化工压缩机发展及其应用研究

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摘　要：压缩机的应用范围很广，是通用机械设备的一种，化工在经历早期的大发展以后就形成了与之配套的专用压缩机，这样一些压缩机针对于化工行业本身的特点而对材料、密封、工艺或者是真实气体的适应性等都有着特殊的要求。本文主要是对化工压缩机的发展状况以及其应用状况展开讨论和分析。

关键词：化工　压缩机　发展　应用

一、化工压缩机的发展状况分析

我们国家的离心压缩机在早期有着较大的进步和发展，在很多工业企业内都成功的研制出了工艺空气压缩机、氨冷冻压缩机、合成压缩机以及与之相配套的驱动汽轮机等。在这样一个进步和发展过程中，我们国家最大最专业的压缩机制造厂沈阳鼓风机厂和工业汽轮机专业制造厂杭州汽轮机厂更是从新比隆和西门子引进了先进的技术软件和成套的设备，这样一个引进和利用过程同样将我们国家离心式压缩机的发展推动到了一个新的层次上。与此同时，我们国家的研究进展也在不断的加快，西安交大和中科院等系统也已经在三元流理论和气体试验方面取得了较大的突破，这是因为三元流动叶轮设计的计算方法和分析程序以及对真实气体的模拟计算能力已经达到了国际领先的水平。我们国家在早期时候无论是技术水平还是工艺装备就已经有了较大的提高，到目前为止，我们国家大约有30多家的压缩机制造任务都是由国内进行的。实际上，我们国家是完全有能力有技术来进行各种大中小型装置用压缩机组的设计与生产的。

二、大型压缩机的发展方向

1.大型的离心式压缩机属于技术密集型高难度的产品，因此其发展就必须要具备先进专业的设计制造资料和技术。考虑到化工业中离心式压缩机的发展是朝着大型化方向进行的，相应的用户对于压缩机能耗、可靠性以及配套水平等技术指标的要求也就越来越高。

2.在二氧化碳压缩机方面，则在过去的时候出现过一些压缩机性能和实际的工艺条件不相符合的状况。现在西安交大和沈阳鼓风机厂内都是自己的二氧化碳闭式试验台，针对于上述问题给出了较好的解决方法。也正是因为这样，现代的一些发型化肥和石油化工压缩机中的改进基本上都集中到了压缩机自身性能的改进上来，且各个国家最为先进的压缩机制造厂家也都将研究的大方向放在这一问题上。如压缩机气动性能设计上所使用的程序，能够适用于几百个大气压，并能够保证在近临界区域条件下适用于多种不同的复杂气体，这对于计算精度的提高是很有帮助的。

三、压缩机的工作原理

汽轮机或者是电动机这样一些驱动器带动压缩机的主轴叶轮进行转动，气体在离心力的作用下被甩到工作轮后面的扩压器中去。工作轮之间的位置就会形成稀薄地带，前面位置的气体从工作轮中间的进汽部分进入到叶轮，在这一过程中工作轮始终都是在转动的，因此就能够保持整个气压机中气体的连续流动，且气体还因为离心作用而增加了压力，使得气体能够以很大的速度离开工作轮。气体在经过扩压器以后速度会相应的降低，动能逐渐转化成为静压能，这一过程同样会增加压力。如果在实际的工作环境下一个工作叶轮所提供的压力不够，还可以通过多级叶轮串联的方式来保证出口处压力符合要求。这就是离心式压缩机的工作原理。

四、大型离心压缩机组的设计方法

我们在这里从三个具体的方面和角度对大型离心式压缩机组的设计进行分析：一是利用三维工程设计CAD进行开发，这样能够最大程度的保证整个机组的美观性，并具有自动进行干涉检查的功能，能够在设计的过程中很好的避免缺陷的出现和发生。二是对转子——轴承系统动力特性设计专家系统的开发，如果在设计的过程中不能顾满足给出的要求和标准的话，就会使得制造出来的机组振动过大或者是运行不稳定，一旦出现这样一些问题，就必须要对原机组的参数进行修改，还要注意的就是在参数较多的状况下要能够准确判断起关键作用的参数，并对其进行修改处理。三是职能控制系统的开发，目前世界上已经投入使用的有微机控制的三重冗余和容错控制器等。

五、离心式压缩机的应用

1.离心式压缩机就是透平式压缩机，是叶片式旋转式压缩机的一种。离心式压缩机在工作的过程中，高速旋转的叶轮给予气体离心力作用，并在扩压通道内给予气体扩压作用，这样一系列的作用就会提高气体的压力。离心式压缩机在早期的应用中只适合于中低压力、大流量的场合，因此并没有得到人们的高度关注。但是最近几年来，随着化工行业的不断发展，各种大型的炼油厂和化工厂不断的建立，而离心式压缩机又是化工行业内输送化工生产气体的关键机器，这样一种状况就使得离心式压缩机在化工行业中占据了极其重要的地位。而气体动力学研究的成就又使得离心式压缩机的工作效率不断提高，高压密封、小流量窄叶轮的加工以及多油楔轴承等关键技术的研制成功同样是极大推动了离心式压缩机的发展，有效解决了宽流量范围发展的一系列问题，使得离心式压缩机的应用范围又得到进一步的拓宽，在很多的环境条件下已经能够代替往复压缩机来进行应用。

2.离心式压缩机在化工基础材料的生产中也能够得到较好的应用，包括丙烯、乙烯、丁二烯和苯等，都可以加工成为塑料、纤维和橡胶等重要的化工产品，离心式压缩机在这样一个加工过程的作用就非常关键，是关键的设备之一。除此之外，离心式压缩机在石油精炼和制冷等行业内同样有着较好的应用。而离心式压缩机之所以有这么好的使用性能，还是因为其具有活塞式压缩机的一系列优势，下文详述之：一是离心式压缩机的气量比较大，结构筒单紧凑，机组的尺寸比较小且重量比较轻，相应的总占地面积也不是特别大。二是离心式压缩机在运转的过程中比较平稳，操作上安全可靠且运转率较高，摩擦件比较少，因其备件的需求量并不大，因此在实际的应用过程中人员配备和维护保养都比较的少，这从经济和效益的角度上来看是非常理想的。三是离心式压缩机在化工流程中予以使用能够真正实现对化工介质的无油压缩，这从化工本身的条件和要求来看也是非常理想的。四是离心式压缩机作为一种回转运动的机器，也比较适宜于燃汽轮机和工业汽轮机的直接拖动。

3.对一些较大型的化工厂来说，经常使用副产蒸汽驱动工业汽轮来作为动力为热能的综合利用提供了可能性。但其在应用的过程中还是有三个方面的不足：一是离心式压缩机发展到现在，其应用的范围一定程度上受到限制，基本上是不适宜于应用到气量太小或者是气压比太高的场所中去的。二是离心式压缩机稳定工况区的范围比较狭窄，因此虽然我们能够较好的对其进行调节，但是往往很难得到良好的经济效果。三是离心式压缩机到目前位置工作效率还是低于活塞式压缩机的。

六、结语

我们国家在上世纪的五十年代就已经开始制造离心式压缩机，发展到七十年代的时候就以石油化工厂和大型化工厂等为主引进了较多性能优良的离心式压缩机，在这一过程中取得了较好的使用经验，并对引进的技术进行了消化和吸收，以此来切实的增强自身的研究、设计和制造能力。

参考文献

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[2]凌华,吴庆华. 电力安全管理的四个误区[J]. 农电管理,2006 (05).