李延琪
(遼陽石化芳烴廠,遼寧 遼陽 111003)
大型離心壓縮機設備制造新特點探究
李延琪
(遼陽石化芳烴廠,遼寧 遼陽 111003)
目前市場競爭力激烈,給大型離心壓縮機設備制造會帶來一定的挑戰。所以要求大型離心壓縮機設備制造過程中要采取比較先進的技術手段對其加以改革,才能使大型離心壓縮機設備不斷滿足市場需求。
大型離心壓縮機;設備制造;新特點
對于大型離心壓縮機設備的不斷升級以及改造,能夠促進壓縮機制造業應對市場需求以及挑戰,有效地完善其相關的性能,促進企業的發展。大型離心壓縮機設備存在以下新特點。
近幾年來,大型離心壓縮機設備制造業正在不斷的重組或者是并購,比如說在2000年的時候,日本EBARA公司就成功地購買了美國ELLIOTT股份;2001年的時候,德國MAN公司重組了GHHBOSIG以及蘇爾壽,最終建立了MAN YURBO。而針對于我國的大型離心壓縮機設備制造業來說,也正在不斷的兼并以及重組,比如說沈陽鼓風機廠重組了沈陽氣體壓縮機廠。經過具體的重新組合之后,在過去比較有名的一些企業形成了一些大型離心壓縮機集團企業。母公司大部分都是大型的跨國公司,業務涉及范圍是比較廣的,而且人力資源也比較豐富,資金比較雄厚,能夠合理有效地投入一些技術研發,投入對于設施改造的相關資金,促使相關壓縮機制造商的競爭力不斷的提高,在市場上占有一定的地位,而且還會出現壟斷的現象。比如說對于大型LNG壓縮機來說,CE就占有大部分的市場份額。
近幾年來,大型化的生產裝置正在不斷的發展完善,比如說乙烯裝備,在早期的20世紀60年代到70年代,乙烯這種裝置的規模是在200kt/a以下,而到了90年代的時候,乙烯裝備的規模,就達到了600~800kt/a,在2000年以后以新裝備規模達到了1000~1400kt/a,從目前的發展狀況來看,在未來的幾年中,2000kt/a規模將成為現實,同時也相信相關的鏈接氣壓縮機組功率將會超過100MW,大型壓縮機的重量也會將近千噸。對于大型的LNG裝置以及大型空風裝置來說,它們正在不斷的發展,所以也會不斷地推進壓縮機大型化進程。為了能夠有效地滿足相關機械設備的大型化要求,那么相關的制造企業就必須在大型轉子、大型殼體等等方面上進行一定的改進。大型殼體內部直徑如果能夠達到3.6~3.8M,大型轉子直徑能夠達到1.5~1.75M的話,那就廣泛地應用了有限元分析,促進相關的大型轉子分析軟件不斷的發展,促進技術更加先進。另外,還可以增添一些加工設備廠,有效地擴大具體的生產廠房,建立健全相關的大型試車臺,從而提升制造大型壓縮機的相關能力。
從近幾年的大型離心壓縮機整個發展來看,有部分企業正在不斷的加大內部資源的整合,對相關的內部資源進行合理的優化,在對于具有針對性的設計研發力量上來說,更加專注于對于一些技術核心的開發,所以這就會導致相關工廠的加工制造能力不斷的提升,也能夠不斷的集中制造能力,再加上一些比較專業化的分工,團結合作,能夠實現生產管理系統的相關統一,同時,對于相關的質量保障體系以及具體的試驗程序都有良好的促進作用。這樣能夠有效地提高整個壓縮機組的工作效率,確保能夠按期交貨,不拖延任務。對于國外的一些壓縮機制造企業來說,它們的業務主要涉及一些關于大型壓縮機的輔助機械生產,所以這就會導致這些企業不但能夠生產一些大型壓縮機,同時還會涉及、生產、制造一系列汽輪機、電機等等。企業所生產的產品多元化,能夠保證生產大型離心壓縮機的有關設備廠內部信息交流系統比較完善,如果發現異常情況,也能夠采取更加及時的措施進行處理。國外的一些壓縮機制造企業,它們具體采用的是模塊化設計,入口殼體、軸承體,葉輪等等相關的主要部件,而且這些主要部件的相關生產也被設計成為具有標準化的系列結構,能夠有效地促進相關設計以及生產快速化的實現,同時還能夠達到高效率,低成本的目的。
采用大型化的基礎設計,能夠保證相關機組在運行過程中功率達到數萬瓦,能夠有效的提高機器運行效率,而且能夠有效的減少功耗,對于相關的運行成本能夠做到有效的降低。比如說以乙烯裂解氣壓縮機來說,采用百萬噸級的設備,當在具體運行過程中效率提高百分之一,那么就會有效地節省500kW的功耗,一年下來運行成本就能夠有效地減少數百萬元。所以不管是對于國外或者是國內的生產壓縮機企業來說,都在不斷的提升壓縮機的使用效率,能夠有效的減少成本,獲得經濟利潤。近幾年來,壓縮機的多變效也達到了89%以上,如表1。

表1
另外要想有效地提高相關機組的效率,一定要集中地從葉輪、擴壓器、回流器等等這樣類型的靜止部件上出發,采取三元流的設計,從入口以及到出口全過程都要進行優化,優化其相關的制造工藝,優化加氣機抽氣的流道,從而提升整個壓縮機的使用效率。不僅要有效地提高相關壓縮機的使用效率,還應該保證相關機組運行起來比較可靠,從而有效地減少相關故障發生。根據這一要求,高速動平衡技術成為目前廣泛使用的一種技術工序。還要結合各種先進的技術措施,保障機組的可靠性,有效地降低整個機組運行的振動值。還要注意在具體操作過程中,加強相關的管理,將備用轉子與主機一起采購,只要能夠最大程度的保障轉子不出現故障,從而帶來不必要的損失。另外也可以有效的減少維修的時間。
要想有效的提高機組的運行效率,提高其可靠性,那么相關的企業就必須采取合理的措施,要引進一些先進的技術,還要加大對于技術的投資,比如說GE,從2000年到2005年期間,就投資了3.27億美元,而且還不定期的舉辦一些技術升級的活動培訓。這就會促使相關的機組不斷的完善,從而促使三元流技術的廣泛應用。另外也可以加大一些對于新設計軟件的分析,可以和一些有關部門、專業的機構進行合作,多開發一些有意義的軟件,從而最大程度的提高整個設計水平,再將其應用在相關的數控加工方面,有效地提高加工精確度。
(1)大型離心壓縮機中廣泛地應用了3D葉輪技術,葉輪技術主要采用的是釬焊以及開槽焊技術,對于具體釬焊技術以及電腐蝕加工能夠實現自動化操作,就能夠有效地提高加工葉輪的精密度,確保制造的時間比較短,從而保證轉子水平不斷的提升。
(2)相關的密封技術也在不斷的改進,從目前的現狀來看,干氣密封技術正在廣泛的應用,能夠有效的提升密封的整體可靠性。主要利用高溫、高壓或者是低壓,以及一些特殊的介質。還有級間密封技術,這種密封技術采用的材料是內襯泰氟隆,也能夠有效的提升整個密封的效果。壓縮機軸端進行密封的時候,增加消旋控制氣,可以有效的減少氣體回流,從而避免一些不必要的擾動,能夠最大程度的提高相關轉子的穩定性。另外,還有一種靜密封技術,這種技術能夠有效的增加副密封環,在高壓環境下,能夠有效的提高密封的可靠性。
(3)減震環不斷的發展,減震環主要分布在壓縮機的外側,它能夠有效的吸收轉子在運行過程中的一些激振力,從而提高轉子的穩定性。
(4)由于乙烯裂解氣壓縮機中有不飽和氣體,所以這就會促使機器在高溫環境下相關轉子聚集,從而導致內部一些零件摩擦,長時間還會導致零件受損,為了有效的解決這個問題,就研發出了防止葉輪積垢技術。
大型離心壓縮機設備制造的相關技術正在不斷的優化,而且也在具體生產過程中采用了比較先進的制造裝備,完善相關的技術指導,豐富的技術經驗都能夠有效的支撐著相關制造業發展。從我國目前的現狀來看,存在著一些不足之處,比如說在具體的技術管理上,具體的制造工藝上,生產的能力等等方面,所以可引進各種先進的技術以及設備,加大相關的投資,不斷提高管理的能力,以及生產的技術水平,加大對于產品質量的監督,完善相關設備,努力提高大型壓縮機的可靠性,增強其使用性能,同時還要對外觀進行一定的改變,保證在使用過程中振動以及噪音減小。這樣才能夠有效的縮短與國外的差距,為我國的制造業做出一定的貢獻。
[1]王玉臺. 大型離心壓縮機設備制造的新特點[J]. 石油化工設備技術,2007,03:30-32+70.
[2]彭昌松. 羰基合成高速離心壓縮機干氣密封的研制與應用[D].大慶石油學院,2005.

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