工藝用壓縮機(jī)是石油化工企業(yè)重要及關(guān)鍵的大型設(shè)備。在使用化工領(lǐng)域,工藝用壓縮機(jī)的能耗大,據(jù)統(tǒng)計(jì)約占企業(yè)的總耗電量的12%-32%。工藝用壓縮機(jī)運(yùn)行的的經(jīng)濟(jì)性和可靠性一直是國(guó)內(nèi)外同行專(zhuān)業(yè)研究的前沿。但長(zhǎng)期以來(lái)工藝用壓縮機(jī)的節(jié)能降耗
,并沒(méi)有引起國(guó)內(nèi)石化企業(yè)的足夠重視
,企業(yè)技術(shù)人員
、管理人員重視安全運(yùn)行等可靠性的問(wèn)題
,不注重經(jīng)濟(jì)性的研究,因此
,提高工藝用壓縮機(jī)的而生產(chǎn)能力
,降低運(yùn)行成本,達(dá)到提高產(chǎn)量
、降低生產(chǎn)裝置總能耗
,對(duì)工藝用壓縮機(jī)節(jié)能挖潛是十分有必要的
。
運(yùn)行工況特點(diǎn)及省功途徑分析
工藝用壓縮機(jī)運(yùn)行工況與其它一般用途壓縮機(jī)相比有其特殊要求:
(1)運(yùn)行的連續(xù)性。工藝用壓縮機(jī)是化工生產(chǎn)中重要的動(dòng)設(shè)備,一般力求無(wú)故障長(zhǎng)期連續(xù)安全運(yùn)行8000h以上。
(2)工質(zhì)的腐蝕性和易燃性。壓縮介質(zhì)一般具有一定的腐蝕性,有些工藝氣體還具有易燃、易爆性,所以,排氣溫度有嚴(yán)格的限制。
(3)工藝性。運(yùn)行參數(shù)受工藝流程的制約,一般運(yùn)行工況在低于額定工況下波動(dòng)。
(4)復(fù)雜性。為滿(mǎn)足工藝要求,壓縮介質(zhì)的組分多種,壓縮機(jī)潤(rùn)滑方式不同、級(jí)間抽氣、加氣
、凈化燈多種情況都可能存在。
因此,工藝用壓縮機(jī)得節(jié)能必須結(jié)合實(shí)際運(yùn)行工況
,具體研究和分析
。它的經(jīng)濟(jì)性和可靠性關(guān)系到化工生產(chǎn)的成本與效率
。
按理論分析,壓縮氣體耗功與壓縮過(guò)程指數(shù)有關(guān)
。降低壓縮過(guò)程指數(shù)可節(jié)省壓縮機(jī)功率
,為此
,可通過(guò)氣缸強(qiáng)化換熱的方法
,盡力改善換熱條件
,降低壓縮過(guò)程指數(shù);其二
,盡力減少功率損失,也是節(jié)能的主要途徑之一
。影響功率損失因素主要包括:(1
)進(jìn)、排過(guò)程的氣閥功率損失;(2)活塞環(huán)、填料等摩擦損失;(
3)運(yùn)動(dòng)件的其他機(jī)械損失;其三,根據(jù)化工生產(chǎn)的長(zhǎng)期性和連續(xù)性,提高易損件壽命,延長(zhǎng)安全運(yùn)行周期,減少因故障停車(chē)造成的損失是尤為重要的;其四,由于壓縮機(jī)的運(yùn)行工況和設(shè)計(jì)工況長(zhǎng)期不一致
,也會(huì)影響壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況
,合理選擇適宜的熱力參數(shù)
,提高運(yùn)行效率
。
冷卻系統(tǒng)對(duì)耗能的影響
因化工生產(chǎn)的特點(diǎn),工藝用壓縮機(jī)多屬于大中型
、高壓
、多級(jí)的水冷式壓縮機(jī)。冷卻系統(tǒng)多數(shù)采用氣缸夾套水冷和級(jí)間冷卻器并聯(lián)或混聯(lián)結(jié)構(gòu)
。冷卻系統(tǒng)的效果直接影響耗功和排氣溫度。根據(jù)理論分析
,級(jí)間冷卻效果下降,直接影響下一級(jí)的耗功
。溫度每增加3
度,下一級(jí)的耗功約增加
1%。氣缸冷卻主要是為了降低壓縮過(guò)程指數(shù),達(dá)到省功和降低壓縮氣體終端溫度的作用
,并使氣缸有效均勻的溫度場(chǎng)
。為此
,運(yùn)行中調(diào)整適當(dāng)?shù)睦鋮s水流量及控制冷卻水溫度
,使其有較好的冷卻效果,達(dá)到省功的目的
。
在一定的轉(zhuǎn)速下,存在一個(gè)最佳的冷卻水流量問(wèn)題。對(duì)于工藝用壓縮機(jī)一般容積流量
、氣缸直徑相對(duì)較大
,冷卻水通過(guò)缸壁所導(dǎo)出的氣體熱量很少。特別是高轉(zhuǎn)速時(shí)壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程指數(shù)和絕熱壓縮過(guò)程指數(shù)相差很小
。但大型工藝用活塞式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較低,多屬在150-400r/min
,所以,工藝用壓縮機(jī)應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況
,按冷卻水的最佳流量
,盡可能降低壓縮過(guò)程指數(shù)
,以節(jié)省功率消耗
,并使氣缸有較均勻的溫度場(chǎng)
,有利于潤(rùn)滑及提高摩擦易損件壽命
。
對(duì)于工藝壓縮機(jī),還應(yīng)注意到,并非冷卻水流量越大越好。過(guò)大的冷卻水量會(huì)導(dǎo)致氣缸鏡面上潤(rùn)滑油的溫度過(guò)低
,影響潤(rùn)滑油的性能,增加摩擦功率
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