往復(fù)壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用

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1、往復(fù)壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用2007年第3期(總203期)壓縮機(jī)技術(shù)文章編號(hào):1006-2971(2007)03-0013-05往復(fù)壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用梁涌(北京燕化石油化工設(shè)計(jì)院,北京102500)摘要:簡(jiǎn)述了往復(fù)壓縮機(jī)的幾種氣量調(diào)節(jié)方式,重點(diǎn)介紹了部分行程頇開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)方式的原理.以賀爾碧格公司的HydroCOM氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為例,介紹了其工作原理,組成及其應(yīng)用實(shí)例.關(guān)鍵詞:往復(fù)壓縮機(jī);氣量調(diào)節(jié)中圖分類號(hào):TH457文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:APrincipleandapplicationoftheinfinite

2、lyvariablecapacityregulationsystemforreciprocatingcompressorsLIANGYong(BeijingYanhuaPetrochemicalDesignInst.,Beijing102500,China)Abstract:Severalflowrateregulatingmethodsforreciprocatingcompressorweredescribed.Theprincipleofpar—tialstrokepress?offsuctionvalvewasintrod

3、ucedespecially.TakingHydroCOMforexample,theprinciple,com—ponentsandapplicationoftheinfinitelyvariablecapacityregulationsystemwereintroduced.Keywords:reciprocatingcompressor;flowrateregulation1前言往復(fù)壓縮機(jī)是一種容積式壓縮機(jī).這類壓縮機(jī)具有裝盛氣體的氣缸及壓縮氣體的活塞,氣缸上有控制進(jìn),排氣的閥門.當(dāng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),氣缸容積周期性地變化,在

4、氣閥的配合下,實(shí)現(xiàn)氣體的吸進(jìn),壓縮和排出.往復(fù)壓縮機(jī)具有排氣壓力高且穩(wěn)定的特點(diǎn),在石油化工企業(yè)應(yīng)用十分廣泛.由于往復(fù)壓縮機(jī)屬于容積式壓縮機(jī),在正常操作條件下的出口流量是基本不變的.但現(xiàn)今石化企業(yè)生產(chǎn)彈性很大,壓縮機(jī)使用過程中,往往要滿足不同工況的流量要求,當(dāng)工藝過程所需氣量小于壓縮機(jī)實(shí)際排氣量時(shí),就需要對(duì)壓縮機(jī)的排氣量進(jìn)行調(diào)節(jié),以使壓縮機(jī)的排氣量適應(yīng)耗氣量的要求.因而采用何種方式進(jìn)行氣量調(diào)節(jié),就成為一個(gè)需要認(rèn)真考慮的問題.2氣量調(diào)節(jié)方式往復(fù)壓縮機(jī)的氣量調(diào)節(jié)主要實(shí)現(xiàn)方式有下列幾種:(1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式(可分為連續(xù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和間斷轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

5、);(2)管路調(diào)節(jié)方式(可分為節(jié)流進(jìn)氣,切收稿日期:2007—03—25斷進(jìn)氣,進(jìn)排氣管連通即旁通管路調(diào)節(jié));(3)頂開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)方式(分為全行程頂開進(jìn)氣閥,部分行程頂開進(jìn)氣閥);(4)連通補(bǔ)助容積方式.其中目前比較常用的往復(fù)壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)的主要方式有兩種:2.1旁路調(diào)節(jié)這是目前使用較廣泛的一種調(diào)節(jié)方式,屬于管路調(diào)節(jié)的一種方案.主要方法就是將壓縮機(jī)排出的氣體通過旁路管線和旁通閥全部或部分返回進(jìn)氣管,從而實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié).這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,流量可連續(xù)變化,各級(jí)壓力比保持不變,保證了壓縮機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性.但是,這個(gè)方案是對(duì)工藝上不需

6、要的氣體同樣進(jìn)行壓縮,造成壓縮機(jī)電機(jī)功率的過多消耗,同時(shí)壓縮機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行,增加了不必要的機(jī)械損耗.故此方案限于短期運(yùn)行或者作為微調(diào)手段.2.2頂開進(jìn)氣閥這種調(diào)節(jié)方式是在全部或部分壓縮行程中強(qiáng)制頂開進(jìn)氣閥,使在進(jìn)氣行程中被吸入缸內(nèi)的氣體重新返回到進(jìn)氣管中.這就是所謂"回流調(diào)節(jié)"原理.只壓縮實(shí)際需要的氣體,從而有效地降低能耗.按照進(jìn)氣閥在壓縮機(jī)工作循環(huán)周期里被頂開時(shí)問的長(zhǎng)短,分為全行程頂開進(jìn)氣閥和部分行程頂開進(jìn)氣閥壓縮機(jī)技術(shù)第3期兩種調(diào)節(jié)方式.2.2.1全行程碩開進(jìn)氣閥利用氣閥閥片頂開裝置,將進(jìn)氣閥閥片強(qiáng)制頂開,使進(jìn)氣閥在每個(gè)工作循環(huán)

7、過程中始終處于全開狀態(tài),氣體可通過進(jìn)氣閥自由進(jìn)出氣缸,排氣量為零.對(duì)于第一級(jí)為1個(gè)雙作用氣缸布置的壓縮機(jī)而言,氣量調(diào)節(jié)步驟為0%～50%一l00%;對(duì)于第一級(jí)為2個(gè)雙作用氣缸布置的壓縮機(jī)而言,氣量調(diào)節(jié)步驟為0%_25%—50%_75%一l00%.屬于間斷調(diào)節(jié)方式,使用也比較普遍.全行程頂開進(jìn)氣閥的調(diào)節(jié)方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,功耗主要用于克服氣閥的阻力,能耗較小,投資較少.但其缺點(diǎn)是:(1)存在十字頭銷的潤(rùn)滑問題;(2)只能分檔粗調(diào)(如:0%_25%一50%一75%一l00%).實(shí)際生產(chǎn)過程中常與旁路調(diào)節(jié)相結(jié)合,只損失<25%

8、(或50%)的能量就可實(shí)現(xiàn)流量精細(xì)調(diào)節(jié),是目前最廣泛使用的往復(fù)壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)方法.2.2.2部分行程項(xiàng)開進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥在氣缸進(jìn)氣行程結(jié)束后,被強(qiáng)制保持在開啟位置.在壓縮過程的部分行程中,氣體從氣缸中被頂開的進(jìn)氣閥返回進(jìn)氣管.當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至一定位置時(shí),頂開