精己二酸裝置用壓縮機機組

精己二酸裝置用離心壓縮機機組

作為石化業(yè)中的精己二酸裝置核心設備的離心壓縮機（循環(huán)氣壓縮機、新鮮空氣壓縮機），我國一直在引進國外產品（如法國拉脫公司等），經過我公司技術及銷售部門的努力爭取到了中石油遼化分公司的循環(huán)氣及新鮮空氣壓縮機組的研制開發(fā)合同。精己二酸是屬于尼龍及聚胺脂等的基礎原料，市場應用廣泛，前景喜人，而國內的精己二酸裝置主要有：中油公司遼陽石油化纖總廠精己二酸裝置，生產能力5.6萬噸／年；河南平頂山神馬集團，生產能力3.65萬噸／年。兩個企業(yè)精己二酸產品全部用于生產尼龍，其它消費領域所需精己二酸除國內小提供小部分外，主要依靠進口，2004年市場供需缺口近12萬噸。遼陽石油化纖總廠抓住我國聚氨脂行業(yè)快速發(fā)展的契機，迅速擴大精己二酸生產規(guī)模，經過國際、國內競標，陜鼓與遼化達成了精己二酸裝置用離心壓縮機機組設計、開發(fā)技術協(xié)議及供貨合同。

市場形勢我國的精己二酸裝置特別是離心壓縮機機組一直靠進口，隨著國內透平技術迅速發(fā)展，石化系統(tǒng)工藝裝置中特別是離心壓縮機的國產化，促進民族工業(yè)的發(fā)展壯大，是必然趨勢.通過精己二酸裝置用離心壓縮機機組的設計攻關,將為我公司產品進入石化市場，拓寬我公司產品應用領域，特別是在高效范圍寬及高壓、小流量、特殊介質等工況下，可替代進口機組,且優(yōu)點更多、經濟效益和社會效益更加顯著；按工程成套模式進行設計，可作為我公司在石化領域中標志性設計。遼化精己二酸裝置2004年底投產運行，離心壓縮機性能優(yōu)良、運轉可靠平穩(wěn).生產形勢喜人、效益顯著，深得用戶信賴。

市場形勢一、新鮮空氣壓縮機組283C2102技術含量高，多段、多缸、高壓壓縮機組需解決：1)機組流程與工藝流程的匹配問題；2)氣動性能優(yōu)良且調節(jié)范圍寬問題；3)各單機的臨界轉速問題與整個軸系的扭振問題；4)高壓、有毒、腐蝕介質的泄漏問題；5)工藝管線的合理性與應力分析問題；6)合理選材問題；機殼強度、剛度問題。

離心壓縮機機組開發(fā)１、開發(fā)出滿足精己二酸工藝流程，氣動性能優(yōu)良、機械性能可靠、能高效穩(wěn)定運行的“三合一”機組。２、總結多段、多級匹配的優(yōu)化設計規(guī)律及進氣節(jié)流調節(jié)時機組特性曲線的變化規(guī)律，積累設計經驗。３、總結

高壓比尾氣膨脹機的設計經驗。４、將“三合一”機組推廣應用于中小空分領域、石化等領域。５、進一步探索和總結石油化工領域工程成套設計的經驗。

技術開發(fā)的主要目標１、氣動方面：實現多段、多級的優(yōu)化匹配設計問題，機組按最大流量進行設計，采用進氣調節(jié)解決55～100%范圍內穩(wěn)定可調，機組要滿足最小工況和最大工況時工藝流程經濟運行，尾氣膨脹機采用軸流式結構，膨脹比為8.57。通過優(yōu)化設計，機組要達到優(yōu)良的氣動性能。２、機械方面：高、低壓缸采用同一工作轉速，解決單機工作轉速及軸系的扭振臨界轉速有可靠的安全裕度問題。首次將自平衡裝置應用于壓縮機的高壓缸，開創(chuàng)國內同行業(yè)的先河。解決超階運行的安全問題。３、材料密封方面：高壓、腐蝕有毒介質等條件下，確保機組強度、剛度等，解決介質的泄漏問題。４、工程成套設計方面：解決機組工藝流程管線與工藝裝置匹配性。工藝管線的應力分析，確保其安全可靠。

技術難點創(chuàng)新點流程圖機組布置圖結構緊湊：電機＋行星齒輪箱＋高、低壓缸＋懸臂膨脹機管線布置圖優(yōu)質產品＝先進工藝＋先進裝置＋管線的合理布置油系統(tǒng)圖合理的潤滑、冷卻油系統(tǒng)是機組穩(wěn)定、可靠、安全運行的前提透平密封氣系統(tǒng)可靠的密封氣系統(tǒng)=安全＋環(huán)保＋節(jié)能１、多級、多段的優(yōu)化匹配及高、低壓缸同轉速的設計問題；２、進氣調節(jié)時壓縮機組氣動特性的變化規(guī)律；３、各單機的臨界轉速問題及軸系的扭振問題；４、大出口寬度三元扭曲葉輪的強度問題；５、高壓比尾氣膨脹機的設計問題；６、高壓、特殊介質時的選材及密封問題。

研究成果低壓缸((283C2102-L)結構：3+3參數：Qj=280m3/minPj=0.098MPaTj=30N=14684r/minN=1439kW高壓缸((283C2102-H)＋尾透(283CN2102)結構：5級+懸臂透平壓縮機參數：Qj=260m3/minPj=0.827MPaTj=30N=14684r/minN=2531kWPc=2.693MPa透平參數：Qj=8254kg/hPj=0.8MPaTj=150Pc=0.105MPa支承軸承多油楔、可傾瓦滑動軸承支推軸承支承軸承：多油楔、可傾瓦滑動軸承推力軸承：主推力面為可傾瓦(12塊),副推力面為推力盤

軸端密封浮動型碳環(huán)密封:三瓣環(huán)結構，彈簧周向固定，保證密封間隙靜、動密封可靠密封套硬度高、耐磨１、新鮮空氣壓縮機組技術難度大，技術附加值高，通過對遼化精己二酸裝置用三合一機組的研制開發(fā)，可以提高陜鼓在大型重點、難點產品開發(fā)方面的技術實力，同時積累了寶貴的設計經驗。２、三合一機組中，進氣為大氣狀態(tài)，排氣壓力為30bar左右，可用作中小型空分裝置中的空氣壓縮機或N2壓縮機，通過本機組的技術開發(fā)，既拓寬了我公司產品的應用領域，又可以提高其它領域產品的技術水平及技術競爭力。３、本機組我公司首次在石化領域按工程成套模式進行的攻關設計,將作為我公司在石化領域進行工程成套設計的模板，應該說是一個標志性項目，意義深遠。小結與展望二、循環(huán)氣壓縮機組283C210１

精己二酸裝置循環(huán)氣壓縮機的設計研發(fā),將為我公司產品進入石化市場，拓寬我公司產品應用領域，特別是在高壓、小流量、特殊介質等工況下，可替代筒型壓縮機,且優(yōu)點更多、經濟效益和社會效益更加顯著；按工程成套模式進行設計，可作為我公司在石化領域中標志性設計；密封形式由“油封＋干氣密封”改進為“浮動型碳環(huán)密封”，避免密封油站，密封性好，且機組的配套及控制簡單化。

設計研發(fā)

設計研發(fā)

循環(huán)氣壓縮機的工藝參數苛刻，流量小(10m3/min)、壓力高（Pj=1.8MPa,Pc=2.4MPa),工況范圍寬，介質具極強的腐蝕性，對密封性要求嚴格，這些均為我公司從未碰到的，亦堪稱離心壓縮機業(yè)之最.根據其工藝參數及結構等要求，首次采用高速、單級懸臂的Ｂ系列離心壓縮機，其型號為B10-24/18，共用底座充當油箱，軸端密封采用浮動型充Ｎ２碳環(huán)密封，整體機殼，葉輪與主軸間采用錐軸過盈配合，并隨機提供液壓拆卸工具一套，以方便現場維護及備件的更換等，增設高位油箱確保在斷電時對機組進行潤滑保護。

流程圖油系統(tǒng)圖合理的潤滑、冷卻油系統(tǒng)是機組穩(wěn)定、可靠、安全運行的前提管線布置圖優(yōu)質產品＝先進工藝＋先進裝置＋管線的合理布置機組布置圖整體機殼共用底座充當油箱葉輪錐面過盈聯(lián)接水平剖面圖結構：懸臂參數：Qj=10m3/minPj=1.8MPaTj=28Pc=2.4MPaN=22000r/minN=192kW支承軸承多油楔、可傾瓦滑動軸承支推軸承支承軸承：多油楔、可傾瓦滑動軸承推力軸承：主推力面為可傾瓦(8塊),副推力面為推力盤軸端密封系統(tǒng)浮動型充N2碳環(huán)密封靜、動密封可靠密封套硬度高、耐磨首臺精己二酸裝置用循環(huán)氣壓縮機研制成功了，通過機械運轉測試，其效率高，耗功小，運轉安全可靠，振動小(振幅18μm)、軸瓦溫升小(Δt=20℃)、軸向竄動小，克服了安裝不便、漏氣、漏油等現象，有效地提高了風機的整機質量，使我公司的產品更具市場競爭力。在石化領域，特別是高壓、小流量等場合首次取代國外筒型壓縮機，因機組整體布置、密封及油封等特點優(yōu)異，機組使用及維護方便，控制簡單，提高了我公司產品競爭力,改變精己二酸裝置及類似裝置中壓縮機靠進口的局面，實現國產化，社會效益明顯，也對我公司在以后真實氣體壓縮機，特別是在小流量、高壓力的項目中推廣我們的技術有非常積極的意義（如甲謎、乙二醇等項目）。

小結與展望

１、在石化領域，特別是高壓、小流量等場合首次取代國外筒型壓縮機，因機組整體布置、密封及油封等特點優(yōu)異，機組使用及維護方便，控制簡單，提高了我公司產品競爭力,改變精己二酸裝置及類似裝置中壓縮機靠進口的局面，實現國產化，社會效益明顯，也對我公司在以后真實氣體壓縮機，特別是在小流量、高壓力的項目中推廣我們的技術有非常積極的意義（如甲謎、乙二醇等項目）。