离心压缩机整机改造要点阐述

摘   要：本文主要阐述了离心压缩机改造难点及重点关注的内容，包括内件改造与整机改造的不同关注点，改造工艺数据的确定，基础利旧、管口载荷、重心位置、热位移等的考虑要素，多点吊装法，压缩机结构设计注意点，透平与压缩机的配合等。

关键词：离心压缩机；改造

各个装置中离心压缩机组的高效、稳定、长周期运行始终是装置设备管理人员研究的方向及追求的目标，目前，我们国家的化工、化肥、炼油等装置在运行的离心压缩机组还有 20 世纪进口的部分机型或国产相对落后的机型，在装置提高效率、降低能耗的运行要求下，离心压缩机的改造首当其冲，在各装置中离心压缩机往往处于核心位置，因此，成功的改造尤其重要，在提高效率同时，离心压缩机的改造往往伴随新技术的应用及产能的提高。所以改造的前期论证、工艺系统设计、压缩机系统设计、施工、试车及最后的标定等各环节，如何实施，有哪些要点，注意什么，如何达到最终效果，这些都是设备管理人员首先需要考虑的。本文就离心压缩机改造部分要点进行阐述，仅作参考。因为不能面面俱到，所以没有谈及或不足之处请谅解。

1 内件改造与整机改造的不同关注点

内件改造通常适合小范围改动，例如，更改某级隔板及叶轮或某段隔板及叶轮，以达到提升效率、提高产能、降低振动或降低推力的目的。

整机改造通常适用于大范围改动，但整机改造需要考虑的更多，例如，如何设计机组、基础是否利旧？技术确认更为复杂，但是可以解决一些内件改造无法解决的问题，例如，缸体存在问题、轴承箱存在问题、干气密封改造等。

无论选择内件改造还是整机改造，都需要因地制宜，综合考虑，选择最优方案。

2 如何确定改造的工艺数据

工艺数据对改造成功至关重要，因为机组是在系统内运行的。运行参数可以理解为压缩机与系统共同的工作点，而离心压缩机大多为透平驱动，是变工况操作的，这就要求压缩机必须存在一定的适应性。因为是改造，管网及系统内其他设备均使用了相当长的一段时间，其他设备性能，例如，压力损失、效率、结垢情况等也与全新状态截然不同，这些都需要考虑在内。

工艺数据是综合确定的，既要考虑产能及系统要求，还要综合考虑系统存在的工况变化，参考改造前的运行数据，尽量多的提出运行工况，涵盖以后的操作范围，在机组设计过程中，充分考虑机组的变工况适应性。

提出工艺数据后，整个装置及系统的改造也应同步进行，否则，极易出现机组与工艺系统不匹配的情况。最后，确定的压缩机运行点应该是在曲线中间位置，压缩机效率最高，管网适应性最好，同时远离喘振线。

3 基础、管线等外围条件的确认

外围条件主要包括机组基础是否利旧，管线管口方位是否需要变更，管口载荷考虑足够，与驱动机的配合包括联轴器间距、中心高、转速等，透平控制系统的匹配，机组润滑油系统、干气密封系统参数的匹配等。

一般情况下，基础重新施工工期很长，多数选择利旧。因此，就需要考虑基础强度问题。压缩机作用于基础上有静载荷和动载荷，取决于压缩机的转速、总体质量、重心与质心的偏离程度等，结合标准规范，基础能否利旧，往往需要压缩机设计与基础校核反馈迭代核算，最终确定机组型号。对于整机改造，在原则上新机重量、重心、转速等不应偏离太大，最好不高于原机。

管口载荷及热位移对于控制机组振动也很关键，尤其是汽轮机，汽轮机在热膨胀时如果管线应力过大，或管线热膨胀与汽轮机不一致时，相当于限制了汽轮机的热膨胀，汽轮机胀差的出现是非常危险的。

4 压缩机结构设计注意点

在确定机组改造单位后，应该对原有机组测绘并进行数值模拟，测绘包括转子和隔板及其他部件。利用计算机技术对原有机组进行流场、气动性能、性能曲线的绘制，效率的计算。只有这样，才能确定原有机组的特性，新设计机组的特性不应相差过多。

机组设计完毕后可以进行试制，并进行气动性能试验，以验证机组性能。

离心压缩机一般的扩容改造主要有以下途径：改变进气压力；改变流道的几何尺寸和角度；采用导叶产生负预旋、提高转速、更换压缩机等。

因此，在压缩机设计选型时，在测绘原有机组的基础上，压缩机叶轮和隔板流道设计及内部结构优化是非常关键的。依据工艺数据，压缩机结构设计要充分考虑各个工况。除此之外，压缩机管口布置、轴承箱结构等，均应该统筹考虑。

5 考虑拆装方案

施工前，施工方案与吊装方案是必须的，尤其是吊装方案。整机改造时，一般分体拆装，但机组底座多数为整体结构。需要一次吊装就位。在某化工厂，三缸联合底座（12m×3m×1.5m）采用多点吊装法，由 2 台汽车吊与 2 台行车多点吊装接力倒运的方式通过机房侧面吊装就位。施工进度统筹控制这里不再赘述。

6 试车

最后是压缩机试车，有了良好的设计基础及安装质量控制，试车就有了保证。在试车过程中，尤其是新机组试车，必须关注机械性的参数变化，例如，汽轮机的热膨胀左右胀差是否在允许范围内、蒸汽管线的热膨胀方向与膨胀值、压缩机的缸体温度、喘振流量等。第一时间收集数据，第一时间分析。

7 结语

通过上面的阐述，本文对离心压缩机改造的要点进行了简单介绍，希望文中提到的个别要点对即将进行压缩机改造的人员有所帮助。

关闭 打印