离心式压缩机运行节能技术

1、离心式压缩机运行节能技术随着国民经济的快速发展，离心式压缩机，被广泛应用于化 工、制冷、生物发酵等领域。作为重要的动力装置，它主要用来输送 气体和提高气体介质的压力，同时，又是企业生产中主要的高耗能设 备。1能源状况与离心式压缩机耗能分析随现代经济的快速发展，能源供应日趋紧张。针对我国建设节 约型社会的战略方针，节能工作成为重中之重。有统计分析，发电行 业有17%,工业生产有25%的节能空间。节能是必然的选择 且潜力巨 大，任重道远。离心式压缩机，其原动机配置有电动机、汽轮机或燃气轮机。 对于热电联产企业，可采用蒸汽余压汽轮机拖动；而大部分企业， 正在使用的大型离心空压机、离心冷水机组等，电动

2、机是主要的拖动 装置。随着电动机变频技术的发展，一些中小型离心压缩式机械，采 用了变频调速系统，通过转速调节，达到节能目的。而较大型的离心 压缩机，很多采用6000v或10000V的高压电机，其高压变频节能技 术，还有待逐步改造。现实情况下，离心式压缩机作为规模化生产 的重点耗能设备，通过精心操作，合理调节，找准节能点,挖潜降 耗空间。当然节能是相对的，是以满足生产为前提，是以安全运转为 基础。2离心式压缩机的特征与性能离心式压缩机是一种叶片旋转式机械，通过叶片的高速旋转来 提高气体介质的速度能和压力能，通过扩压器等通流元件，使 速度 能进一步转化为压力能，进而输送气体和提高气体介质压力满足不

3、同 的生产需求。因排气量大、运转可靠、对介质无污染，得到广泛的发 展应用。一台离心式压缩机，在与管路系统联合工作时，运行工况常 常发生变化，针对不同工况下压缩机的性能，常用一些性能参数和性能 曲线进行表征。电机驱动转速一定的离心压缩机主要性能参数:流量Q压比或排气压力P、功率N效率n，各参数之间的变化关系，常用下列曲线表示：1) 流量Q与压比的关系曲线；2) 流量Q与功率N的关系曲线；3) 流量Q与效率n的关系曲线。根据性能曲线分析如下：1)离心式压缩机流量在Qmin与Qmax 之间，为稳定工况区。流量小于Qmin时，称为喘振工况(1),流量 大于Qmax为堵塞工况(2) o Qmax/Qmi

4、n称为压缩机稳定工况 系数， 该值越大，压缩机稳定工况区就越宽。2)压缩机最佳工况范围，在 最大效率n max附近。3离心式压缩机的运行调节根据生产工艺的变动，离心式压缩机运行中，往往对被工作的 气体介质，进行压力或流量的调节。即系统特性曲线变化时，改变压 缩机的性能曲线，使其在新工况点工作，称为“调节”。通过调 节，来满足生产；通过调节，压缩机尽可能经济运行。在安全平 稳供应前提下，节能成为可能。进口节流调节，出口节流调节，入口导叶调节，变转速调节等 是离心式压缩机常见的调节方式。像约克大型离心冷水机组，就 采用 进口可转动的导流叶片，根据热负荷自动调节。以沈阳鼓风机厂 D450大型离心压缩

5、机为例，依据设计规定和日常操作经验，进行效率 分析。D450离心式压缩机，是高压电机拖动的恒转速装 置。它采用进 口电动阀节流调节，并通过微机进行操作和在线监控。1) 该机稳定运行工况范围：A D入口流量Q约：22000m3/h相应功率N约：1340KW2) 非稳定工况区：当Q小于A点流量时，进入喘振工况；当Q大于D点流量时，进入堵塞工况；此两区是不稳定运行状态，对设备使用寿命有直接影响。3) 实际运行中，该机进口节流调节有两种形式： 进口节流等流量调节。此时，进口和防喘电动阀处于自动 控制。通过改变管网系统的压力，标准状态(3)下入口流量Q始终 保持约23000Nm/h,该值是压缩机最高效率

6、点。是日常操作和调 节控制 的首选，从节能和延长设备使用寿命上，是最佳的运行状态。 进口节流等压力调节。此时，进口电动阀处于手动调节，防 喘振阀在自动位置。当和其它压缩机并网运行时，为了控制压力，手 动调节进口阀，通过流量的变化，保证系统压力。根据操作经验， 再结合以上性能曲线，比较分析：在功率曲线上，标出A、B、C、D 四点，并分成3个相应区域。由上可知：第3区，功率变化50KW流量变化2400m3/ho对10KV 的高压电机，功率变化50KW其电流变化约3A左右。即流量 变化 800m3/h,电流才有1A变化，对于等压力下的流量增减，效果最为显 著。因此,入口流量控制在24000m3/h2

7、7000m3/h之间，换算到标准状态，约21500Nm3/h-24000Nm3/h对于进口 节流等压力下的流量调节，是效能最高区，是经济控制的合理区 段。4经济运行，合理调节，是离心式压缩机节能的重要举措经济运 行，合理调节，结合离心式压缩机的性能特点，概括为两点：1） 当用量稳定时，采用进口节流等流量下的压力调节，流量保持在最 高效率点。2）当用量较大时，采用进口节流等压力下的流量调 节，流量控制在最佳工况区。当然，节能是一项全面工作，降耗是一项系统工程。它需要全 体员工，时时刻刻落实到具体的工作中。1）合理安排生产，使离心式压缩机产能量与生产需求相匹配。2）提高操作人员的积极性和工作责任心

8、。3） “机、电、仪、管、操”人员加强巡检，确保运行中的状态监控。4）运行人员熟 悉设备性能，了解工艺特点，根据生产变化，及时精心调节。5）做 好设备维护，延长配件使用寿命，降低维修费用。5离心式压缩机的节能研究与技术展望离心式压缩机，在我国，从设计到广泛使用，只有六、七十年 的时间。前期由于技术水平有限，只用于大流量、低压力的空气压 缩。随着现代科学技术的发展，特别是干气密封、气体轴承、数字直 接控制系统的应用，离心式压缩机在性能控制、防喘控制和运行监控 方面，都将有很大的提高，。其节能技术更加成熟，性能更加平稳可 4 高效率、高参数、高自动化，是今后离心式压缩机发展的必然 趋势。注释：(1) 喘振工况：是指在一定转速下，离心压缩机入口流量减小 到一定值时，气流出现脉动，且振动加剧，并拌有“吼叫”声，严重 的有可能气体倒流，轴承振坏。这种现象通称为喘振工况。它是离