離心壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)探討

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2.身份證號(hào)碼：210106198701142116 遼寧沈陽 110869

摘要：離心壓縮機(jī)在我國很多工業(yè)企業(yè)中得到了很好的應(yīng)用，它是一種高精度的壓縮機(jī)。本文分析了離心壓縮機(jī)的節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：離心壓縮機(jī)；節(jié)能；技術(shù)

1離心式壓縮機(jī)概述

離心式壓縮機(jī)是一種速度型壓縮機(jī)，它是利用氣體具有可壓縮性這一物理特性，在離心力的作用下壓縮并輸送氣體。氣體在高速旋轉(zhuǎn)葉輪的離心力作用下，獲得速度能和壓力能，通過擴(kuò)壓器將部分速度能轉(zhuǎn)化為壓力能，最后達(dá)到提高氣體壓力的目的。某公司動(dòng)力分廠氣體車間是以生產(chǎn)氮?dú)夂蛪嚎s空氣為主的生產(chǎn)車間，它為公司其他各分廠提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的保護(hù)氮?dú)?、工藝及儀表壓縮空氣。壓縮機(jī)是該車間的主要設(shè)備，目前擁有各種型號(hào)空壓機(jī)組30多臺(tái)。由于H型離心式壓縮機(jī)具有產(chǎn)氣量大、易損件少、能長(zhǎng)周期運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，因此在氮?dú)?、壓縮空氣生產(chǎn)中，該型離心式縮機(jī)占了主導(dǎo)地位，所以該類型設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否受控將直接影響到公司的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

2離心壓縮機(jī)的工作原理

它主要是葉輪在氣體進(jìn)入之后，由于轉(zhuǎn)子的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)帶動(dòng)葉輪也做高速的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就相應(yīng)的帶動(dòng)了氣體旋轉(zhuǎn)做功，當(dāng)達(dá)到了所需要的壓力時(shí)，氣體就會(huì)通過排氣口被排出，這樣循序漸進(jìn)反復(fù)地對(duì)氣體做功，直到滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要此過程才會(huì)停止。其實(shí)氣體的運(yùn)動(dòng)軌跡本身就是一種不規(guī)律的路徑，尤其是在離心式壓縮機(jī)中，則更是如此。

3壓縮機(jī)的節(jié)能技術(shù)

3.1選擇合理的吸入壓力

壓縮機(jī)吸入壓力的挑選，對(duì)壓縮機(jī)能耗有很大影響，吸入壓力越低，能耗越大，尤其是壓縮機(jī)一段吸入壓力，對(duì)壓縮機(jī)能耗的影響更大。恰當(dāng)提高壓縮機(jī)吸入壓力，有利于下降壓縮機(jī)能耗。當(dāng)前，采油廠伴生氣的供氣壓力較低，致使設(shè)備的進(jìn)口壓力遍及偏低。針對(duì)此問題，在設(shè)備中使用了高效旋風(fēng)進(jìn)口分離器，盡力削減進(jìn)氣管網(wǎng)阻力，在保證滿足的處理氣量前提下盡量提高壓縮機(jī)進(jìn)口壓力，以下降來氣壓力低對(duì)壓縮機(jī)能效的晦氣影響。

3.2下降壓縮機(jī)各段間壓降

下降壓縮機(jī)段間壓降，關(guān)于下降壓縮機(jī)功耗有顯著的影響，能夠采納以下方法來下降段間壓降：將高效換熱器作為級(jí)間冷卻器運(yùn)用；技能配管盡量削減不必要的管件和彎頭數(shù)；調(diào)整操作條件，使冷卻器結(jié)垢降至最低程度。

3.3控制壓縮機(jī)各段氣體進(jìn)口溫度

由緊縮循環(huán)過程剖析得知：在多級(jí)緊縮過程中，壓縮機(jī)的級(jí)間冷卻作用直接關(guān)系到其級(jí)間溫度的控制，合理控制壓縮機(jī)各段氣體的進(jìn)口溫度對(duì)壓縮機(jī)的節(jié)能增效有著顯著的作用。分公司設(shè)備中離心壓縮機(jī)級(jí)間或機(jī)后冷卻多選用干式空冷器和循環(huán)水冷卻器，存在的主要問題是干式空冷器夏季出口溫度高，循環(huán)水冷因?yàn)樗|(zhì)差，換熱效率下降。冷卻溫度過高已成為設(shè)備壓縮機(jī)能耗增加、制冷深度下降的重要原因。針對(duì)此問題，分公司連續(xù)將5套設(shè)備的壓縮機(jī)級(jí)間或機(jī)后冷卻由原水冷方法改成外表蒸騰空冷器冷卻，外表蒸騰空冷器可充分利用天然冷量；使用后，使天然氣的冷卻溫度下降了5～10℃。5套設(shè)備壓縮機(jī)年可節(jié)電180×104kWh，并削減了循環(huán)水系統(tǒng)耗費(fèi)，下降了后續(xù)制冷機(jī)的負(fù)荷，節(jié)能作用顯著。

3.4壓縮機(jī)系統(tǒng)管路的科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)

科學(xué)合理的管路規(guī)劃，能夠極好地完成節(jié)能目的，而管路規(guī)劃是不是合理，能夠經(jīng)過壓損來作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。一般來講從壓縮機(jī)的排氣壓力到管路的壓損<5%作為標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)壓損構(gòu)成影響的要素主要有系統(tǒng)組件；比方干燥劑、冷卻器、控制閥、彎頭等。干燥劑、控制閥以及冷卻器等能夠直接取得壓損的標(biāo)準(zhǔn)，而每個(gè)彎頭的壓損則是8～10倍左右的等徑管長(zhǎng)的壓損。所以應(yīng)當(dāng)要盡量削減彎頭的壓損，經(jīng)過準(zhǔn)確的核算管路和彎頭的壓損來控制壓縮機(jī)的節(jié)能效果。

3.5正確的操作和嚴(yán)厲的養(yǎng)護(hù)

雖然壓縮機(jī)的品種以及運(yùn)用場(chǎng)所存在不同，可是操作人員的運(yùn)用是不是標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)是不是得當(dāng)對(duì)節(jié)能起到很大的影響。挑選較為合理的控制方法以及進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)和調(diào)整，是完成節(jié)能的有用途徑。一般來講，冷卻水的溫度是影響空氣溫度的主要要素，但冷卻系統(tǒng)其散熱作用欠好都是因?yàn)槠匠２僮骱宛B(yǎng)護(hù)不妥所造成的。所以，加強(qiáng)操作人員操作標(biāo)準(zhǔn)性和養(yǎng)護(hù)得當(dāng)都是控制壓縮機(jī)節(jié)能的有用辦法。

4改善調(diào)理控制系統(tǒng)

4.1合理控制壓縮機(jī)回流量

為防止發(fā)作喘振工況，離心壓縮機(jī)都設(shè)有防喘振控制系統(tǒng)。離心壓縮機(jī)防喘振控制過程為：在正常技能操作情況下，依據(jù)此刻機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，經(jīng)過喘振線核算出防喘振控制線，求出此刻喘振流量設(shè)定點(diǎn)，與進(jìn)口流量變量相比較進(jìn)行PI控制；依據(jù)PI運(yùn)算成果控制防喘振閥的開度控制回流量，然后堅(jiān)持足夠的氣體流過壓縮機(jī)。過大的回流量將會(huì)使機(jī)組的能耗增加，分公司深冷與淺冷離心壓縮機(jī)組的回流量大多沒有計(jì)量，并且防喘振控制信號(hào)為壓縮機(jī)電流信號(hào)。其間，杏三、杏Ⅴ-Ⅰ、南壓深冷機(jī)組選用手動(dòng)控制回流量?？刂撇粶?zhǔn)確、回流量大、機(jī)組能耗高是分公司離心壓縮機(jī)組所面對(duì)的遍及問題。因而，將防喘振手動(dòng)控制改為自動(dòng)控制，并且研討使用愈加先進(jìn)準(zhǔn)確的防喘振控制系統(tǒng)對(duì)壓縮機(jī)回流量進(jìn)行準(zhǔn)確合理的控制，進(jìn)而下降機(jī)組能耗。

4.2變頻調(diào)速技能節(jié)能

傳統(tǒng)的壓縮機(jī)類設(shè)備為到達(dá)控制流量或壓力技能目的，常選用閥門節(jié)省、旁通回流及排空等負(fù)荷控制手法，這些調(diào)理方法雖然簡(jiǎn)單易行，但卻是以增加管網(wǎng)損耗、糟蹋能源為價(jià)值的。變頻調(diào)速控制經(jīng)過改動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速來完成技能需求的流量或壓力控制目的，沒有閥門節(jié)省丟失，能夠有用地節(jié)省能源。變頻調(diào)速在離心壓縮機(jī)防喘振控制中的使用成為變頻調(diào)速節(jié)能的又一優(yōu)勢(shì)。其原理為經(jīng)過流量傳感器輸出信號(hào)調(diào)理壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，并輸出該轉(zhuǎn)速下的回流量，以到達(dá)流量調(diào)理的目的，保證了壓縮機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。離心式壓縮機(jī)使用變頻調(diào)速技能，不光節(jié)約能源，并且還具有加強(qiáng)卸載能力、下降運(yùn)轉(zhuǎn)噪音、提高功率要素、減輕設(shè)備的磨損等顯著優(yōu)勢(shì)。跟著油田的油氣出產(chǎn)進(jìn)入中后期，分公司出產(chǎn)設(shè)備的處理氣量較規(guī)劃值已有較大差別，并且設(shè)備在平常運(yùn)轉(zhuǎn)和檢修調(diào)氣時(shí)期的處理氣量存在必定程度上的動(dòng)搖。變頻調(diào)速技能能夠有用地下降離心壓縮機(jī)因?yàn)檫M(jìn)氣量動(dòng)搖而增加的能耗，在分公司離心壓縮機(jī)組上使用變頻調(diào)速技能有很大的節(jié)能遠(yuǎn)景。

4.3熱能回收技術(shù)的應(yīng)用

熱能回收技術(shù)是通過熱能回收裝置實(shí)現(xiàn)的，工作原理是壓縮機(jī)的高溫油通過交換器將所帶有的熱能傳遞到冷卻水，冷卻水在被加熱之后流入保溫水桶中，這樣就實(shí)現(xiàn)了熱能的回收。通過使用熱能回收裝置，能實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)：①可以停止壓縮機(jī)本身的冷卻風(fēng)機(jī)。熱能回收裝置要使用循環(huán)水泵，而水泵電機(jī)要消耗電能，但在壓縮機(jī)的主機(jī)排氣口溫度沒有達(dá)到80℃時(shí)，壓縮機(jī)的冷卻風(fēng)機(jī)是停止工作的，所以風(fēng)機(jī)停止后能節(jié)約電能4～6倍左右；②能夠增加壓縮機(jī)的排氣量。由于壓縮機(jī)的運(yùn)行溫度可以很好地控制在一定的范圍內(nèi)，就會(huì)使得壓縮機(jī)的排氣量增加2%～6%，這樣也是一種節(jié)能的體現(xiàn)；③將雨熱轉(zhuǎn)換為熱水，而不需要其他的外加能源。

5結(jié)束語

隨著大型離心壓縮機(jī)的進(jìn)一步應(yīng)用，對(duì)壓縮機(jī)的能量消耗、效率有著更高的要求。因此，采取合理有效的措施，降低壓縮機(jī)能耗，對(duì)裝置的節(jié)能增效有重大意義。

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