气体压缩及输送设备VIP专享VIP免费

第1页共70页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共70页第二章气体压缩及输送设备第一节压缩机的分类与应用在石油化工装置中广泛地使用气体压缩机来输送气体和提高气体的压力。压缩机种类繁多，按其工作原理可分为速度式和容积式两大类。如图.1所示。图2.1压缩机的分类速度式（也称透平式）压缩机是依靠高速旋转的工作叶轮，将机械能传递给气体介质，并转化成气体的压力能。容积式压缩机依靠容积的周期性变化来实现气体的增压和输送。根据用途进行分类，如氢气压缩机，空气压缩机，裂解气压缩机，乙烯压缩机等。按出口压力pd又可分为：通风机，pd﹤0.0142MPa；鼓风机，0.0142MPa≤pd﹤0.245MPa；压缩机，pd﹥0.245MPa。压缩机由于在原理和结构上的差别，使得在性能特点方面各有不同，各类压缩机的适用范围如图2.2所示。图2.2各类压缩机的适用范围第2页共70页第1页共70页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共70页第二节离心式压缩机一、概述1.离心式压缩机的应用在现代大型石油化工装置中，除了个别需要超高压、小流量的场合外，离心式压缩机已基本取代了活塞式压缩机，成为压缩和输送各种气体的关键设备，占有极其重要的地位。如在化肥厂使用的离心式氮氢气压缩机、二氧化碳压缩机，石油化工厂使用的离心式石油气压缩机、乙烯压缩机，炼油厂使用的离心式空气压缩机、烃类气体压缩机，以及制冷用的氨气压缩机等。实践证明，在大型化生产中采用离心式压缩机具有以下几方面优点：（1）排气量大，结构紧凑，机组尺寸小，重量轻，占地面积小。（2）运转平稳可靠，易损件少，连续运转时间长，机器利用率高，操作维修费用低。（3）可以做到绝对无油的压缩过程，对于不允许气体带油的某些工艺过程具有重要意义。（4）机器转速高，适宜采用工业汽轮机或燃汽轮机直接驱动，使生产过程中产生的蒸汽、烟气的副产品得以利用，降低产品成本。离心式压缩机存在的缺点表现在以下几方面：（1）目前还不适用于气量太小及压比过高的场合。（2）气量调节的经济性较差，工作流量偏离设计流量时，效率下降幅度较大。（3）离心式压缩机效率一般仍低于活塞式压缩机。我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。2.离心压缩机的种类离心压缩机的种类繁多，根据其性能、结构特点，可按如下几方面进行分类。表2.1离心式压缩机的分类分类方法类型名称结构特点或用途按照机壳数目分单缸型只有一个机壳多缸型具有二个以上机壳按照气体在压缩过程中的冷却次数分单段型气体在压缩过程中不进行冷却多段型气体在压缩过程中至少冷却一次等温型气体在压缩过程中每次都进行冷却按照机壳的剖分方式分水平剖分型机壳被水平剖分为上下两半筒型机壳为垂直剖分的圆筒第3页共70页第2页共70页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共70页二、离心压缩机的工作原理汽轮机（或电动机）带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力，并以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯道、回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。离心压缩机的结构和工作原理与离心泵相似，都是依靠高速旋转的叶片推动流体流动，从而增加流体的动能和压力能。但是离心压缩机压缩的是气体介质，其介质密度小，所产生的离心力小，因而依靠离心力作功获得的能量较少。为使气体获得更多的能量以提高气体的压力，离心式压缩机都采用很高的转速。转速往往高达每分钟近万...