离心式蒸汽压缩机简介

离心式蒸汽压缩机简介

一、工作原理

离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体做功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能。

透平机（汽轮机）或电动机带动离心式压缩机主轴叶轮高速旋转，旋转所产生的离心力将叶轮中心吸入的气体甩到工作轮后面，进人到逐渐扩大的气流通道的扩压器中去。而在工作轮的中心就形成稀薄气体地带，前面的需要被压缩的气体就会源源不断地从工作轮中心的进气道进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去（类似于离心泵），从而保持了压缩机中气体的连续流动。

气体因获得离心力作用而增压增速，并以很高的速度离开工作轮，但气体经扩压器后逐渐降低了速度，部分动能转变为静压能，压力得到了进一步提高。如果一个工作叶轮所得到的压力还不能满足要求，可通过使用多级叶轮串联起来（类似于多级泵）工作的办法来达到对出口压力的要求，对于离心式压缩机的级数可以多达十级以上，而级间的串联是通过弯通、回流器来实现的。

离心式压缩机工作时，气体由进气口进入机体，在第一级叶轮内压缩后，由第一级叶轮的出口被吸至第二级的叶轮中心，如此经过所有的叶轮，最后由排气口排出，这就是离心式压缩机的工作原理。

由于气体压力逐级增大，气体体积则相应的缩小，因而叶轮也逐级变小。当气体0过数次压缩后，其温度显著上升，气体温度过高对压缩机的安全造成影响，所以将需要经过级数较多压缩过程才能达到出口压力要求的压缩机分为若干段。这样每一段又包括若干级，每一段内所包含的若干级可以是单缸的也可以是多缸的，段与段间必须设置中间冷凝器和气液分离器，以降低下一段进口气体的温度和脱除气体中的可凝组分。

气体的压缩比越大，气体的温升就越大，温升的热效应所产生的热应力就越大，对压缩机设备的安全性的影响就越大，则级间设置中间冷却器是必需的，而且构成了压缩装置的重要系统——冷却系统。

二、运行中润滑油遇到问题及处理

蒸汽压缩机在运行过程中，需要润滑油对轴承和齿轮进行润滑冷却。调研众多MVR用户，我们发现压缩机连续运行2～3月后，常出现润滑油乳化——油箱底部存在浆糊状乳白色沉淀物、上部出现大量泡沫。取润滑油进行监测分析，乳化含水率高达10～15%。

1、乳化油的危害

如果油品不具备将混入油中的水迅速彻底分离的能力，油品就会乳化，从而降低甚至失去油品的润滑性能，加速油品的氧化变质，加剧机件的磨损和设备腐蚀。

1）腐蚀性强，降低各部件使用寿命；

2）粘附性下降，轴承油膜破坏，造成轴承与转子之间发生干摩擦，损坏轴瓦；

3）酸值升高，抗乳化能力下降，生成的油垢易堵塞泵前过滤器；

4）流动性下降，从轴承处带走热量的能力下降，易烧轴瓦。

2、乳化油生产原因

润滑油乳化的根本原因——水蒸汽由齿轮箱腔体进入润滑油系统。

1）隔离气——饱和蒸汽压力过高，蒸汽通入量大，导致水蒸汽进入齿轮箱腔体内；

2）气封间隙过大；

3）蒸汽压缩机运行时，压缩机腔体、隔离气、大气、齿轮箱腔体存在压差，隔离气压力高于齿轮箱腔体压力，而通大气侧的排气空间过小，由大气侧排空的水蒸汽不能及时排空；

4）蒸汽压缩机运行时，饱和蒸汽冷凝产生的水随着主轴旋转，带入齿轮箱腔体；

5）蒸汽压缩机运行前，齿轮箱腔体内为负压，而通入的隔离气压力为0.98MPa.G，水蒸汽进入齿轮箱腔体内。

3、乳化油再生

当乳化油含水率小于15%时，润滑油可再生回用。乳化油由润滑油泵送入旋风分离-换热器进行油汽分离。乳化油经饱和蒸汽加热至70～80℃，旋风分离器由真空泵（MVR系统已配备）保持真空度-0.07～-0.05MPa.G，乳化油中的蒸汽在负压下旋转离心蒸发，分离后的润滑油经过滤器过滤后返回油箱。

当乳化油含水率大于15%时，润滑油通过物理分离+化学精制的方法破乳再生，即酸-明矾分离，硫酸精制。乳化油由排污阀排至加热反应槽（带搅拌器），搅拌加热至70～80℃，加硫酸调节PH值后，添加硫酸铝和氢氧化钠絮凝沉淀，隔油分离后加浓硫酸氧化，最后经水洗静置，加入添加剂后油品便可达新油标准。蒸汽压缩机油箱的润滑油存量约400～1200L，故MVR系统增加一套一体化再生装置即可实现乳化油再生。

4、防止润滑油乳化的方法

1）优化密封装置

蒸汽压缩机密封可分为气封和油封。气封可采用干气密封、充气式迷宫密封、蜂窝密封或可磨密封等，油封可采用迷宫密封、甩油环、螺旋密封等。结合设备成本和密封性能，建议：A、气封采用充气式迷宫密封，密封齿改为螺旋齿，隔离气改为蜗室排气，根据隔离气压力、大气压力和齿轮箱腔体压力设置两个合理大小的排空空间；B、油封采用迷宫密封，并在主轴上增加螺旋密封和特殊形状的甩油环。

2）增加密封气

如果现场公用工程条件允许，在润滑油侧增加一股仪表风或氮气进行密封隔离。

3）优化系统开机

在蒸汽压缩机开机前，隔离气改用仪表气，防止润滑油进入压缩机腔体，等到压缩机排气压力高于齿轮箱腔体压力时，隔离气切换成蜗室排气，润滑油侧仪表气投用。

5、出现问题对策

蒸汽压缩机在运行过程中常出现润滑油乳化现象，主要由水蒸汽进入齿轮箱腔体造成。通过采取适当措施，可避免润滑油乳化现象再次发生。即便现场操作失误，也可通过装置实现乳化油再生，延长润滑油使用寿命，降低运行成本，确保蒸汽压缩机稳定可靠运行。

1）MVR系统中增加一套一体化再生装置——旋风分离-换热器，从而达到去除乳化油中水蒸汽的目的。

来自群组: 书童资料库

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