侯麗榮 大慶油田設(shè)計院

塔中4聯(lián)合站天然氣壓縮機(jī)廠房空氣過濾器風(fēng)機(jī)選擇

侯麗榮 大慶油田設(shè)計院

在塔中4油田聯(lián)合站天然氣壓縮機(jī)廠房的空氣過濾器進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)中，空氣過濾器內(nèi)風(fēng)機(jī)的作用是為空氣過濾器系統(tǒng)中清潔空氣提供能量，克服整個空氣過濾器系統(tǒng)的阻力損失。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓決定著空氣過濾器的風(fēng)機(jī)電機(jī)功率和其在實(shí)際使用中的風(fēng)量能否達(dá)到設(shè)計要求，因此風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓選擇至關(guān)重要。

塔中4油田；天然氣；防風(fēng)沙；空氣過濾器；風(fēng)機(jī)；通風(fēng)系統(tǒng)

塔中4油田聯(lián)合站天然氣壓縮機(jī)廠房位于塔克拉瑪干沙漠腹地東南部，屬溫帶大陸性干燥氣候，主要特點(diǎn)是氣溫高、風(fēng)沙大、濕度低。塔中4油田聯(lián)合站天然氣壓縮機(jī)廠房于1997年建成投產(chǎn)，建成時通風(fēng)系統(tǒng)采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)、排風(fēng)，系統(tǒng)防風(fēng)沙效果差。改造后，通風(fēng)系統(tǒng)采用軸流風(fēng)機(jī)作為排風(fēng)系統(tǒng)，采用具有防風(fēng)沙功能的空氣過濾器作為進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)。

在塔中4油田聯(lián)合站天然氣壓縮機(jī)廠房的空氣過濾器進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)中，空氣過濾器內(nèi)風(fēng)機(jī)的作用是為空氣過濾器系統(tǒng)中清潔空氣提供能量，克服整個空氣過濾器系統(tǒng)的阻力損失。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓決定著空氣過濾器的風(fēng)機(jī)電機(jī)功率和其在實(shí)際使用中的風(fēng)量能否達(dá)到設(shè)計要求，因此風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓選擇至關(guān)重要。

（1）風(fēng)機(jī)和空氣過濾器系統(tǒng)壓力分析。風(fēng)機(jī)葉片將能量供給空氣過濾器系統(tǒng)中的空氣，這個能量表示為空氣全壓的增加，它包括靜壓和動壓相互影響、相互轉(zhuǎn)化。根據(jù)流體力學(xué)原理得知，在任何時候，全壓pq總是等于靜壓pj和動壓pd之和。根據(jù)流體力學(xué)的定義，Ne是指單位體積氣體通過風(fēng)機(jī)所獲得的有效能量，即Ne=Qpqη。式中Ne為風(fēng)機(jī)的有效功率（kW）；Q為流量（m3/s）；η為風(fēng)機(jī)效率（%）?？梢钥闯觯黧w通過風(fēng)機(jī)后增加的能量由風(fēng)機(jī)的全壓提供。根據(jù)能量守恒定律，增加的能量最終用于克服空氣過濾器系統(tǒng)的總阻力，即要求選擇的風(fēng)機(jī)全壓值能滿足空氣過濾器系統(tǒng)的阻力損失要求?？諝膺^濾器的最大阻力產(chǎn)生在濾芯上，本工程要求空氣過濾器使用全新的濾芯過濾器，其入口和出口壓差也只有150 Pa（濾芯）+80 Pa（過濾段）=230 Pa左右，濾芯長時間運(yùn)行后壓差會上升，可以達(dá)到300～650 Pa，因此選擇空氣過濾器風(fēng)機(jī)時，在考慮風(fēng)機(jī)的風(fēng)量情況下，還必須考慮到風(fēng)機(jī)的全壓（另外增加10%～15%的風(fēng)壓儲備)。

（2）風(fēng)機(jī)功率Ne的選擇。風(fēng)機(jī)功率由風(fēng)量G和風(fēng)機(jī)全壓pq所決定：Ne=Gpq/（1000×3600×η）。在G確定后，Ne取決于pq。本工程要求空氣過濾器過濾級別為F7（即最終含塵量＜0.5 mg/m3），單只濾芯初始壓差為150 Pa時，流量為21 m3/min。根據(jù)許用壓差150～650 Pa、系統(tǒng)終阻＜700 Pa、G=80 000 m3/h，并考慮到風(fēng)道阻力、海拔高度及夏季高溫等影響，選擇風(fēng)量G=91400m3/h（＞80000m3/h），選擇風(fēng)機(jī)全壓pq=1 216 Pa，Ne=55 kW。

（3）確定空氣過濾器進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量、風(fēng)壓?？紤]到管道可能漏風(fēng)等因素，一般是在通風(fēng)系統(tǒng)所需風(fēng)量、風(fēng)壓的基礎(chǔ)上乘以一個安全系數(shù)（K），來確定風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓。風(fēng)量附加安全系數(shù)：一般送、排風(fēng)系統(tǒng)為1.1；除塵系統(tǒng)為1.1～1.15；氣力輸送系統(tǒng)為1.15。風(fēng)壓附加安全系數(shù)：一般送、排風(fēng)系統(tǒng)為1.1～1.15；除塵系統(tǒng)為1.15～1.2；氣力輸送系統(tǒng)為1.2。正確確定空氣過濾器通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量、風(fēng)壓是風(fēng)機(jī)選型的關(guān)鍵。風(fēng)壓偏高、風(fēng)量偏大，與實(shí)際需要相差太大，不但造成了大量的能源浪費(fèi)，而且往往給運(yùn)行帶來很大困難。風(fēng)機(jī)所需配用電機(jī)功率計算公式如下

綜上所述，風(fēng)機(jī)的功率與風(fēng)量、風(fēng)壓成正比。風(fēng)量、風(fēng)壓偏大，將導(dǎo)致高功率，造成電能浪費(fèi)。

通過上述對塔中4油田聯(lián)合站天然氣壓縮機(jī)廠房的防風(fēng)沙空氣過濾器進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)選擇的分析，可知正確地選擇風(fēng)機(jī)能提高空氣過濾器進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，對空氣過濾器進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)電作用是非常大的。

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.026