219-炼化装置压缩机入口和排放段防喘振脉动缓冲羽叶分离器Pulsation Snubbers

     在炼化装置、石油深加工装置、煤化工装置、天然气输送装置、大化工装置中，都需要对大量气流大幅升压而采用压缩设备。在相应装置所用国内外工艺包中设计的压缩设备，尤其是中压、高压、超高压压缩设备进出气管线系统都专门设置有防喘振脉动缓冲设备专用羽叶分离器（Pulsation Volume Bottles Snubbers）。本技术贴针对炼化装置气流压缩机入口段和排放段防喘振脉动缓冲专用羽叶分离器进行讨论。

       在气流压缩循环中，尤其是往复式压缩机、容积式压缩机、透平机、增压泵类设备，压缩缸内气体分子被剧烈压缩而产生高于输气管线工况压力的大气流，并在压缩转动件向前运动推送下开启阀件排出气流，高能气柱快速膨胀，对输气管线系统及其在线设备、管阀件和仪表产生瞬间冲击，且高压气流以谐振波在管线系统传播中又会形成多个振荡波形成叠加导致系统共振大幅增加对加压输气系统安全经济运行构成明显风险隐患。因此，前述装置的标准工艺流程对气流压缩设备进出管线均需设置防喘振脉动缓冲设施。

       经验丰富的装置运行管理技术人员都知道，压缩机泵厂家提供的压缩设备或撬块中自带有进出气流缓冲罐，甚至有的企业或高校还研发了防喘振脉动阀件和阀控系统配套给压缩机厂家安装在压缩设备或撬块。也正如大家所知，压缩机泵厂家提供的压缩设备或撬块中自带有进出气流缓冲罐通常为简易结构的空罐，也缺乏动力学防喘振脉动分离设计平台完成高能气柱内消谐缓冲和分离系统设计及布置内件，再加之受压缩设备安装空间和撬块尺寸限制其自带气流缓冲罐，往往存在有其缓冲罐而没有实现防喘振脉动分离效果；而在有企业或高校配套防喘振脉动阀件和阀控系统给压缩机厂家安装在压缩设备或撬块后，产生一些防喘振脉动效果，但无奈高能脉动谐波气流能量太高，仅仅靠防喘振脉动阀形如“螳臂当车”，输气管线喘振啸哮强烈，对装置和人员安全健康构成现实影响和潜在隐患。

        附图即为某著名压缩设备设计和制造公司向炼化装置提供的压缩撬块及进出输气管线系统配置示意图：

       从上图红圈位置可见，压缩机制造公司在其压缩单元进气口位置和排气口位置分别布设卧式缓冲罐共4套。压缩机制造公司也自知，尽管其为国际上知名的压缩设备设计和制造企业，但其并非专业的动力学防喘振脉动缓冲分离技术设计公司，因此，专门在其设计图纸上对外置外购专业动力学防喘振脉动缓冲分离技术设计公司的防喘振脉动和分离器（Pulsation Volume Bottles Snubbers）做出安排。

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       在压缩单元增压输气系统中，除却压缩设备空转产生的振动与系统固有频率谐振形成共振外，单是压缩设备输出的脉冲高能谐波气柱在膨胀过程又会产生多段谐波叠加。压缩设备输出的脉冲高能谐波气柱在沿输气管线传输过程中有其波长，气柱沿管线每膨胀前进一个波长产生一个振荡，在气柱通过整段输气管线传输过程中会形成多个振荡，并在这些振荡相互形成同频谐波叠加并沿正反两向冲击扩散时，会对运动气柱前后正反向管线上连接的设备、阀件、管件、仪器仪表产生疲劳损坏，包括对压缩机内静动件、阀门、换热器、计量检测仪表等造成损坏。

       据我们在实际工程项目事件中积累的信息，压缩设备进出气流所形成的脉冲喘振同谐叠加会导致如下副作用：
1、压缩机工作效率下降；
2、压缩设备出现喘振、振动和摇摆；
3、缸内脉冲增加，导致排气阀疲劳损坏；
4、压缩动件连杆应力过载，疲劳损坏；
5、缸体材料疲劳，管道开裂；
6、输气管线连接设备受损，如阀件、分离器、换热器、压缩机、仪器仪表等损坏；
7、计量不准。
      因此，在压缩设备进出管线上设置防喘振脉动缓冲分离器，备受专业压缩设备厂家和设计单位重视。

        下图是某压缩设备制造企业前些年设计制造的缓冲分离罐。很显然，该缓冲分离罐是一只空罐，有其形而无其实，难以有效发挥缓冲和分离作用。

      由于缓冲分离罐空罐难以有效发挥缓冲和分离作用，有的企业又在空罐内部中截面布设帽蝶件试图强化其缓冲分离能力。下图则又是某压缩设备制造企业前些年设计制造的所谓带内件缓冲分离罐。
       须知，压缩气柱在输气管线以谐波方式脉冲膨胀，谐波有其对应波长，并非压缩设备厂家凭想象拍脑袋在缓冲罐内设置一帽蝶件就能阻挡波衍射传播。

      抱歉，因稍后会议而暂停该帖。待续。

炼化装置气流压缩机入口段和排放段防喘振脉动缓冲专用羽叶分离器是为了解决气流压缩过程中产生的喘振脉动问题而设计的专用设备。喘振脉动是指气流在压缩过程中由于压力变化引起的气流速度不稳定现象，会给设备带来不良影响。

防喘振脉动缓冲设备专用羽叶分离器通过设置特殊的羽叶结构，能够有效地分离出气流中的脉动部分。其工作原理是通过气流的旋转运动，将脉动部分与稳定部分进行分离，然后将脉动部分释放到环境中，从而达到减少喘振脉动的效果。

该专用羽叶分离器广泛应用于炼化装置、石油深加工装置、煤化工装置、天然气输送装置、大化工装置等领域的气流压缩设备中。它的设计可以减少设备负荷和振动，提高系统的稳定性和安全性，同时还能够延长设备的使用寿命。

在国内外的工艺包中，对于中压、高压、超高压压缩设备进出气管线系统，都会专门设置防喘振脉动缓冲设备专用羽叶分离器。这些分离器能够有效地减少气流中的喘振脉动，提高设备的运行效率和可靠性，是炼化装置气流压缩机入口段和排放段的重要装置。
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       诺卫能源技术公司的防喘振脉动缓冲羽叶分离器，属于精准动力学去耦合内消谐分离技术设备，专门针对进出压缩设备的高能气流谐振能量波叠加造成的脉动喘振问题和重相携带质问题完成高效处理，以净化气流并消除脉动喘振对压缩机组内部传动杆、转动件、逆止件等疲劳损坏以及流体输送管道、管道上布设的管件和主要设备破坏及安全运行风险隐患。

       诺卫能源技术公司提供的防喘振脉动缓冲羽叶分离器，主要通过专有精准动力学组态设计系统平台设置的羽叶分离舱对气流携带的重相携带质以动能动量转换旋转、高效碰撞、微液滴聚结长大、矢量分离和表面自由能捕集等动力学分离方式协同实施高效脱除，又通过设置的去耦合消谐舱对高能气流谐振波实施动力学去耦合内消谐以大幅消减气流输送过程形成的脉动喘振。

       防喘振脉动缓冲羽叶分离器的实物图片如下：