式压缩机工作原理活塞式压缩机（图2-1）由曲柄连杆机构将驱动机的回转运动变为活塞的往复运动，气缸和活塞共同组成实现气体压缩的工作腔。活塞在气缸内作往复运动，使气体在气缸内完成进气、压缩、排气等过程，由进、排气阀控制气体进入与排出气缸。,图21,2019/7/3,31,2.2 活塞式压缩机的特点 优点（与离心压缩机相比）： 适用压力范围广。这种机器依靠工作容积变化的原理工作，因
14、而不论其流量大小，都能达到很高的工作压力。目前工业上超高压压缩机的工作压力已可达350MPa。 热力效率较高，功率消耗较其它型式压缩机低。 对介质及排气量的适应性强。可用于较大的排气量范围，且排气量受排气压力变化的影响较小。当介质密度改变时，压缩机的容积排量和排气压力的变化较小。,2019/7/3,32,主要缺点： 往复惯性力大，使转速不能太高，故机器较笨重，大排量者尤甚。 结构复杂、易损件多，使维修工作量大。 由于排气不连续，造成气流压力脉动，易产生气柱振动。由于以上特点，活塞压缩机主要适用于中、小流量而压力较高的场合。在石油化工厂中，用压缩机输送工艺气体或动力气体。,2019/7/3,33
15、,2. 3 活塞式压缩机的种类活塞式压缩机的压力范围十分广泛，其进气压力从低至真空到排气压力达210MPa以上超高压。当压缩机的排气量在310m3/min时，气缸的冷却一般采用风冷，活塞杆与曲轴直联，无十字头。当排气量在10m3/min以上时，大多为水冷，有十字头。活塞式压缩机的气缸有单作用和双作用两种。单作用是只有气缸一侧才有进、排气阀，活塞经过一次循环，只能压缩一次气体。双作用则是指气缸的两侧都有进、排气阀，活塞往返运动时，都可以压缩气体。,2019/7/3,34,按气缸中心线的相对位置分为以下几种型式。 1. 立式压缩机 立式压缩机的气缸中心线和地面垂直。由于活塞环的工作表面不承受活塞的
16、重量，因此气缸和活塞的磨损较小，活塞环的工作条件有所改善，能延长机器的使用年限。立式压缩机的机身形状简单、重量轻，不易变形。往复惯性力垂直作用在基础上，基础的尺寸较小，机器的占地面积小，但是要求厂房高，机体稳定性差，对大、中型结构的压缩机，安装、操作维修都较困难。,2019/7/3,35,2. 卧式压缩机卧式压缩机的气缸中心线和地面平行，分单列或双列，且都在曲轴的一侧。由于整个机器都处于操作者的视线范围之内，管理维护方便，曲轴、连杆的安装拆卸都较容易。其主要缺点是惯性力不能平衡，故转速的增加受到限制，导致压缩机驱动机和基础的尺寸及质量大，占地面积大。多级压缩时，只能采用多缸串联，因而气缸、活塞
17、的装拆不方便。在大、中型压缩机领域内已被淘汰。但因有结构紧凑，零件少，缸与缸串联可避免采用高压填料等的优点，小型高压的机器中仍有采用。,2019/7/3,36,3. 角度式压缩机角度式压缩机的各气缸中心线彼此成一定的角度，但不等于180。由于气缸中心线相互位置的不同，又区分为L型、V型、W型、扇型等。该结构装拆气阀、级间冷却器和级间管道设置方便，结构紧凑、动力平衡性较好。多用作小型压缩机。,2019/7/3,37,W型结构，当各列往复运动质量相等而且气缸中心线夹角为60时，动力平衡性最好。V型结构，当各列往复运动质量相等而且气缸中心线夹角90，平衡性最佳；夹角为60，结构最紧凑。L型结构，当两
18、列往复运动质量相等时，机器运转的平稳性比其它角度式优。当采用两级压缩，可将大直径的气缸成垂直布置，小直径的气缸成水平布置，因而可避免较重的活塞对气缸磨损的影响。扇型压缩机结构复杂，只在特殊情况下应用。,2019/7/3,38,4. 对置式压缩机气缸在曲轴两侧水平布置，相邻的两相对列曲柄错角不等于180。对置式压缩机分两种：一种为相对两列的气缸中心线不在一直线上，制成3、5、7等奇数列；另一种曲轴两侧相对两列的气缸中心线在一直线上，成偶数列，相对列上的气体作用力可以抵消一部分，用于超高压压缩机。,2019/7/3,39,5. 对称平衡式压缩机对称平衡压缩机，如图所示。两主轴承之间，相对两列气缸的
19、曲柄错角为180，惯性力可完全平衡，转速能提高；相对列的活塞力能互相抵消，减少了主轴颈的受力与磨损。多列结构中，每列串联气缸数少，安装方便，产品变型较卧式和立式容易。,2019/7/3,40,2.4 活塞式压缩机的型号 国产活塞式压缩机型号由基本型号和辅助型号两部分组成，其间以短划“”隔开。基本型号表达其结构要素，辅助型号表达其主要性能参数和重大结构差异。,2019/7/3,41,2019/7/3,42,结构型式的代号： Z 气缸排列为直立式； P 气缸排列为卧式； W气缸排列为W型； L 气缸排列为L形； V 气缸排列为V形； S 扇形； M气缸排列为M型（对称平衡）； D 气缸排列为对称放
20、置（对称平衡）； H 气缸排列为对称放置（对称平衡）； X 星型压缩机。,2019/7/3,43,关于辅助型号说明辅助型号由排气量和排气压力两项构成，其间隔以斜线“/”，分子为排气量，分母为排气压力。 1. 排气量排气量通常是指单位时间内，压缩机最后一级排出的气体换算到第一级进口状态时的气体体积值。对于增压压缩机和真空压缩机，有时也采用将最后一级排出的气体换算到标准状态下的气体体积值表示。型号中的排气量为公称值。,2019/7/3,44,2. 压力 进气压力为常压时，型号中的压力一项仅示出压缩机公称排气压力的表压值。 增压压缩机、循环压缩机和真空压缩机，示出其公称进、排气压力的表压力值。当进气
21、压力低于大气压时，则以真空度表示，同时其前冠以负号“-”，且进、排气压力值之间以范围号“”或“”隔开。,2019/7/3,45,举例说明 P40/2.57石油气压缩机 P气缸为卧式排列； 40换算到标准状态下的排气量，40标m3/min； 2.5进气压力为2.5kgf/cm2（0.245MPa）（g）； 7排气压力为7kgf/cm2（0.686MPa）（g）,2019/7/3,46,2.4 工况变化对活塞式压缩机性能的影响2.4.1进气压力改变进气压力的降低，活塞完成一个循环后吸入的气体体积就较低。当进气压力降低，而排气压力不变时，压缩比升高，使容积系数下降，排气量降低。对于一级压缩机，这种影
22、响要大些。对于多级压缩的压缩机，由于压缩比升高分摊到了各级上，影响小。进气压力降低，进气量减少。如果进气压力降至低于设计值，而排气压力不变时，压缩比和活塞杆负荷就增加。,2019/7/3,47,2.4.2 排气压力改变如果进气压力不变，而排气压力增加，则压缩比上升，容积系数减少。反之若排气压力下降，则容积系数增加。对单级压缩机，这种影响较明显，对多级压缩机，则影响较小。排气压力增加后，功率一般都是增加的。,2019/7/3,48,2.4.3 转速改变转速提高，排气量会相应增加。转速增加得过多，则功率增加的速度要大大超过排气量增加的速度，不经济。因为转速增加，气体流动速度增加，而压降和流速的二次
23、方成正比，因此气缸的实际压缩比将因压缩机转速的增加而明显上升，这会使压缩机的容积系数下降；气体流动阻力损失增加还使得气缸进气温度上升，引起温度系数降低；增加转速时，为提高阀片使用时间，还需使气阀的弹簧力增加，这又导致压力系数降低。增加转速后排气量将不会成比例的增加。,2019/7/3,49,2.4.4 改变气缸余隙容积活塞式压缩机通常配备有辅助室，用以改变气缸的余隙容积，达到控制流量的目的。如第一级缸端的余隙采用调节辅助室措施而使其减少，则相应排气量和功率增加，且一级的压缩比和活塞杆的负荷也将增加。 2.4.5 单作用与双作用操作当双作用压缩机由双作用切换到单作用时，排气量减低。如第一级是单作
24、用，则一级压缩比降低，而后几级的压缩比增加，活塞杆负荷也增加。,2019/7/3,50,2.5 活塞式压缩机的附属系统 2.5.1 冷却系统压缩机需要冷却的部位有：气缸、中间和后冷却器、润滑油冷却器等。 冷却系统配置原则是： 进入中间冷却器的水温应在系统中为最低，而气缸和填料水套的进水温度不应过低，以免气缸中析出凝液，以及夏季气缸外结露、腐蚀；风冷式压缩机，冷空气应先进入冷却器； 水量消耗小，管路简单，系统经济性好； 检查和调节水量方便。,2019/7/3,51,冷却系统配置方案有串联、并联和混联等。 串联流程，耗水量小，管路简单，附件较少，但安装和检查不方便，各部位水量不能单独调节，管道的截
25、面尺寸较大，这种流程适用两级压缩机。 并联流程，各处水量能单独调节，检查较方便，但管路复杂，附件较多，并联流程适用于多级压缩机。 混联流程兼有串联和并联流程的优点，因此，多级压缩机冷却系统配置多采用混联系统。,2019/7/3,52,2.5.2 润滑油系统活塞式压缩机气缸及填料处的润滑油由多头注油器注入。运动机构的循环润滑油系统，一般由油泵、油箱、滤油器、油冷却器、止回阀等组成。图为外传动循环润滑系统。,2019/7/3,53,2.5.3气体脉动控制活塞式压缩机进气和排气的周期性，造成进气管和排气管（包括级间管道）内气流脉动，使压缩机耗功增加，威胁压缩机的安全运行。脉动是活塞式压缩机的固有特性
26、，必须对其进行控制，目的是： 使进入和排出压缩机的气流平稳； 避免压缩机过负荷或欠负荷； 降低总的振动量。,2019/7/3,54,缓冲器降低气流脉动程度的简单有效措施，是在非常靠近气缸进、排气口处设置一个容积瓶或一个缓冲器，它是一个压力容器，其内部无挡板。连接并联工作的气缸的进、排出口汇管，也可以作为一个容积瓶。脉动阻尼器脉动阻尼器是一个内部带隔板的装置。脉动阻尼器也应尽可能的靠近气缸安装。,2019/7/3,55,2.5.4 气量调节装置活塞式压缩机的排气量必须进行调节，使之与系统要求匹配。气量调节的方式按调节性质分间断调节和连续调节。间断调节 压缩机定时停转、截止进气减荷空转调节、进排气
27、管连通、连接不变辅助容积等。连续调节 改变转速、部分行程顶开进气阀、连接可变辅助容积。,2019/7/3,56,改变转速 主要在天然气发动机为驱动机的压缩机上应用，转速的可调范围为额定转速的60100%。在低于额定转速下运转时，效率降低。顶开进气阀有完全顶开进气阀和部分行程顶开进气阀。前者只能进行间断调节。 部分行程顶开进气阀的装置通过手轮调节弹簧的弹簧力，改变阀片的开启程度，达到连续调节。片因受额外的负荷，寿命较短，密封性较差。常在大型和中型压缩机中应用。,2019/7/3,57,连接可变辅助容积 由可变容积的余隙阀，通过调节手轮以改变余隙活塞的位置，改变余隙缸的容积，进行排气量的分级调节。
28、连接辅助容积调节的使用可靠性和经济性较好，多用于大型压缩机。,2019/7/3,58,3. 压缩机的选用 3.1 概 述压缩机选择需要考虑以下条件：压缩机的适用性和可靠性；原始基建费和安装费；燃料或动力消耗和效率；维修费；重量和空间界限；停机维修周期；搬迁的便利性；遥控操作的适宜性等。,2019/7/3,59,应满足工艺要求，主要有：压缩机的排气量；压缩机的进、排气压力和温度。在满足上述工艺要求的前提下，如果有几种类型的压缩机可供选择，则应再进一步对各种压缩机作选型比较。,2019/7/3,60,压缩机的选型工作对于油气加工等生产流程可以归纳为两方面的内容。 压缩机的技术参数的选择，即选型计算
29、。包括考核技术参数对工艺流程的适应性和技术参数本身的先进性。 压缩机结构性能的选择，包括压缩机的结构型式,使用性能以及变工况适应性等方面的选择比较。前者将决定压缩机在流程中的适用性，而后者则影响压缩机在流程中的经济性。,2019/7/3,61,压缩机的技术参数选择，是根据流程的工艺参数对压缩机进行工艺计算，然后把计算结果与压缩机样本所提供的热力参数进行比较，以判断压缩机对流程实际工况的适用性。压缩机的结构性能选择，是在技术参数适用的基础上，对可供选择的各类压缩机，根据生产特点和现场条件等具体要求，进行结构方案、使用性能等方面的比较。,2019/7/3,62,3.2 天然气生产对压缩机的要求 3
30、.2.1 气体性质方面的要求 1.安全问题天然气所处压力、温度越高，则可能发生爆炸的范围越大，特别是压力影响显著，随压力的增高，爆炸上限大大增加。因此，所选用的压缩机应有好的密封措施其它如润滑设备、驱动机的防爆性能及车间的通风、安全、防爆、防雷、防静电、消防设施等，都应十分重视。防止压缩机或管道内形成爆炸性混合物的措施是配管时避免产生死角，压缩机开车前需进行置换。,2019/7/3,63,2. 气体性质的变化在一个装置的生产过程中，气体的组成和性质往往会发生变化。不同的油（气）田所产的气体组成不同。油（气）田开发是动态变化过程，因此，所选机组对气体组成应有较大的适应能力。一般应给一定的气体组成
31、变化范围，选用离心式压缩机时更应注意，否则将因气体分子量和绝热指数等参数的显著变化，会对压缩机的出力产生严重影响。,2019/7/3,64,3. 压缩过程中的液化问题天然气在压缩过程中可能会有液化发生，因此应注意凝液的分离和排除。对于活塞式压力机，为了避免撞缸事故，压缩机的各级气缸余隙容积都应略大一些，凝液多的其出口气阀应放在气缸下部，防止凝液积聚，同时曲轴箱应注意适当的密封，以防液化后的气体渗漏到曲轴箱内，降低润滑油的闪点和粘度。选用离心式压缩机时，轴密封油中可能漏入气体而被稀释，为此可按API-614“特殊用途用的润滑油、轴密封和控油系统”规定，应带脱气器。,2019/7/3,65,4.
32、排气温度限制天然气组成主要是烷烃，因此对排气温度的限制不象石油炼厂气那样严格，但是如果排气温度过高也会出现黑色胶状物，排气温度应在150C以下。对于活塞式压缩机在较高的排出压力下，排气温度在125C135C，可能是实际使用的界限。,2019/7/3,66,3.2.2 生产过程连续性对压缩机的要求为了保证装置的正常稳定生产，必须对压缩机的安全可靠以及运转率提出更高的要求。所选机组应为经过长期运行有实践经验的机组。油（气）田及长输管道要求压缩机必须不间断地正常运转。,2019/7/3,67,3.2.3 装置工艺特点及对压缩机的要求适应进气压力的波动集气系统中天然气压力受地层压力下降、自喷井集油压力
33、的限制以及气量大小的影响，来气压力往往波动，输气压缩机也有类似情况。因此，所选压缩机组的进气压力应允许在一定范围内浮却，以最大限度地利用气源能量，减少集输气系统的动力消耗。给出进气温度的变化范围压缩机的进气温度可能随操作条件或气象条件的变化而变化，故需要给定进气温度的变化范围。,2019/7/3,68,适应气量不稳定的变化油（气）田气体 业装置的生产不同于石油化工生产，绝大部分工艺装置因受油（气）田的开发变化的影响，处理气量处于动态变化过程。从长远看所处理气量不是固定不变的，需要采取机组调节或机组本身带气量调节以适应这种变化。 现场组装方便油（气）田上的装置多数为中、小型，为了缩短施工周期或便
34、于拆迁，一般要求机组撬装，并希望压缩机组的冷却系统由机组提供，以简化工程。,2019/7/3,69,3.3 压缩机选型 3.3.1 压缩机的使用范围 1压缩机使用范围油（气）田及长输管道气体工业使用的主要压缩机类型是：活塞式、螺杆式和离心式压缩机。活塞式压缩机 用于进气流量约为300m3/min或18000m3/h以下，特别适用于小流量、高压力的场合。通常每级最大压缩比为3:1到4:1，天然气压缩机对排气温度有要求，所选压缩机的每级压缩比一般不大于4：1。,2019/7/3,70,离心式压缩机和轴流式压缩机 离心式压缩机用于进气流量约为14.166660m3/min，或849.6399600m
35、3/h； 轴流式压缩机用于进气流量约为1500m3/min，或90000m3/h以上。螺杆式压缩机 螺杆式压缩机分为无油和喷油螺杆式压缩机。 喷油螺杆式压缩机最高排出压力可达5MPa。,2019/7/3,71,3.3.2 选用原则 高压和超高压压缩时，一般都采用活塞式压缩机。 离心式压缩机具有输气量大而连续，运转平稳，机组外形尺寸小，重量轻，占地面积小，设备的易损部件少，使用期限长，维修工作量小等优点。对于气量较大，且气量波动幅度不大，排气压力为中、低压的情况宜选用离心式压缩机。 流量较小时，选用活塞式压缩机或螺杆式压缩机。 喷油螺杆压缩机由于兼有活塞式和离心式压缩机的许多优点，可调范围宽，操
36、作平稳。,2019/7/3,72,活塞式压缩机采用多台安装，一般为34台，以便万一某台机组检修时，不致严重影响装置的生产。离心式压缩机一般不考虑备用。螺杆式压缩机一般也不设备用，但是目前国内产品质量还不过硬，而当选用国外机组时考虑到对机组可靠性的要求，有时也考虑设备用机组。 选用一台大的离心式压缩机比用两台小的更经济，两台50%能力的小的离心式压缩机比一台100%能力的大的压缩机贵3050%，而且两台压缩机并车操作也比较困难，因此在长输管道以外的装置设计上应采用一台大的而不采用两台小的。,2019/7/3,73,3.3.3 订货资料油（气）田及长输管道气体工业用压缩机一般来说应是用户先提出要求
37、，制造厂根据要求提供压缩机型号规格，然后由用户比较选择。 1. 离心式压缩机规格明细表作为工艺技术人员，并不要求详细设计离心式压缩机，而是要做到：说明生产过程的要求；,2019/7/3,74,了解制造厂的建议； 根据生产过程的情况，权衡制造厂所提出的设计和操作性能。工艺工程技术人员必须首先指出压缩机的用途；规定正常、最高和最低负荷下的气量；确定与流体接触时，部件可以采用的材质；比较各种型式的密封对操作使用的影响如何。除重要的工艺技术条件外，设备的布置及与此有关的各种工程情况也应一并提出，以供制造厂设计时考虑。,2019/7/3,75,询价单主要的数据资料如下： 气量和进气状态； a.在进气口法
38、兰处的气体压力； b.在进气口法兰处的气体温度； c.每小时的质量流量，或每小时的体积流量（说明是否为干燥状态，或与液体的相对饱和程度）； d.进气状态下的气体成分、气体分子量、绝热指数(如已知)、压缩系数(如已知或有必要时）； e.现场安装条件，如海拔、气象条件、室内或室外安装等； f.要求提供在90%，80%，70%，60%，50%额定转速下运行的性能曲线（仅指变转速压缩机），以及效率（绝热或多变效率）。,2019/7/3,76,排气状态：a.压力；b.温度（如有限制应予说明，否则制造厂将根据其经验以及对制造材料的影响来决定排气温度。要求的温度是在额定压力下，但气量为额定值的90%至50%
39、）； 冷却水： a.夏季、冬季以及设计用的平均温度； b.种类（冷却塔循环水、淡水、乙二醇水溶液、盐水等）。 压缩机的详细结构： a.机壳上进口和出口接管的型式和位置；,2019/7/3,77,b.机壳类型（水平剖分、垂直剖分，单进口或双进口等）； c.冷却方式隔板冷却、外部级间冷却器、液体注入机壳（只有经制造厂推荐方可选用）； d.机壳的最小设计压力，要求的机壳试验压力； e.径向止推轴承的型式； f.轴端密封型式及允许泄漏率； g.结构材料，机壳、轴、隔板、叶轮或转子、密封等部件的材料； h.叶轮的转速，r/min。操作时叶轮的圆周速度； i.轴的临界转速，r/min； j.噪声强度，以d
40、B计。,2019/7/3,78,驱动机： a.汽轮机； b.电动机，给出额定值要求（电压、频率），电气防爆要求； c.燃气轮机或天然气发动机（给出燃料气的条件）； d.联轴器型式； e.调速装置。,2019/7/3,79,安全保护系统要求提供超压、超速、压力过低、轴振动、轴位移、轴承温度过高和润滑油系统等停车和报警保护系统图。,2019/7/3,80,压缩机和驱动机的润滑油系统和压缩机的密封油系统，以及使用油品的标准规范，其中包括： a.油泵（主油泵和备用油泵）； b.事故油泵（或高架油箱）； c.储油槽，备有空气吹净用的接管； d.油冷却器，规定冷却水的温度和压力，如果使用制造厂的标准材料，
41、例如用熟铜和海军铜作管子和外壳，以及用钢件外壳等不符合要求时，应规定材料的规格。 e.双油过滤器等。,2019/7/3,81,附件及资料一般包括有： a.指示和控制仪表； b.联轴器及防护罩； c.压缩机与驱动机共用或分开用的底座； d.直接连接在压缩机和驱动机上的气、油和水管线； e.一套装卸压缩机、驱动机用的专用工具； f.其它成套要求； g.检查试验要求，包括车间检查、水压试验和压力试验、机械试运转等； h.安装、操作和维修说明； i.安装维修用的图纸，包括所有附属设备的详细图纸。,2019/7/3,82,经常需要的补充资料： a.叶轮在进口或周边上的马赫数； b.压缩机和驱动机能达到的最高转数； c. 驱动机能输出的最大功率，以及要达到此功率所需要的调节措施； d.机器表面油漆的说明； e.整套机组安装在露天的适应性（如有需要）。,2019/7/3,83,性能保证书，保证压缩机的速度和功率在额定点（或设计点）上的性能变化一般不超过4%。 （11）备品备件的规定。 （12）运输和储存规定。,
