引言

　　【壓縮機網】科技的進步引領著人類進入到安逸的生活，而機械設備日益精進將帶來經濟效益，同時改善人們的工作條件，更能提升社會生產力，因此機械設備的開創性研發與有效利用以是我們要研究的一個課題。隨著化工企業對系統的要求不斷提高，并對壓縮機需求更是逐漸提高，所以高能源費用和環保問題使壓縮機的制造商在未來開發出更有效的化工壓縮機。

　　化工壓縮機的主要用途是對壓縮性的流體進行處理，在石油化學化工或者特殊化學產品的企業運用時常見的，有著較大的市場。
 

 

　　化工壓縮機概述

　　1.化工壓縮機發展現狀

　　20世紀70年代，我國的離心式壓縮機發展較大。在上海的吳徑化工廠年產34萬t的合成氨裝置的建設中，上海的鼓風機廠、壓縮機廠、冷凍機廠以及杭州的汽輪機廠分別開發成功合成氨工藝的空氣壓縮機、合成氣的壓縮機、氨冷凍的壓縮機以及配套的驅動汽輪機。 在這段時間，我國離心壓縮機最大的專業制造廠是沈陽鼓風機廠，工業汽輪機最大的專業制造廠是杭州汽輪機廠，分別經過新比隆與西門子公司購買了先進技術軟件與成套設備，使得我國的離心壓縮機組的設計制造從整體水平提升了一個臺階。與此同時，國內研究機構也對研究進度加強了，西安交大與中科院在三元流理論與氣體試驗方面取得突破，三元流動葉輪設計計算、分析程序與真實氣體模擬計算方法達到國際先進水平。

　　70～80年代，我國的離心壓縮機不僅從、技術水平與質量管理都大幅度提高。到1987年四川的化工總廠建設30萬t/年合成氨國產化項目時，國內制造廠擔任了全部壓縮機制造任務。目前，我國40余家大中型化肥廠使用的各類型離心壓縮機，國內均制造過，約30臺。

　　乙烯工業使用的壓縮機包括裂乙烯壓縮機、 解氣壓縮機與丙烯壓縮機。70年代中，我國研制成功4萬t/年的乙烯用的“三機”，在蘭化試車成功。在4萬t/年的乙烯用“三機”之后，沈陽鼓風機廠研制出12萬t/年的乙烯用“三機”，并為大慶石化提供48萬t/年的乙烯裂解氣壓縮機與丙烯壓縮機。現在，沈陽鼓風機廠已有6臺45～60萬t/年的乙烯用“三機”并交付使用。總的來說，我國現完全擁有能力設計、制造各種大、中、小型的乙烯裝置用的壓縮機。

　　2.化工壓縮機分類

　　根據流體機械依工作流場不同，可分為兩種：液壓機械和空氣機械。若依能量轉換形式，可分為以下兩種：流體動力學機械是把機械能轉變為流體的能量，例如風扇、泵、壓縮機和鼓風機等；流體傳動機械是利用流體進行動力傳送，如扭矩變速器、流體聯接器、液壓缸和氣壓缸等。空流體原動機械即將流體能量轉變成機械能的機械，如汽輪機、蒸汽輪機、風力機和水輪機等；空氣機械即依據使用壓力的不同，分為鼓風機、風扇、壓縮機和真空泵四類。

　　目前，化工壓縮機有三種不同的類型：①往復式，通常具有往復運動活塞，在吸氣沖程之時吸入氣體，當活塞反向運動之時，氣體體積減小被壓縮，當氣體壓力大于排氣閥動作壓力的時候，氣體被排出。②動力式，壓縮機的高速葉輪使氣體動能增加，然后至于擴壓器之中，動能轉變為壓力能，從而提高氣體壓力。③熱力式，熱力型的壓縮機是經高速氣體抑或蒸汽噴射，攜帶經內流動氣體，再在熱力型壓縮機擴壓室內，把混合物的動能轉化為氣體壓力能。

 

　　離心式壓縮機工作原理及損失

　　1.離心式壓縮機工作原理

　　化工離心式壓縮機的動作原理和離心風扇相同，在殼套內裝配旋轉葉輪，再利用離心力把氣體泵送，適用于壓力較大的情況，主要目的是增加氣體動能。空氣經進氣口沿軸向進到葉輪，在葉輪上再受離心力流至葉輪外緣渦形室，在渦形室中，空氣中部分的動能轉換成壓力能，由排氣口排出。

　　2.離心式壓縮機的損失

　　在離心式壓縮機進行轉動時，牽涉到變數多且復雜，離心式壓縮機損失可分為以下三種：

　　（1）流路的損失：空氣經壓縮機吸口到出口之間會與機體固體部分產生摩擦進而造成能量的損失，此外因為流路橫截面積的變化與彎曲造成能量的損失；

　　（2）泄漏的損失：轉軸或者葉輪轉動部分和軸承、殼套的靜止部分產生波漏造成損失，影響因素十分復雜；

　　（3）機械的損失：包含軸封、軸承與圓盤等處損失，而軸承與軸封損失，通常認為和速率比無關，約為輸入的功率1%。而圓盤的磨擦損失和葉輪表面的粗糙度、形狀及蝸形殼形狀都有關。

　　從理論上講，離心式的壓縮機吸收功等于流路損失、機械損失、輸出功、泄漏損失總和。但因為實驗數據不足，當離心式壓縮機運轉流量低于最佳效率流量時，會有很多能量損失無法歸納到以上三項損失之中。這些損失在最佳效率點時的值為零，但隨流量減少，損失將逐漸增加。

 

　　化工壓縮機的應用與運行維護

　　1.化工壓縮機應用壓縮機當作氣體輸送機械設備被廣泛應用到各個領域，幾乎可以說是一種無法替代的氣體輸送機械設備。

　　目前主要應用于以下方面：

　　（1）壓縮氣體作為動力，可用以驅動各類型風動機械與風動工具，達到控制各種儀表與自動化裝置等；還可作為化工工業流程之中氣體輸送與能量回收的設備；

　　（2）在原油與天然氣的開采輸出作業時，壓縮氣體為機動車的動力。油田采油的過程中，把高壓氣體送至油井，可提高與維持油井噴油的壓力。天然氣與原油輸送管線流程中，可作氣體的輸送設備其壓縮機的機組具有突出優點：運行可靠安全、單機功率較大、便于集中的管理以及維護費用較低；

　　（3）壓縮氣體用于制冷與氣體的分離，指的是氣體經過壓縮冷卻膨脹再到液化，主要使用在人工制冷壓縮機，一般為制冷機；例如被液化的氣體是混合氣，可以在分離裝置內將各組分分離出，進而得到合格的純度氣體，并在液化深冷天然氣工藝中被較頻繁的應用；

　　（4）在化工工業過程當中，某些氣體往往提高壓力對合成與聚合都比較有利，如氮和氫經高壓后反應合成氨、氫和一氧化碳經高壓后合成甲醇以及二氧化碳和氨經高壓合成尿素，此外高壓下可乙烯聚合成聚乙烯和丙烯聚合成聚丙烯等等應用；

　　（5）壓縮機還可用于氣體遠程輸送與裝瓶，如天然氣煤的等管道輸選與裝瓶。

　　2.化工壓縮機的運行維護

　　（1）工藝指標進行控制：設定工藝指標指的是，在滿足機器運行壽命、運行安全及經濟運行等因素共同決定的，在壓縮機各種工藝指標都需要嚴格執行，且嚴禁隨意改動。

　　（2）換熱與換熱設備的管理：保證水壓、水質、水溫；規范壓縮機冷卻設備與水質管理的工作；將列管式換熱器、冷排分布器、循環水、油冷卻器水質的管理等作為日常管理內容，保障壓縮機換熱的環境。

　　（3）潤滑管理：潤滑系統管理重點為過濾干凈油品合格以及油壓保證，另外必須建立壓縮機潤滑的管理程序，將壓縮機潤滑設備、潤滑油及潤滑的連鎖報警裝置管理，加以嚴格規范并確保壓縮機的潤滑有效。

　　（4）壓縮機停開車的管理：防止啟動設備的液擊與抽負；防止高壓或低壓和安全閥的起跳；防止因調換不合格導致精煉微量的不合格以及合成觸媒的中毒；防止因壓縮比的控制不當，造成壓縮機的受力不均衡；防止閥門使用不當，造成系統的物料倒流或流量產生波動。

　　（5）壓縮崗位的操作規程：壓縮機日常操作管理必須做到有法可依，應該建立壓縮崗位操作規程，對操作人員日常職責、操作程序、開停車、巡檢、緊急故障處理、潤滑以及壓縮機運行監控等進行嚴格規范。

　　（6）檔案的記錄管理：必須建立壓縮機檔案管理的標準，從壓縮機的原始安裝、主要部件檢修、試車、事故、改造及其他重要信息進行管理，做到詳細記錄、總結并服務于生產。

 

　　結束語

　　隨著時代的進步，從20世紀50年代我國已能制造出離心式壓縮機，再到如今，我國引進了一系列高性能中、高壓力離心式壓縮機，廣泛應用到大型化工廠，并取得許多使用的經驗，在面對引進技術進行消化和吸收的基礎上，還進一步提高了自己研究、設計與制造的能力。壓縮機組屬技術密集、高難度的產品，擁有較強的專業制造技術。但因為化工與石油化工裝置不斷走向大型化，企業對壓縮機組的可靠性、能耗、配套水平等要求也隨之提高。

　　現在世界先進的壓縮機制造廠家仍然致力于這項研究。例如在壓縮機氣動性能設計所使用的程序，能夠增加試用到幾百大氣壓；在臨界條件下仍可適用幾十種的復雜氣體，對計算的精度有大幅度提高；在轉子穩定性的研究，研制出超二階、超三階高柔性的轉子，并成功的使用；另外在各部件成套技術都有了發展，例如密封、調節系統、軸承、輔機配套水平等方面。

　　綜上所述，如何與世界上先進壓縮機制造技術靠近，是現在必須解決的問題。
 

　　參考文獻

　　[1] 馬艷飛.化工壓縮機應用淺析 [J].科技創新與應用，2013，22：298.

　　[2] 邵珠群.對化工壓縮機發展及其應用的淺析[J].今日科苑，2010，24102～103.