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1、往复压缩机气量无级调节系统的原理及应用2007年第3期(总203期)压缩机技术文章编号:1006-2971(2007)03-0013-05往复压缩机气量无级调节系统的原理及应用梁涌(北京燕化石油化工设计院,北京102500)摘要:简述了往复压缩机的几种气量调节方式,重点介绍了部分行程顸开进气阀调节方式的原理.以贺尔碧格公司的HydroCOM气量无级调节系统为例,介绍了其工作原理,组成及其应用实例.关键词:往复压缩机;气量调节中图分类号:TH457文献标识码:APrincipleandapplicationoftheinfinite
2、lyvariablecapacityregulationsystemforreciprocatingcompressorsLIANGYong(BeijingYanhuaPetrochemicalDesignInst.,Beijing102500,China)Abstract:Severalflowrateregulatingmethodsforreciprocatingcompressorweredescribed.Theprincipleofpar—tialstrokepress?offsuctionvalvewasintrod
3、ucedespecially.TakingHydroCOMforexample,theprinciple,com—ponentsandapplicationoftheinfinitelyvariablecapacityregulationsystemwereintroduced.Keywords:reciprocatingcompressor;flowrateregulation1前言往复压缩机是一种容积式压缩机.这类压缩机具有装盛气体的气缸及压缩气体的活塞,气缸上有控制进,排气的阀门.当活塞作往复运动时,气缸容积周期性地变化,在
4、气阀的配合下,实现气体的吸进,压缩和排出.往复压缩机具有排气压力高且稳定的特点,在石油化工企业应用十分广泛.由于往复压缩机属于容积式压缩机,在正常操作条件下的出口流量是基本不变的.但现今石化企业生产弹性很大,压缩机使用过程中,往往要满足不同工况的流量要求,当工艺过程所需气量小于压缩机实际排气量时,就需要对压缩机的排气量进行调节,以使压缩机的排气量适应耗气量的要求.因而采用何种方式进行气量调节,就成为一个需要认真考虑的问题.2气量调节方式往复压缩机的气量调节主要实现方式有下列几种:(1)转速调节方式(可分为连续转速调节和间断转速调节
5、);(2)管路调节方式(可分为节流进气,切收稿日期:2007—03—25断进气,进排气管连通即旁通管路调节);(3)顶开进气阀调节方式(分为全行程顶开进气阀,部分行程顶开进气阀);(4)连通补助容积方式.其中目前比较常用的往复压缩机气量调节的主要方式有两种:2.1旁路调节这是目前使用较广泛的一种调节方式,属于管路调节的一种方案.主要方法就是将压缩机排出的气体通过旁路管线和旁通阀全部或部分返回进气管,从而实现流量调节.这个方案的优点是结构简单,流量可连续变化,各级压力比保持不变,保证了压缩机运行的稳定性.但是,这个方案是对工艺上不需
6、要的气体同样进行压缩,造成压缩机电机功率的过多消耗,同时压缩机高负荷运行,增加了不必要的机械损耗.故此方案限于短期运行或者作为微调手段.2.2顶开进气阀这种调节方式是在全部或部分压缩行程中强制顶开进气阀,使在进气行程中被吸入缸内的气体重新返回到进气管中.这就是所谓"回流调节"原理.只压缩实际需要的气体,从而有效地降低能耗.按照进气阀在压缩机工作循环周期里被顶开时问的长短,分为全行程顶开进气阀和部分行程顶开进气阀压缩机技术第3期两种调节方式.2.2.1全行程硕开进气阀利用气阀阀片顶开装置,将进气阀阀片强制顶开,使进气阀在每个工作循环
7、过程中始终处于全开状态,气体可通过进气阀自由进出气缸,排气量为零.对于第一级为1个双作用气缸布置的压缩机而言,气量调节步骤为0%～50%一l00%;对于第一级为2个双作用气缸布置的压缩机而言,气量调节步骤为0%_25%—50%_75%一l00%.属于间断调节方式,使用也比较普遍.全行程顶开进气阀的调节方法结构简单,操作方便,功耗主要用于克服气阀的阻力,能耗较小,投资较少.但其缺点是:(1)存在十字头销的润滑问题;(2)只能分档粗调(如:0%_25%一50%一75%一l00%).实际生产过程中常与旁路调节相结合,只损失<25%
8、(或50%)的能量就可实现流量精细调节,是目前最广泛使用的往复压缩机的调节方法.2.2.2部分行程项开进气阀进气阀在气缸进气行程结束后,被强制保持在开启位置.在压缩过程的部分行程中,气体从气缸中被顶开的进气阀返回进气管.当活塞运动至一定位置时,顶开
