综述
SUMMARY

石化领域压缩机的发展及其应用

   20世纪70年代,石油化工得到飞速发展,进而出现与之相应的压缩机。压缩机对其材料、技术、密封等具有较高要求,尤其是对于气体适应性要求颇为严格。化肥工业大型离心压缩机包含:工艺空气压缩机、原料压缩机、氨冷冻压缩机等多种。
 
石化领域压缩机的发展及其应用
 
  石油化工压缩机发展
 
  第一,自20世纪70年代,离心压缩机发展迅速。在某化工总厂国产30万吨合成氨装置发展中,上海一些厂分别研发了工艺空气压缩机、合成气压缩机、氨冷冻压缩机、配套驱动汽轮机等。同时,我国最大离心压缩机制造厂、工业汽轮制造厂也引进了高科学技术与系统,在一定程度上将离心压缩机制造推向了新的发展阶段。另一方面,我国研究单位也推进了研究进度,在三元流理论与气体实验上研究效果显著。三元流动叶轮计算形式与流程、气体模拟方法等已经走向国际化趋势。
 
  第二,70—80年代末,离心压缩机不管是在科学技术还是在工艺技术、质量上都得到了提升。自1987年四川化工厂建设20万吨合成氨国产化项目过程中,我国一些制造厂参与了压缩机制造项目。现阶段,国内已有约30家石油化工厂使用该种压缩机。
 
  第三,乙烯工业压缩机包含:裂解气压缩机、乙烯、丙烯压缩机。70年代中,化工系统首次研发了4万吨乙烯压缩机。随后,研制出了12万吨乙烯三机,为大庆石化提供48万吨乙烯裂解气压缩机与丙烯压缩机。现阶段,我国某厂有6台45万—60万吨乙烯三机应用。
 
  大型压缩机发展方向
 
  第一,大型离心压缩机具有密集型、高技术水平等特点,需要有专业的生产技术。受化工与石油化工系统区域大型化发展影响,用户对压缩机的稳定性、技术水平、能耗等提出了较高要求。
 
  第二,二氧化碳压缩机方面,传统生产中时常出现性能与工艺技术冲突事件。现如今,一些机厂已经研制有属于自己的二氧化碳闭式实验台,使得传统问题被解决。所以,大型化工与石油化工压缩机优化完善主要在其性能方面。现阶段我国一直在投入该方面研究。例如:压缩机气动性能设计,可以适应在多种气压环境中;在临界范围中能够适应多种气体,提升了计算精度。另一方面,在转子性能上,现已研发出了超二阶、三阶高柔性转子。或是在轴承、密封、系统调试等方面,已成功突破。所以,怎样与国际压缩机设计水平相等,成为现阶段主要问题。
 
  离心压缩机组设计方案
 
  (一)CAD开发设计
 
  通过三维设计能够简化设计机组程序,并且使机组设计更具有美感性,同时能够自主检查,防止出现设计问题。具有自动解构研究,提升设计精度与效率的特点。CAD开发包含:构建单位实体设计模型、设备图库、数据库等。
 
  (二)轴承系统动力特点设计
 
  在开发设计时,在转子—轴承系统特点与设计要求不符,或是机组振动较大、稳定性较差状态下,需要通过改变原机组结构数字、物性数值。不过能够影响转子--轴承系统动力特点的数值包含多个,改变哪组结构数值更具有效性,能够提升稳定,成为专家系统软件目的。其研究包含:转子结构、轴承数字对系统动力特点影响、智能型专家设计软件包。
 
  (三)智能型计算机控制研究
 
  现阶段,应用计算机控制容错控制系统、性能调试、稳定性保护等系统,离心压缩机控制变得更为多样化,实现系统控制。其研究包含:离心压缩机专用的、具有性能调试、安全保护的数字化计算机控制形式。
 
  离心压缩机应用
 
  第一,离心压缩机为叶片旋转式压缩机。其高速旋转的叶轮能够对气体离心力产生影响,并在扩压通道中进行扩压影响,进而提升气体压力。较早以前,因为这样的压缩机只能够适用在中低压力、大流量中,因而没有得到广泛关注。不过随着化学工业的进步,一些大型化工厂兴起,离心式压缩机应用在化工输送中效果显著,进而成为核心设备,引起了人们广泛关注,其重要性也随之提高。伴随着气体动力学的深入研究,进一步提升了离心式压缩机效率,同时因高压密封,小流量窄叶轮加工,多种轴承技术的成功,使离心压缩机高压力问题得到解决,进而取缔了传统压缩机。工业使用的高压离心压缩机压力为150×10⁵Pa,油田注气使用的离心压缩机压力在700×10⁵Pa。高炉鼓风应用的鼓风机流量在7000m³/min,功率在52900kW,转速在10000r/min之上。
 
  第二,一些化工原料,例如:丙烯、乙烯、丁二烯等能够制成塑料、纤维、橡胶等。在其技术材料的石油化工厂内,离心式压缩机具有重要作用,占有主要地位。离心式压缩机被广泛使用,究其原因包含:首先,气量大,结构单一、体积轻巧、无需较大空间;其次,操作稳定性强,运行平衡,效率高,成本低;最后,在化工程序中,离心式压缩机能够实现无油压缩过程。离心式压缩机是一种能够回转的机械,能够应用在工业汽轮机中。
 
  结语
 
  综合分析,上世纪50年代研发出现的离心式压缩机,至70年代初以石油化工厂、大型化肥厂为中心,提升了压缩机性能,效果显著。同时,通过技术引进实行接受、吸收、创造等,也实现了飞速发展。
 
  参考文献
 
  [1] 王菊红.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理,2016(08).
 
  [2] 刘二斌,杨艳,韩斌.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理,2016(18).
 
  [3] 魏照巍.石油化工自动化仪表的可靠性及发展趋势分析[J].化工设计通讯,2016(06).
 
  [4] 朱建伟.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理,2016(33).
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