浅谈离心式压缩机模块化设计.docx

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1、一、离心式压缩机特性离心式压缩机具有运行效率高、调节性能好等优点，因此被广泛的应用于现代石油化工行业。离心式压缩机是将机械能转化为气体压力的动力设备，它的主要工作部件是叶轮和扩压器，通过高速旋转的叶轮和流通面积逐渐增大扩压器实现气体增压。由于离心式压缩机一般具有占地面积小、重量轻、流量大、运行效率高，且输送气体不受油气污染等优势，因此被广泛应用于高压缩比、大流量的生产条件，特别是应用于化工、石油、冶金、电力、气分等行业，这些行业里的大型离心式压缩机组更是整个装置最核心的关键设备。随着天然气领域的不断发展，离心式压缩机被广泛的应用于天然气压气站中。例如西气东输沿线的压气站就使用了大量的RR压缩机

2、、GE压缩机，还有隶属于上海天然气管道公司的白鹤压气站使用的S。1a!压缩机均为离心式压缩机。二、压缩机系统的组成压缩机系统由驱动系统、压缩机橇、润滑系统、MCC（马达控制中心）、管道和UCP机柜等组成。常规压缩机的驱动方式有燃气轮机驱动和电动机驱动两种，性能比较见表1。天然气作为管道输送的介质本身就是就可以作为动力燃料，除上述特点以外，燃气轮机都可以用天然气作为动力燃料。所以，燃气轮机可就地取材，将输送的天然气作为燃料，经济上更为合理，运行成体系且方便，能够大大地降低投资成本。同时，与电动机驱动相比，燃气轮机更容易与离心式压缩机相匹配，因此在大型输气管道中燃气轮机占据了主要地位。如果电力充足

3、、电价低廉，且输气管道距电源较近，则可采用电动机作为驱动。一般压缩机的润滑系统由润滑油箱、主油泵、辅佐油泵、油冷却器、油过滤器、高位油箱、阀门以及管路等部分组成。压缩机的控制系统包括数据监测系统和控制系统。数据监测系统主要进行运行参数的采集，包括压缩机及驱动机的各项运行参数，包括压力、温度、流量、振动、位移和转速等重要参数；控制系统则包含压缩机防喘振系统、机组转速条件控制系统、润滑油压力调节控制系统、干气密封调节控制系统等。表1燃起轮机驱动和电动机驱动的优缺点驱动机种类优点缺点燃气轮机1 .结构简单、紧凑、重量轻;2 .转速高、单机功率大;3 .占地少.建设周期短;4 .机组启动速度快；5 .

4、耗水量小、润滑油耗量小;6 .宜于与离心压缩机匹配.易实现自控热效率较低电动机结构简单、运行平稳、可靠性好调速困难、图1离心式压缩机模块化示意三、离心式压缩机的模块化压缩机是复杂的零部件组合，模块化设计十分的重要，模块之间管路密集，有的甚至要交叉进行，给现场施工及用户的维修、维护带来了很大不便,为此，对压缩机进行模块化设计就显得尤为必要。海上平台对设备空间的要求较高，对于应用在海上平台的压缩机，如果驱动功率不大，那么可以将电机或燃气轮机和压缩机进行模块化设计，做在一个橇体上，在工厂内进行电机或燃气轮机和压缩机的装配和对中。这样既能够将压缩机系统进一步集成，减少设备空间，同时也节省了在平台上进行

5、现场对中和装配的工作，且规避了海上平台操作空间小的不足。那么针对陆上的大型压缩机，同样可以采用这样的方式，将电机或者燃气轮机和压缩机进行模块化的设计，节省现场对中和装配的工作。同时又可以将润滑油系统集成在模块上，见图1。而对于MCC（马达控制中心）和UCP则可以做成集装箱式的C-HoUSe（控制室）和EH。use（电气室），在工厂内完成控制系统和电气系统接线和组装，将组装好的集装箱直接运送到现场，仅进行简单的连接工作即可，可节省大量在现场接线、装配、调试等工作。离心式压缩机的工艺管线、阀门、仪表组成非常复杂，如果不进行模块化设计，在现场组装的话存在以下问题：阀门、仪表数量众多，采购时需要考虑一

6、定的裕量，包装、运输成本高，且容易遗漏，一旦出现了遗漏问题，再采购和运输成本会更高，尤其是海外运行的项目。此外，如此多的阀门和仪表，现场施工复杂，施工周期长。而若采用模块化设计，将阀门系统如进出口切断阀、入口加载阀、出口止回阀、出口放空阀、防喘振阀等和空冷器以及相关的就地和远传仪表全部整合在一个橇上，就可以避免上述问题，并能大大节省项目成本。将整个压缩机系统进行了模块化设计，包含了驱动系统、压缩机、润滑油系统、冷却系统、MCC、UCP以及管道系统等。模块化设计的压缩机系统运送到现场之后，只需要进行简单的组装工作就可完成施工，可大大提高现场施工进度，保障项目的进度要求。模块化设计的优势：安全风险

7、低：（1）工厂预制最大化，现场安装最小化，减少现场的施工交叉作业；（2）地面预制最大化，高空作业最少化，减少高空作业潜在危险；（3）车间内固定场所作业，临时设施少；（4）模块化施工机械化作业，减少劳动强度。建设质量高：（1）可采用自动化设备焊缝成形质量好；（2）利用工厂室内环境焊接环境更好；（3）增大地面预制比例焊接作业更方便；（4）工厂质量体系完善保证作业质量；（5）工厂标准化作业利于质量管理；（6）工厂管理严格更有利于成品保护。建设效率高，保证项目进度：（1）模块化预制和现场土建施工同步进行，缩短模块化装置的施工周期；（2）预制及组装室内进行，避免受天气影响；（3）工厂化预制固定设施依托条件好、自动化焊接质量高、生产效率高；（4）现场施工工期大大缩短，人员机具数量减少。四、小结大型离心式压缩机进行模块化设计具有降低安全风险、提高建设质量、建设效率高、可保障项目进度等优势，是未来离心式压缩机系统设计的必然趋势，必将会在石化行业中得到广泛推广和应用。