精己二酸装置用压缩机机组

1、精己二酸装置用离心压缩机机组精己二酸装置用离心压缩机机组 产 品 简 介 作为石化业中的精己二酸装置核心设备作为石化业中的精己二酸装置核心设备 的离心压缩机（循环气压缩机、新鲜空气的离心压缩机（循环气压缩机、新鲜空气 压缩机），我国一直在压缩机），我国一直在引进国外产品引进国外产品（如（如 法国拉脱公司等），经过我公司技术及销法国拉脱公司等），经过我公司技术及销 售部门的努力争取到了中石油辽化分公司售部门的努力争取到了中石油辽化分公司 的循环气及新鲜空气压缩机组的研制开发的循环气及新鲜空气压缩机组的研制开发 合同。合同。 精己二酸是属于尼龙及聚胺脂等的基础原料，市精己二酸是属于尼龙及聚胺脂等的

2、基础原料，市 场应用广泛，前景喜人，而国内的精己二酸装置主要场应用广泛，前景喜人，而国内的精己二酸装置主要 有：中油公司辽阳石油化纤总厂精己二酸装置，生产有：中油公司辽阳石油化纤总厂精己二酸装置，生产 能力能力5.65.6万吨年；河南平顶山神马集团，生产能力万吨年；河南平顶山神马集团，生产能力 3.653.65万吨年。两个企业精己二酸产品全部用于生产万吨年。两个企业精己二酸产品全部用于生产 尼龙，其它消费领域所需精己二酸除国内小提供小部尼龙，其它消费领域所需精己二酸除国内小提供小部 分外，主要依靠进口，分外，主要依靠进口，20042004年市场供需缺口近年市场供需缺口近1212万吨。万吨。 辽

3、阳石油化纤总厂抓住我国聚氨脂行业快速发展辽阳石油化纤总厂抓住我国聚氨脂行业快速发展 的契机，迅速扩大精己二酸生产规模，经过国际、国的契机，迅速扩大精己二酸生产规模，经过国际、国 内竞标，陕鼓与辽化达成了精己二酸装置用离心压缩内竞标，陕鼓与辽化达成了精己二酸装置用离心压缩 机机组设计、开发技术协议及供货合同。机机组设计、开发技术协议及供货合同。 市市 场场 形形 势势 我国的精己二酸装置特别是离心压缩机机组一直靠进口，随我国的精己二酸装置特别是离心压缩机机组一直靠进口，随 着国内透平技术迅速发展，石化系统工艺装置中特别是着国内透平技术迅速发展，石化系统工艺装置中特别是离心压离心压 缩机的国产化缩

4、机的国产化，促进民族工业的发展壮大，是必然趋势，促进民族工业的发展壮大，是必然趋势. .通过通过 精己二酸装置用离心压缩机机组的设计攻关精己二酸装置用离心压缩机机组的设计攻关, ,将为我公司产品进将为我公司产品进 入石化市场，拓宽我公司产品应用领域，特别是在高效范围宽及入石化市场，拓宽我公司产品应用领域，特别是在高效范围宽及 高压、小流量、特殊介质等工况下，可高压、小流量、特殊介质等工况下，可替代进口机组替代进口机组, ,且优点且优点 更多、经济效益和社会效益更加显著；按工程成套模式进行设计，更多、经济效益和社会效益更加显著；按工程成套模式进行设计， 可作为我公司在可作为我公司在石化领域中标志

5、性设计石化领域中标志性设计。 辽化精己二酸装置辽化精己二酸装置20042004年底投产运行，离心压缩机性能优良、年底投产运行，离心压缩机性能优良、 运转可靠平稳运转可靠平稳. .生产形势喜人、效益显著，深得用户信赖。生产形势喜人、效益显著，深得用户信赖。 市市 场场 形形 势势 一、新鲜空气压缩机组一、新鲜空气压缩机组 283C210 2 技术含量高技术含量高，多段、多缸、高压压缩机组，多段、多缸、高压压缩机组 需解决：需解决： 1)1)机组流程与工艺流程的匹配问题；机组流程与工艺流程的匹配问题； 2)2)气动性能优良且调节范围宽问题；气动性能优良且调节范围宽问题； 3)3)各单机的临界转速问

6、题与整个轴系的扭振各单机的临界转速问题与整个轴系的扭振 问题；问题； 4)4)高压、有毒、腐蚀介质的泄漏问题；高压、有毒、腐蚀介质的泄漏问题； 5)5)工艺管线的合理性与应力分析问题；工艺管线的合理性与应力分析问题； 6)6)合理选材问题；机壳强度、刚度问题。合理选材问题；机壳强度、刚度问题。 离离 心心 压压 缩缩 机机 机机 组组 开开 发发 、开发出满足精己二酸工艺流程，气动性能优良、开发出满足精己二酸工艺流程，气动性能优良、 机械性能可靠、能高效稳定运行的机械性能可靠、能高效稳定运行的“三合一三合一”机组。机组。 、总结多段、多级匹配的优化设计规律及进气节、总结多段、多级匹配的优化设计

7、规律及进气节 流调节时机组特性曲线的变化规律，积累设计经验。流调节时机组特性曲线的变化规律，积累设计经验。 、总结、总结 高压比尾气膨胀机的设计经验。高压比尾气膨胀机的设计经验。 、将、将“三合一三合一”机组推广应用于中小空分领域、石机组推广应用于中小空分领域、石 化等领域。化等领域。 、进一步探索和总结石油化工领域工程成套设计、进一步探索和总结石油化工领域工程成套设计 的经验。的经验。 技技 术术 开开 发发 的的 主主 要要 目目 标标 、气动方面、气动方面：实现多段、多级的优化匹配设计问题，机：实现多段、多级的优化匹配设计问题，机 组按最大流量进行设计，采用进气调节解决组按最大流量进行设

8、计，采用进气调节解决5555100%100%范围内稳范围内稳 定可调，机组要满足最小工况和最大工况时工艺流程经济运行，定可调，机组要满足最小工况和最大工况时工艺流程经济运行， 尾气膨胀机采用轴流式结构，膨胀比为尾气膨胀机采用轴流式结构，膨胀比为8.578.57。通过优化设计，。通过优化设计， 机组要达到优良的气动性能。机组要达到优良的气动性能。 、机械方面、机械方面：高、低压缸采用同一工作转速，解决单机：高、低压缸采用同一工作转速，解决单机 工作转速及轴系的扭振临界转速有可靠的安全裕度问题。首次工作转速及轴系的扭振临界转速有可靠的安全裕度问题。首次 将自平衡装置应用于压缩机的高压缸，开创国内同

9、行业的先河。将自平衡装置应用于压缩机的高压缸，开创国内同行业的先河。 解决超阶运行的安全问题。解决超阶运行的安全问题。 、材料密封方面、材料密封方面：高压、腐蚀有毒介质等条件下，确保：高压、腐蚀有毒介质等条件下，确保 机组强度、刚度等，解决介质的泄漏问题。机组强度、刚度等，解决介质的泄漏问题。 、工程成套设计方面、工程成套设计方面：解决机组工艺流程管线与工艺装：解决机组工艺流程管线与工艺装 置匹配性。工艺管线的应力分析，确保其安全可靠。置匹配性。工艺管线的应力分析，确保其安全可靠。 技技 术术 难难 点点 创创 新新 点点 流程图流程图 机组布置图机组布置图 结构紧凑结构紧凑： 电机行 星齿轮

10、箱 高、低 压缸悬 臂膨胀机 管线布置图管线布置图 优质产品先进优质产品先进 工艺先进装置工艺先进装置 管线的合理布管线的合理布 置置 油系统图油系统图 合理的润滑、冷却油系合理的润滑、冷却油系 统是机组稳定、可靠、统是机组稳定、可靠、 安全运行的前提安全运行的前提 透平密封气系统透平密封气系统 可靠的密封气系统可靠的密封气系统 = =安全环保节安全环保节 能能 、多级、多段的优化匹配及高、低压缸同转速的设计问、多级、多段的优化匹配及高、低压缸同转速的设计问 题；题； 、进气调节时压缩机组气动特性的变化规律；、进气调节时压缩机组气动特性的变化规律； 、各单机的临界转速问题及轴系的扭振问题；、各

11、单机的临界转速问题及轴系的扭振问题； 、大出口宽度三元扭曲叶轮的强度问题；、大出口宽度三元扭曲叶轮的强度问题； 、高压比尾气膨胀机的设计问题；、高压比尾气膨胀机的设计问题； 、高压、特殊介质时的选材及密封问题。、高压、特殊介质时的选材及密封问题。 研研 究究 成成 果果 低压缸低压缸(283C2102-L) 结构：3+3 参数： Qj=280m3/min Pj=0.098MPa Tj=30 N=14684r/min N=1439kW 高压缸高压缸(283C2102-H)尾透尾透(283CN2102) 结构：结构：5级级+悬臂悬臂 透平透平 压缩机参数压缩机参数： Qj=260m3/min Pj

12、=0.827MPa Tj=30 N=14684r/min N=2531kW Pc=2.693MPa 透平参数：透平参数： Qj=8254kg/h Pj=0.8MPa Tj=150 Pc=0.105MPa 支承轴承支承轴承 多油楔、可倾瓦滑动轴承多油楔、可倾瓦滑动轴承 支推轴承支推轴承 支承轴承：多油楔、可倾瓦滑动轴承支承轴承：多油楔、可倾瓦滑动轴承 推力轴承：主推力面为可倾瓦推力轴承：主推力面为可倾瓦(12块块),副推力副推力 面为推力盘面为推力盘 轴轴 端端 密密 封封 浮动型碳环密封浮动型碳环密封:三瓣环结三瓣环结 构，弹簧周向固定，保证构，弹簧周向固定，保证 密封间隙密封间隙 静、动密封

13、可靠静、动密封可靠 密封套硬度高、耐磨密封套硬度高、耐磨 、新鲜空气压缩机组技术难度大，技术附加值高，通过对辽、新鲜空气压缩机组技术难度大，技术附加值高，通过对辽 化精己二酸装置用三合一机组的研制开发，可以提高陕鼓在大型化精己二酸装置用三合一机组的研制开发，可以提高陕鼓在大型 重点、难点产品开发方面的技术实力，同时积累了宝贵的设计经重点、难点产品开发方面的技术实力，同时积累了宝贵的设计经 验。验。 、三合一机组中，进气为大气状态，排气压力为、三合一机组中，进气为大气状态，排气压力为30bar30bar左右，左右， 可用作中小型空分装置中的空气压缩机或可用作中小型空分装置中的空气压缩机或N2N2

14、压缩机，通过本机组压缩机，通过本机组 的技术开发，既拓宽了我公司产品的应用领域，又可以提高其它的技术开发，既拓宽了我公司产品的应用领域，又可以提高其它 领域产品的技术水平及技术竞争力。领域产品的技术水平及技术竞争力。 、本机组我公司首次在石化领域按工程成套模式进行的攻关、本机组我公司首次在石化领域按工程成套模式进行的攻关 设计设计, ,将作为我公司在石化领域进行工程成套设计的模板，应该说将作为我公司在石化领域进行工程成套设计的模板，应该说 是一个标志性项目，意义深远。是一个标志性项目，意义深远。 小小 结结 与与 展展 望望 二、循环气压缩机组二、循环气压缩机组 283C210 精己二酸装置循

15、环气压缩机的设计研发精己二酸装置循环气压缩机的设计研发, ,将将 为我公司产品进入石化市场，拓宽我公司产品应为我公司产品进入石化市场，拓宽我公司产品应 用领域，特别是在高压、小流量、特殊介质等工用领域，特别是在高压、小流量、特殊介质等工 况下，可况下，可替代筒型压缩机替代筒型压缩机, ,且优点更多、经济效且优点更多、经济效 益和社会效益更加显著；益和社会效益更加显著； 按工程成套模式进行设计，可作为我公司在按工程成套模式进行设计，可作为我公司在 石化领域中标志性设计；石化领域中标志性设计； 密封形式由密封形式由“油封干气密封油封干气密封”改进为改进为“浮动型浮动型 碳环密封碳环密封”，避免密封

16、油站，密封性好，且机组，避免密封油站，密封性好，且机组 的配套及控制简单化。的配套及控制简单化。 设设 计计 研研 发发 设设 计计 研研 发发 循环气压缩机的循环气压缩机的工艺参数苛刻工艺参数苛刻，流量小，流量小 (10m3/min)(10m3/min)、压力高（、压力高（Pj=1.8MPa,Pc=2.4MPa),Pj=1.8MPa,Pc=2.4MPa),工工 况范围宽，介质具极强的腐蚀性，对密封性要求严况范围宽，介质具极强的腐蚀性，对密封性要求严 格，这些均为我公司从未碰到的，亦堪称离心压缩格，这些均为我公司从未碰到的，亦堪称离心压缩 机业之最机业之最. . 根据其工艺参数及结构等要求，首

17、次采用高速根据其工艺参数及结构等要求，首次采用高速 、单级悬臂的系列离心压缩机，其型号为、单级悬臂的系列离心压缩机，其型号为B10-B10- 24/1824/18，共用底座充当油箱，轴端密封采用浮动型充，共用底座充当油箱，轴端密封采用浮动型充 碳环密封，整体机壳，叶轮与主轴间采用锥轴碳环密封，整体机壳，叶轮与主轴间采用锥轴 过盈配合，并随机提供液压拆卸工具一套，以方便过盈配合，并随机提供液压拆卸工具一套，以方便 现场维护及备件的更换等，增设高位油箱确保在断现场维护及备件的更换等，增设高位油箱确保在断 电时对机组进行润滑保护。电时对机组进行润滑保护。 流程图流程图 油系统图油系统图 合理的润滑、

18、冷却油系合理的润滑、冷却油系 统是机组稳定、可靠、统是机组稳定、可靠、 安全运行的前提安全运行的前提 管线布置图管线布置图 优质产品先进工艺先进装置管线的合理布置优质产品先进工艺先进装置管线的合理布置 4-14 机组布置图机组布置图 整体机壳整体机壳 共用底座充当共用底座充当 油箱油箱 叶轮锥面过盈叶轮锥面过盈 联接联接 水平剖面图水平剖面图 结构：悬臂 参数： Qj=10m3/min Pj=1.8MPa Tj=28 Pc=2.4MPa N=22000r/min N=192kW 支承轴承支承轴承 多油楔、可倾瓦滑动轴承多油楔、可倾瓦滑动轴承 支推轴承支推轴承 支承轴承：多油楔、可倾瓦滑动轴承支

19、承轴承：多油楔、可倾瓦滑动轴承 推力轴承：主推力面为可倾瓦推力轴承：主推力面为可倾瓦(8块块),副推力面副推力面 为推力盘为推力盘 轴轴 端端 密密 封封 系系 统统 浮动型充浮动型充 N2碳环密碳环密 封封 静、动密静、动密 封可靠封可靠 密封套硬密封套硬 度高、耐度高、耐 磨磨 首台精己二酸装置用循环气压缩机研制成功了，通过机械运转 测试，其效率高，耗功小，运转安全可靠，振动小(振幅18m)、 轴瓦温升小(t=20)、轴向窜动小，克服了安装不便、漏气、 漏油等现象，有效地提高了风机的整机质量，使我公司的产品更 具市场竞争力。 在石化领域，特别是高压、小流量等场合首次取代国外筒型压 缩机，因机组整体布置、密封及油封等特点优异，机组使用及维 护方便，控制简单，提高了我公司产品竞争力,改变精己二酸装置 及类似装置中压缩机靠进口的局面，实现国产化，社会效益明显 ，也对我公司在以后真实气体压缩机，特别是在小流量、高压力 的项目中推广我们的技术有非常积极的意义（如甲谜、乙二醇等 项目）。 小小 结结 与与 展展 望望 、在石化领域，特别是高压、小流量等场、在石化领域，特别是高压、小流量等场 合首次取代国外筒型压缩机，因机组整体布置、合首次取代国外筒型压缩机，因机组整体布置、