离心压缩机结构形式发展现状与展望

当代化工研究

Chenmical Intermediate

工艺与设备

2018·11

离心压缩机结构形式发展现状与展望

＊王朝阳

（中海油惠州石化有限公司 广东 516086）

摘要：当前离心压缩机生产技术水平不断提升，目前离心压缩机结构形式也主要划分为三种不同的类型。立足于类型划分与特点，文章

首先介绍了离心压缩机的结构分类标准，其次分别对三种不同类型的离心式压缩机的发展来源以及未来发展趋势进行了介绍，希望可以为我国离心压缩机技术的应用与发展提供思路和借鉴。关键词：离心压缩机；结构分类；发展现状；展望

中图分类号：T 文献标识码：A

Development Status and Prospect of Structure and Form of Centrifugal Compressor

Wang Chaoyang

（Cnooc Huizhou Petrochemical CO., LTD., Guangdong, 516086）

Abstract：At present, the production technology level of centrifugal compressors is continuously improving. At present, the structural forms of

centrifugal compressors can be divided into mainly three different types. Based on the type classification and characteristics, this article first introduces the structural classification standards of centrifugal compressors, then separately introduces the development sources and future development trends of three different types of centrifugal compressors, hoping to provide ideas and references for the application and development of centrifugal compressor technology in our country.

Key words：centrifugal compressor；structural classification；current status of development；prospect

引言

作为持续提供压缩气体的高效节能设备类型，离心式压缩机在我国工业现代化中扮演着十分重要的角色。无论是重大化工装置还是气体输送、液化等领域，都能够看到离心压缩机的身影。离心压缩机最早出现于上个世纪初期，历经百年的发展，不但在技术应用水平上取得了较大的突破，同时也逐渐分化出几种不同的类别，现介绍如下。

型，这种机型的特点是能够承受较大的压力，并且具有不错的密闭性，对于易燃易爆气体的压缩具有不错的效果。但是，由于本身成本较高，再加上连接方式对于技术要求较高，所以该模式的推广难度较大，仅仅适用于一些特殊领域当中。

3.齿轮组装式离心压缩机结构

齿轮组压缩机是建立在原有单轴离心压缩机技术基础上形成的一种额外的结构类型。在技术研发过程中，齿轮组离心压缩机主要解决了单轴离心压缩机两个方面的问题。一方面，电机驱动条件下单轴离心压缩机的转速高于电机的转速，同时齿轮增速机匹配转速的需求也较高；另外一方面，当存在多级压缩需求时，随着容积总量的变化，气体的压力也在持续缩小，这个时候各级保持同一转速，那么后面压缩机流量系数也会发生变化，此时就无法选择大流量的系数，直接影响了最终的压缩效率。结合上述结构的问题，研发人员进行了技术革新，并与1948年设计成功首台离心压缩机的齿轮组织结构类别。在应用方面，齿轮组压缩机与单轴压缩机存在明显的差异。一般来说，可以应用于氮气与空气等稳定气体，也可以应用于易燃易爆甚至有毒气体的处理。与单轴压缩机相比，其具有明显的优势，不但能够实现多转速调节、选择各种不同的转速配合比例，同时也能够通过每级叶轮实现轴向的进气，通过每级压缩冷却的处理方式来极大的提升工作效率。所以在应用过程中具有明显的成本控制优势与经济效益。目前齿轮组装式离心压缩机的结构主要包括有普通齿轮组装压缩机、工业齿轮组装式压缩机以及其他类型齿轮组装式压缩机。

1.离心压缩机结构分类概述

结合目前国内离心压缩机的技术研发现状来看，常用的离心压缩机的结构可以大体划分为三个类别，分别是单轴离心压缩机、齿轮组离心压缩机以及原动机与离心压缩机的组合机构类型。三种压缩机本身都具有自身的优势和特色，在应用过程中应用的领域以及侧重点也存在较大的差异。其中，不同的类型结构可能由于实际需求的不同还会体现出一些其他的差异，或者在结构上有一定的变动，这样才能够更好的适应压缩机结构的需求。

2.单轴离心压缩机结构

作为最早的离心压缩机类型之一，单轴离心压缩机可以追溯到上个世纪初。历经百年的发展，单轴离心压缩机的核心技术并没有发生改变，仅仅在效率与稳定性上进行了发展。从技术适应特征上来看，单轴离心压缩机作为基本形式，其原理是采用压缩机的叶轮套装在轴上，并通过径向轴承在叶轮两端支撑部分实现联轴器与驱动机的连接，以此来实现其功能。在实际应用中，根据机壳形式上的差异，单轴离心压缩机又可以划分为水平剖分型压缩机以及垂直剖分型压缩机。水平剖分型压缩机是最常见的压缩机类型之一，该类型的特点是隔板与定子件都可以通过轴心的水平剖面进行划分，所以拆装过程中需要拆卸上半部分并进行整体检修即可。由于这种压缩机的结构较为简单，维修保养成本低，所以应用十分广泛。垂直剖分型压缩机属于后来研发出现的机

4.原动机与离心压缩机组合结构

根据前面叙述的压缩机特征，研究者们将原动机与离心压缩机进行结构，形成了新的组合结构，这种组合结构的优势十分明显，具有缩小占地面积、减少密封系统的作用，所以能够有效降低压缩机的维护工作量。

(1)膨胀机与压缩机组合

2018·11

工艺与设备

Chenmical Intermediate

当代化工研究

155

探析仪表自动化设备故障与维护技术

＊唐海军

（中海油惠州石化有限公司 广东 516086）

摘要：随着我国工业现代化水平的不断提升，目前仪表自动化设备的应用稳定性也逐渐成为业内人士普遍关注的问题。文章首先分析了

仪表自动化控制系统的常见故障类型，其次对仪表自动化设备的日常管理进行了阐述，并在最后对仪表自动化设备的维护技术应用策略进行了探讨，以期能够提升维护技术应用水平，为我国工业现代化的建设与发展做出积极的贡献。关键词：自动化设备；故障；维护

中图分类号：T 文献标识码：A

Analysis of Instrument Automation Equipment Failure and Maintenance Technology

Tang Haijun

（CNOOC Huizhou Petrochemical CO., LTD., Guangdong, 516086）

Abstract：With the continuous improvement of our country's industrial modernization level, the stability of the application of instrument

automation equipment has gradually become a common concern of people in the industry. This article first analyzes the common failure types of the instrument automation control system, then expounds the daily management of the instrument automation equipment, and finally discusses the application strategy of the maintenance technology of the instrument automation equipment, with a view to improving the application level of the maintenance technology and making positive contributions to the construction and development of China's industrial modernization.

Key words：automation equipment；failure；maintenance

引言

在现代企业的生产管理过程中，仪表自动化设备的正常运行对生产安全和产品质量起到了重要作用。在常规使用过程中，受到外部影响因素以及自身制作上的限制，许多仪表都可能会出现故障与问题，这也在很大程度上限制了现代企业生产管理技术的应用，影响了生产效益与经济发展水平。为了确保仪表设备可靠性与运行的稳定性，现就仪表自动化控制系统常见的故障类型简要分析如下。

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膨胀机与压缩机的组合包括两种模式，分别是透平膨胀机与压缩机的组合以及压缩机为主，膨胀机进行能量的回收。两种组合模式各有各的优势与特点，其中膨胀机与压缩机的组合是一级膨胀与一级压缩完成的，所以膨胀机与压缩机在悬臂布置方面具有一定的交叉。由于不需要连接其他的联动设备，所以整体结构也相对更为紧凑。在结构方面，机组是以膨胀机的工艺性能为优先，所以压缩机处于辅助的地位，整个工艺性能的变化也会随着膨胀机的功能改变而改变。在磁力轴承技术不断成熟的当下，该类型机组的磁力轴承也可以在异地就能够程度上代替原有的润滑油系统，所以日常维护的费用也可以得到控制与缩减。相比之下，以压缩机为主且膨胀机为辅助的结构是为了满足工艺特殊性要求的压缩机环境，在非联动轴的外壁上悬挂膨胀机，以此来实现工艺流程副产尾气的能量回收。在膨胀机采用单级向心以及双级轴流结构的同时，可以实现功能目标。

(2)复合组装压缩机

电动机与压缩机的组合是通过高速电机与单轴压缩机结合实现系统的结构简单化、维护保养便利化的结果。该系统能够有效降低气体泄漏的概率，提升设计的稳定性，同时也减少了占地面积，更适应于恶劣的外部环境。

总结

综上所述，三类离心压缩机的结构呈现出了明显的递进式发展规律，从最初的结构简单统一到结构复杂功能多样再到集成，体现出了技术进步与工业发展需求的过程。尽管目前原动机与离心压缩机的组合结构具有较高的效率与稳定性，但是其依然存在许多问题，需要继续加强技术研发，提升离心压缩机的技术针对性，开发更为复杂高效的设备，为我国工业现代化做出新的贡献。

•【参考文献】

[1]赵家毅,王志恒,席光,赵阳.大预旋下离心压缩机进口结构与导叶掠角的改进研究[J].西安交通大学学报,2017,51(11):1-6+50.

[2]王宇,马健峰,王丽,赵博.离心压缩机进气室的结构改进[J].机电产品开发与创新,2014,27(01):52-53+64.

[3]褚菲,王福利,王小刚.大型离心压缩机性能预测的混合建模方法研究[J].仪器仪表学报,2011,32(12):2821-2826.

[4]James M.Sorokes,Mark J.Kuzdzal,张海界.离心压缩机的发展历程[J].风机技术,2011(03):61-71.

组装齿轮压缩机在功能上满足了不同行业的特殊需求，但是复合组装式压缩机将原有的设计思路进行了延伸，添加了工艺尾气的能量回收模块，提升了整体效率，降低了能源的消耗总量，这对于整个生产环节都具有十分重要的意义。当前全球需求压缩机制造供应企业都开始采用这种新型的复合组装压缩机，并进行了技术上的研发与更新，提升了应用针对性。

(3)电动机与压缩机组合

•【作者简介】

王朝阳（1991-），男，中海油惠州石化有限公司；研究方向：化工设备。