【壓縮機網(wǎng)】離心壓縮機是工業(yè)企業(yè)重要的生產(chǎn)設備之一。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的離心壓縮機有兩種結構，主要都是針對葉輪和軸的連接方式而有所不同。一種是將多個(gè)葉輪串到一個(gè)軸上，各個(gè)葉輪在工作時(shí)，運動(dòng)是同向和同步的；另外一種是多頭的葉輪結構，每個(gè)軸端最多安裝兩個(gè)葉輪，所有軸最終歸集到齒輪箱進(jìn)行傳動(dòng)。由于葉輪和各個(gè)齒輪的配比大小不同，其轉速也不相同。兩種結構雖然造就的氣體壓縮流程及相關(guān)部件不同，但都要與原動(dòng)機（電機、汽輪機等）通過(guò)相關(guān)聯(lián)軸器聯(lián)接。整個(gè)機組一般都采用潤滑油站供油，軸端密封都會(huì )采用干式密封（迷宮密封、碳環(huán)密封或機械密封兩種或多種組合等）。

　　目前，國內運行的離心壓縮機技術(shù)雖然趨于成熟，但隨著(zhù)節能和環(huán)保要求的不斷提高，其現行運行工況和設計工況也不斷出現不能滿(mǎn)足日趨發(fā)展的技術(shù)要求的情況，造成能源浪費，碳排量不斷增加。為積極響應國家碳達峰和碳中和的目標任務(wù)，離心壓縮機通過(guò)擴容改造、節能改造、國產(chǎn)化改造、驅動(dòng)機改造及部件改造、外觀(guān)改造等形式升級改造，成為眾多企業(yè)首選。

　　一、離心壓縮機介紹

　　1.工作原理

　　離心壓縮機不論哪種結構，都是透平式壓縮機，其氣體進(jìn)入壓縮機內的工作流程基本一致。氣體經(jīng)進(jìn)氣調節閥進(jìn)入蝸殼，通過(guò)蝸殼內的葉輪葉片旋轉對氣體做功，使氣體流動(dòng)速度變快，依靠離心力作用使壓縮氣體壓力和溫度增高，然后進(jìn)入擴壓器，使氣體流動(dòng)速度降低，氣體壓力再次增高。彎道和回流器主要起導向作用，使氣體流入下一級繼續壓縮，直到達到所要求的壓力，最后，經(jīng)末級出來(lái)的高壓氣體經(jīng)蝸室和出氣管輸出。

　　2.通流部分

　　離心壓縮機中可以轉動(dòng)的零、部件（如葉輪、傳動(dòng)軸等）統稱(chēng)為轉子，不能轉動(dòng)的零、部件統稱(chēng)為定子。

　?。?）轉子是離心壓縮機的主要部件，是由主軸、葉輪、隔套和平衡盤(pán)等組成；

　?。?）定子中所有零件均不能轉動(dòng)，主要是由機殼、擴壓器、彎道、回流器、蝸殼和密封等組成；

　?。?）通流部分是由葉輪、隔套和擴壓器、彎道、回流器和密封等組成。

　　3.離心壓縮機的技術(shù)改造

　　離心壓縮機的技術(shù)改造是應用先進(jìn)的模型級和單元技術(shù)對壓縮機組進(jìn)行改造，包括機組整體改造和機組局部改造。具體有擴容改造、節能改造、國產(chǎn)化改造、驅動(dòng)機改造及部件改造、外觀(guān)改造等。

　　4.機組整體改造

　　主要是對離心壓縮機性能或驅動(dòng)機功率重新核算而進(jìn)行的升級改造，包括擴容改造、節能改造、國產(chǎn)化改造和驅動(dòng)機改造。

　　5.擴容改造

　　就是現場(chǎng)裝置擴大產(chǎn)能后，現有設備不能滿(mǎn)足工藝參數變化的需求，應用新技術(shù)對裝置進(jìn)行擴容擴建。

　　6.節能改造

　　節能改造就是由于早期采購壓縮機組的運行效率低，應用新技術(shù)提高離心壓縮機運行效率；或后期工藝參數變化，流量降低造成防喘振閥關(guān)不嚴等通過(guò)更換流通部分滿(mǎn)足機組運行工況，使壓縮機在最佳效率點(diǎn)上運行。

　　7.驅動(dòng)機改造

　　主要是針對大型離心壓縮機組采用的汽輪機驅動(dòng)方式的改造。由于早期氣源不穩并且蒸汽環(huán)境測評不達標，由汽輪機驅動(dòng)改為電機驅動(dòng)裝置；或現場(chǎng)具備蒸汽條件驅動(dòng)機由電機驅動(dòng)改為汽輪機驅動(dòng)；或新電機代替老舊電機；或冷凝汽輪機驅動(dòng)改為背壓汽輪機驅動(dòng)等。

　　8.關(guān)鍵零部件改造

　　就是對原先進(jìn)口的離心壓縮機或其它品牌的國產(chǎn)離心壓縮機，通過(guò)最新技術(shù)進(jìn)行再設計，通過(guò)關(guān)鍵零部件替換或直接采用新機組替換原機組的方法。另外一種方式就是離心壓縮機工況需求變化不大，對密封、軸承、聯(lián)軸器、油系統等部件進(jìn)行局部改造，使壓縮機運行更加平穩。

　　9.機組局部升級改造

　　不需要對壓縮機性能和功率重新核算而進(jìn)行的部件或外觀(guān)的升級改造，包括部件改造和外觀(guān)改造。

　　10.外觀(guān)改造

　　機組工況需求沒(méi)有發(fā)生變化，對機組漏油、斷線(xiàn)、降噪和保冷等進(jìn)行改造，保證壓縮機安全可靠運行。

　　11.組合改造

　　擴容改造、節能改造、驅動(dòng)機改造、零部件改造和外觀(guān)改造的組合。

　　二、技術(shù)改造的方法和目標

　　1.擴容改造

　　用戶(hù)現場(chǎng)的離心壓縮機無(wú)法滿(mǎn)足流量增加或壓力等工藝要求，擴容改造一般會(huì )對現有壓縮機組重新設計，盡量利用已有的基礎，通過(guò)更換高效葉輪等通流部件進(jìn)行擴容改造。首先要對現有運行的離心壓縮機進(jìn)行測繪，核算壓縮機葉輪直徑和級間距及法蘭風(fēng)口流速并確定機殼能否利舊，核算底座和基礎能否利舊，核算軸向推力和軸承比壓并確定軸承能否利舊；同時(shí)根據改造后機組轉速和功率核算原驅動(dòng)機及變速箱是否利舊，油站和冷卻分離器等輔助系統核算并確定能否利舊。

　　2.節能改造

　　離心壓縮機的節能改造一般是通過(guò)更換通流部分和對原有電機的更換來(lái)實(shí)現。離心壓縮機的葉輪型線(xiàn)設計很關(guān)鍵，通過(guò)采用更先進(jìn)型線(xiàn)設計的葉輪，和更高效節能的電機實(shí)現離心壓縮機的節能改造。通常底座和基礎能利舊，油站和相關(guān)冷卻系統能利舊。

　　通過(guò)改進(jìn)壓縮機的內部流體動(dòng)力學(xué)性能和熱力學(xué)性能，減少能量浪費和熱損失，也可以有效的降低能源損耗。

　　此外，采用高效的過(guò)濾和冷卻裝置，可以減少對空氣污染物的排放，達到環(huán)保要求。

　　3.驅動(dòng)機改造

　　在實(shí)際工作中，大型企業(yè)由于氣源不穩，且蒸汽環(huán)境測評不達標而進(jìn)行節能改造鍋爐，會(huì )建立空氣動(dòng)力站，將空氣壓縮機集中使用?；蛘邔⒃瓉?lái)工藝壓縮機由原來(lái)的汽輪機驅動(dòng)改為電機驅動(dòng)，通過(guò)核算機組靜載和動(dòng)擾力值對整機進(jìn)行扭轉振動(dòng)分析，利舊現有的基礎及地腳螺栓孔，局部鋼筋密集區采用化學(xué)植栓的方法，使改造后的電機驅動(dòng)基礎及承重滿(mǎn)足現有工況，與原基礎鋼筋進(jìn)行拼接，提高整個(gè)基礎強度。

　　4.零部件改造

　　離心壓縮機的葉輪型線(xiàn)技術(shù)不斷發(fā)展，極大的提高了壓縮機的效能，零部件改造主要也是針對葉輪的替代而進(jìn)行。過(guò)去離心壓縮機葉輪型線(xiàn)技術(shù)主要以國外技術(shù)為主，現在國內葉輪型線(xiàn)技術(shù)及加工能力的提高，部分已進(jìn)行替代，同時(shí)通過(guò)氣動(dòng)方案的優(yōu)化，提高機組效率，并保證壓縮機尺寸及重量與原基礎匹配，壓縮氣體管路符合現場(chǎng)條件。

　　另外一種部件改造是，離心壓縮機工藝參數沒(méi)有發(fā)生變化，改造后的部件與原部件結構尺寸基本相同。通常包括密封改進(jìn)為PEEK密封、普通軸承改進(jìn)為節能高效軸承、齒式聯(lián)軸器改進(jìn)為膜片聯(lián)軸器、浮環(huán)密封改進(jìn)為干氣密封、葉輪材質(zhì)或焊接形式的改進(jìn)等。

　　5.外觀(guān)改造

　　機組工藝參數不變，對機組漏油、斷線(xiàn)、噪聲和保冷等進(jìn)行的改造。

　?。?）斷線(xiàn)改進(jìn)：推力軸承測溫引線(xiàn)結構的改進(jìn)，改進(jìn)后可減少了測溫線(xiàn)的磨損率，降低機組的維護成本；

　?。?）漏油改進(jìn)：通過(guò)聯(lián)軸器護罩排氣回油改進(jìn)、密封端子盒改進(jìn)、螺栓改進(jìn)等多項措施對機組漏油改進(jìn)；

　?。?）降噪改進(jìn)：對噪聲產(chǎn)生的機理預判分析并改進(jìn)，通常采取葉片尾跡噪聲控制、微穿孔板控制等技術(shù)對壓縮機進(jìn)行降噪。

　?。?）保冷：對低溫壓縮機進(jìn)行保冷施工，保冷提高機組整體外觀(guān)質(zhì)量，同時(shí)提高機組外表面部件的使用壽命。

　　6.效率提升

　　在離心壓縮機的技術(shù)升級改造中，提高效率是最關(guān)鍵的目標之一。

　　通過(guò)優(yōu)化壓縮機的結構設計和工藝流程，減少能量損耗和內部壓力損失，可以顯著(zhù)提高壓縮機的工作效率。

　　采用先進(jìn)的控制系統和智能化調節裝置，可以實(shí)現對壓縮機的精確控制和自動(dòng)調節，進(jìn)一步提高其能耗效率。智能化控制是離心壓縮機的技術(shù)升級改造的重要發(fā)展方向。通過(guò)引入先進(jìn)的傳感器、儀表和自動(dòng)化控制系統，可以實(shí)現對壓縮機工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測和數據分析，提高生產(chǎn)過(guò)程的可視化管理和遠程操控能力。

　　7.可靠性提升

　　也是離心壓縮機至關(guān)重要的指標。

　　通過(guò)改進(jìn)壓縮機的結構設計和材料選擇，提高其抗壓、抗磨損和抗腐蝕能力，可以顯著(zhù)提升其使用壽命和可靠性。同時(shí)，采用先進(jìn)的故障預測和診斷技術(shù)，可以對壓縮機進(jìn)行遠程監測和及時(shí)預警，提高設備的運行穩定性和可維護性。

　　離心壓縮機在工作中，作為高耗能的機械設備，其節能改造一直是行業(yè)內設計人員和技術(shù)人員研究的重要課題。離心壓縮機的改造隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的不斷深入而發(fā)展，為積極響應國家環(huán)保標準的不斷提高以及“碳達峰和碳中和”的目標任務(wù)，這種技術(shù)改造也會(huì )隨著(zhù)離心壓縮機技術(shù)的發(fā)展不斷推進(jìn)，為工業(yè)生產(chǎn)提供更高效、更可靠的空氣壓縮解決方案。

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