【壓縮機(jī)網(wǎng)】離心壓縮機(jī)是工業(yè)企業(yè)重要的生產(chǎn)設(shè)備之一。目前，市場上常見的離心壓縮機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)，主要都是針對葉輪和軸的連接方式而有所不同。一種是將多個葉輪串到一個軸上，各個葉輪在工作時，運(yùn)動是同向和同步的；另外一種是多頭的葉輪結(jié)構(gòu)，每個軸端最多安裝兩個葉輪，所有軸最終歸集到齒輪箱進(jìn)行傳動。由于葉輪和各個齒輪的配比大小不同，其轉(zhuǎn)速也不相同。兩種結(jié)構(gòu)雖然造就的氣體壓縮流程及相關(guān)部件不同，但都要與原動機(jī)（電機(jī)、汽輪機(jī)等）通過相關(guān)聯(lián)軸器聯(lián)接。整個機(jī)組一般都采用潤滑油站供油，軸端密封都會采用干式密封（迷宮密封、碳環(huán)密封或機(jī)械密封兩種或多種組合等）。

　　目前，國內(nèi)運(yùn)行的離心壓縮機(jī)技術(shù)雖然趨于成熟，但隨著節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，其現(xiàn)行運(yùn)行工況和設(shè)計工況也不斷出現(xiàn)不能滿足日趨發(fā)展的技術(shù)要求的情況，造成能源浪費(fèi)，碳排量不斷增加。為積極響應(yīng)國家碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)任務(wù)，離心壓縮機(jī)通過擴(kuò)容改造、節(jié)能改造、國產(chǎn)化改造、驅(qū)動機(jī)改造及部件改造、外觀改造等形式升級改造，成為眾多企業(yè)首選。

　　一、離心壓縮機(jī)介紹

　　1.工作原理

　　離心壓縮機(jī)不論哪種結(jié)構(gòu)，都是透平式壓縮機(jī)，其氣體進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)的工作流程基本一致。氣體經(jīng)進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥進(jìn)入蝸殼，通過蝸殼內(nèi)的葉輪葉片旋轉(zhuǎn)對氣體做功，使氣體流動速度變快，依靠離心力作用使壓縮氣體壓力和溫度增高，然后進(jìn)入擴(kuò)壓器，使氣體流動速度降低，氣體壓力再次增高。彎道和回流器主要起導(dǎo)向作用，使氣體流入下一級繼續(xù)壓縮，直到達(dá)到所要求的壓力，最后，經(jīng)末級出來的高壓氣體經(jīng)蝸室和出氣管輸出。

　　2.通流部分

　　離心壓縮機(jī)中可以轉(zhuǎn)動的零、部件（如葉輪、傳動軸等）統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子，不能轉(zhuǎn)動的零、部件統(tǒng)稱為定子。

　?。?）轉(zhuǎn)子是離心壓縮機(jī)的主要部件，是由主軸、葉輪、隔套和平衡盤等組成；

　?。?）定子中所有零件均不能轉(zhuǎn)動，主要是由機(jī)殼、擴(kuò)壓器、彎道、回流器、蝸殼和密封等組成；

　?。?）通流部分是由葉輪、隔套和擴(kuò)壓器、彎道、回流器和密封等組成。

　　3.離心壓縮機(jī)的技術(shù)改造

　　離心壓縮機(jī)的技術(shù)改造是應(yīng)用先進(jìn)的模型級和單元技術(shù)對壓縮機(jī)組進(jìn)行改造，包括機(jī)組整體改造和機(jī)組局部改造。具體有擴(kuò)容改造、節(jié)能改造、國產(chǎn)化改造、驅(qū)動機(jī)改造及部件改造、外觀改造等。

　　4.機(jī)組整體改造

　　主要是對離心壓縮機(jī)性能或驅(qū)動機(jī)功率重新核算而進(jìn)行的升級改造，包括擴(kuò)容改造、節(jié)能改造、國產(chǎn)化改造和驅(qū)動機(jī)改造。

　　5.擴(kuò)容改造

　　就是現(xiàn)場裝置擴(kuò)大產(chǎn)能后，現(xiàn)有設(shè)備不能滿足工藝參數(shù)變化的需求，應(yīng)用新技術(shù)對裝置進(jìn)行擴(kuò)容擴(kuò)建。

　　6.節(jié)能改造

　　節(jié)能改造就是由于早期采購壓縮機(jī)組的運(yùn)行效率低，應(yīng)用新技術(shù)提高離心壓縮機(jī)運(yùn)行效率；或后期工藝參數(shù)變化，流量降低造成防喘振閥關(guān)不嚴(yán)等通過更換流通部分滿足機(jī)組運(yùn)行工況，使壓縮機(jī)在最佳效率點(diǎn)上運(yùn)行。

　　7.驅(qū)動機(jī)改造

　　主要是針對大型離心壓縮機(jī)組采用的汽輪機(jī)驅(qū)動方式的改造。由于早期氣源不穩(wěn)并且蒸汽環(huán)境測評不達(dá)標(biāo)，由汽輪機(jī)驅(qū)動改為電機(jī)驅(qū)動裝置；或現(xiàn)場具備蒸汽條件驅(qū)動機(jī)由電機(jī)驅(qū)動改為汽輪機(jī)驅(qū)動；或新電機(jī)代替老舊電機(jī)；或冷凝汽輪機(jī)驅(qū)動改為背壓汽輪機(jī)驅(qū)動等。

　　8.關(guān)鍵零部件改造

　　就是對原先進(jìn)口的離心壓縮機(jī)或其它品牌的國產(chǎn)離心壓縮機(jī)，通過最新技術(shù)進(jìn)行再設(shè)計，通過關(guān)鍵零部件替換或直接采用新機(jī)組替換原機(jī)組的方法。另外一種方式就是離心壓縮機(jī)工況需求變化不大，對密封、軸承、聯(lián)軸器、油系統(tǒng)等部件進(jìn)行局部改造，使壓縮機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。

　　9.機(jī)組局部升級改造

　　不需要對壓縮機(jī)性能和功率重新核算而進(jìn)行的部件或外觀的升級改造，包括部件改造和外觀改造。

　　10.外觀改造

　　機(jī)組工況需求沒有發(fā)生變化，對機(jī)組漏油、斷線、降噪和保冷等進(jìn)行改造，保證壓縮機(jī)安全可靠運(yùn)行。

　　11.組合改造

　　擴(kuò)容改造、節(jié)能改造、驅(qū)動機(jī)改造、零部件改造和外觀改造的組合。

　　二、技術(shù)改造的方法和目標(biāo)

　　1.擴(kuò)容改造

　　用戶現(xiàn)場的離心壓縮機(jī)無法滿足流量增加或壓力等工藝要求，擴(kuò)容改造一般會對現(xiàn)有壓縮機(jī)組重新設(shè)計，盡量利用已有的基礎(chǔ)，通過更換高效葉輪等通流部件進(jìn)行擴(kuò)容改造。首先要對現(xiàn)有運(yùn)行的離心壓縮機(jī)進(jìn)行測繪，核算壓縮機(jī)葉輪直徑和級間距及法蘭風(fēng)口流速并確定機(jī)殼能否利舊，核算底座和基礎(chǔ)能否利舊，核算軸向推力和軸承比壓并確定軸承能否利舊；同時根據(jù)改造后機(jī)組轉(zhuǎn)速和功率核算原驅(qū)動機(jī)及變速箱是否利舊，油站和冷卻分離器等輔助系統(tǒng)核算并確定能否利舊。

　　2.節(jié)能改造

　　離心壓縮機(jī)的節(jié)能改造一般是通過更換通流部分和對原有電機(jī)的更換來實(shí)現(xiàn)。離心壓縮機(jī)的葉輪型線設(shè)計很關(guān)鍵，通過采用更先進(jìn)型線設(shè)計的葉輪，和更高效節(jié)能的電機(jī)實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)的節(jié)能改造。通常底座和基礎(chǔ)能利舊，油站和相關(guān)冷卻系統(tǒng)能利舊。

　　通過改進(jìn)壓縮機(jī)的內(nèi)部流體動力學(xué)性能和熱力學(xué)性能，減少能量浪費(fèi)和熱損失，也可以有效的降低能源損耗。

　　此外，采用高效的過濾和冷卻裝置，可以減少對空氣污染物的排放，達(dá)到環(huán)保要求。

　　3.驅(qū)動機(jī)改造

　　在實(shí)際工作中，大型企業(yè)由于氣源不穩(wěn)，且蒸汽環(huán)境測評不達(dá)標(biāo)而進(jìn)行節(jié)能改造鍋爐，會建立空氣動力站，將空氣壓縮機(jī)集中使用。或者將原來工藝壓縮機(jī)由原來的汽輪機(jī)驅(qū)動改為電機(jī)驅(qū)動，通過核算機(jī)組靜載和動擾力值對整機(jī)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)振動分析，利舊現(xiàn)有的基礎(chǔ)及地腳螺栓孔，局部鋼筋密集區(qū)采用化學(xué)植栓的方法，使改造后的電機(jī)驅(qū)動基礎(chǔ)及承重滿足現(xiàn)有工況，與原基礎(chǔ)鋼筋進(jìn)行拼接，提高整個基礎(chǔ)強(qiáng)度。

　　4.零部件改造

　　離心壓縮機(jī)的葉輪型線技術(shù)不斷發(fā)展，極大的提高了壓縮機(jī)的效能，零部件改造主要也是針對葉輪的替代而進(jìn)行。過去離心壓縮機(jī)葉輪型線技術(shù)主要以國外技術(shù)為主，現(xiàn)在國內(nèi)葉輪型線技術(shù)及加工能力的提高，部分已進(jìn)行替代，同時通過氣動方案的優(yōu)化，提高機(jī)組效率，并保證壓縮機(jī)尺寸及重量與原基礎(chǔ)匹配，壓縮氣體管路符合現(xiàn)場條件。

　　另外一種部件改造是，離心壓縮機(jī)工藝參數(shù)沒有發(fā)生變化，改造后的部件與原部件結(jié)構(gòu)尺寸基本相同。通常包括密封改進(jìn)為PEEK密封、普通軸承改進(jìn)為節(jié)能高效軸承、齒式聯(lián)軸器改進(jìn)為膜片聯(lián)軸器、浮環(huán)密封改進(jìn)為干氣密封、葉輪材質(zhì)或焊接形式的改進(jìn)等。

　　5.外觀改造

　　機(jī)組工藝參數(shù)不變，對機(jī)組漏油、斷線、噪聲和保冷等進(jìn)行的改造。

　　（1）斷線改進(jìn)：推力軸承測溫引線結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，改進(jìn)后可減少了測溫線的磨損率，降低機(jī)組的維護(hù)成本；

　?。?）漏油改進(jìn)：通過聯(lián)軸器護(hù)罩排氣回油改進(jìn)、密封端子盒改進(jìn)、螺栓改進(jìn)等多項(xiàng)措施對機(jī)組漏油改進(jìn)；

　?。?）降噪改進(jìn)：對噪聲產(chǎn)生的機(jī)理預(yù)判分析并改進(jìn)，通常采取葉片尾跡噪聲控制、微穿孔板控制等技術(shù)對壓縮機(jī)進(jìn)行降噪。

　?。?）保冷：對低溫壓縮機(jī)進(jìn)行保冷施工，保冷提高機(jī)組整體外觀質(zhì)量，同時提高機(jī)組外表面部件的使用壽命。

　　6.效率提升

　　在離心壓縮機(jī)的技術(shù)升級改造中，提高效率是最關(guān)鍵的目標(biāo)之一。

　　通過優(yōu)化壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝流程，減少能量損耗和內(nèi)部壓力損失，可以顯著提高壓縮機(jī)的工作效率。

　　采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)和智能化調(diào)節(jié)裝置，可以實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)的精確控制和自動調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高其能耗效率。智能化控制是離心壓縮機(jī)的技術(shù)升級改造的重要發(fā)展方向。通過引入先進(jìn)的傳感器、儀表和自動化控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)工作狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，提高生產(chǎn)過程的可視化管理和遠(yuǎn)程操控能力。

　　7.可靠性提升

　　也是離心壓縮機(jī)至關(guān)重要的指標(biāo)。

　　通過改進(jìn)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，提高其抗壓、抗磨損和抗腐蝕能力，可以顯著提升其使用壽命和可靠性。同時，采用先進(jìn)的故障預(yù)測和診斷技術(shù)，可以對壓縮機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和及時預(yù)警，提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可維護(hù)性。

　　離心壓縮機(jī)在工作中，作為高耗能的機(jī)械設(shè)備，其節(jié)能改造一直是行業(yè)內(nèi)設(shè)計人員和技術(shù)人員研究的重要課題。離心壓縮機(jī)的改造隨著相關(guān)技術(shù)的不斷深入而發(fā)展，為積極響應(yīng)國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高以及“碳達(dá)峰和碳中和”的目標(biāo)任務(wù)，這種技術(shù)改造也會隨著離心壓縮機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷推進(jìn)，為工業(yè)生產(chǎn)提供更高效、更可靠的空氣壓縮解決方案。