离心空压机组在大型化工型空分装置中的应用.pdf

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1、机械工程文章编号：1671-0711（2009）04-0042-02离心空压机组在大型化工型空分装置中的应用杨爱学（内蒙古大唐国际多伦煤化工项目筹备处，内蒙古多伦027300）摘要：简要介绍在大型化工型空分装置中三种离心空压机组设计选型的结构特点，分析主流空压机基本配置及发展趋势。关键词：空分装置；离心空压机组；蜂窝密封中图分类号：TH457文献标识码：B近几年，随着全球能源格局不断发生变化，一批以洁型号为DMCL型。中压缸采用三级两段压缩的结构，一、二净煤技术工业化应用为特点的化工多联产系统装置纷纷筹段叶轮背靠背布置，第一级及二级排气经过中间冷却器后进建乃至投产，国家“油

2、改煤”及大型氮肥装置国产化等项入第三级叶轮，型号为2MCL型。蒸汽透平通过齿轮变速箱目不断实施，化工型空分装置规模逐渐扩大，其技术水准与高压缸联接，高压缸为三段七级，一、三段为顺排，一、及设备复杂程度也越来越高，离心空压机组作为空分装置三段与二段叶轮背靠背布置。垂直剖分的缸体结构，隔板束的核心设备，其运行高效性及性能完整性直接关系到整套通过拉杆螺栓组成可水平剖分的压缩机内缸，带有两个中间装置运行的经济性。冷却器和一个末级冷却器。气体经两段四级的压缩和冷却一、三种离心空压机介绍后，其中只有部分气体进入第三段压缩达到出口压力状态，国内大部分空分装置采用双泵内压缩流程工艺设计，另

3、一部分气体则经旁路抽出送往空分膨胀机增压端。中低压装置所必需的气体基本由空压机来提供，其压力等级主要缸为焊接机壳，高压缸为锻造缸体。高压缸轴端叶轮口环级有0.5MPa（绝）的主原料空气、约2.7MPa（绝）的中压空间为迷宫密封，段间为蜂窝密封，4万空分配套空压机组型气去膨胀机，以及约7.0MPa（绝）去高压主换热器。号为DMCL1104+2MCL1103+3BCL527，4.8万空分配套空压以空气为主要工作介质的离心式压缩机由蒸汽透平驱机组型号为DMCL1204+2MCL1203+3BCL567。动，大致有以下三类。2．RIK+RBZ型。该机型由陕西鼓风机厂与MANTURB

4、O1．DMCL+2MCL+3BCL型。该机型是由沈阳鼓风机集团公司（陕西鼓风机（集团）有限公司）合作制造，离心压缩设计制造的离心压缩机组，采用双层布置，外置中间冷却机为单轴系两缸运转模式，如图2所示。压缩机分为主风机器，单轴系三缸运转模式，如图1所示。其中低压缸转子首及增压机两部分，其中主风机为等温型离心压缩机，内置中级为双吸气结构，两进气口条件完全相同，气体在出口蜗间冷却器，轴向进气，气体入口处设置进口导叶调节装置。壳混合后进入中压缸，壳体为水平剖分型，无叶扩压器，入口端止推及径向轴承布置在进口导叶前，转子两端支撑，四级三元流叶轮，前三级叶轮每级后均布置两套气体冷却器管束

5、，气体由叶轮出口直接进入中间冷却器冷却后再进入下一级压缩，设有转子顶升装置，型号为RIK型。高压缸采用垂直剖分缸体结构，内缸体整体锻造，水平剖分，无拉杆螺栓，隔板内嵌其中，七级叶轮顺排，轴端及段间密封采用负间隙迷宫密封。4万空分配套空压机组型号为RIK112-5+RBZ45-7，4.8万空分配套空压机组型号为RIK125-4+RBZ45-7。42中国设备工程2009年04月机械工程3.RIKT+RG型。该机型由MANTURBO公司制造，如图3所示。压缩机分为主风机及增压机，主风机为等温型离心压缩机，水平剖分机壳，内置中间冷却器，轴向进气，共四级叶轮。第一级叶轮为半开式悬臂结

6、构，后三级为闭式三元流叶轮，止推及径向组合轴承位于一、二级叶轮之间，设有转子顶升装置。增压机为多轴齿轮增速型压缩机，驱密封相比降低了气流的平均切向速度。减少了交叉耦合力，动轴通过中间大齿轮轴（传动轴）和三根小齿轮轴联动来延缓了不稳定现象。此外，蜂窝密封腔具有一定的阻尼作传递动力，各级叶轮分配转速输出不同压力，共五级压缩，用，增大了系统阻尼。而RG型压缩机碳环密封则通过使用一级及三级叶轮通过入口导叶调节气量，各轴端密封均为隔离氮气降低压差，减小泄漏。选择合理的密封不仅可以碳环密封，汽轮机与增压机之间通过齿式联轴器联接，增降低泄漏，减小功率损失，还对稳定轴向载荷非常有益。压机机

7、壳设置加速度传感器监控壳体振动。5.8万空分压缩4.以沈阳鼓风机集团有限公司制造为代表的国产单轴机型号为RIK140-4+RG56/5。系空压机组采用双层布置，占地面积较大（机组轴向长近二、特点分析25m），中间冷却器采用外置管壳式换热器，冷却效果较好，以上三种机型在技术应用方面大致有以下特点。机组出现故障判断比较直接。MANTURBO公司主风机结构1．均采用高效三元流闭式或半开式叶轮。随着国内加较紧凑，内置冷却器能够降低管阻损失，但也存在因垫片工焊接及热处理技术不断发展，三元流叶轮逐渐成为空压失效等导致气液互窜的