蔣良輝 王業(yè)琴(淮陰工學院， 江蘇 淮安 223001)

氯氣壓縮機防喘振裝置改造

蔣良輝 王業(yè)琴(淮陰工學院， 江蘇 淮安 223001)

針對目前氯氣透平壓縮機防喘振一備一用或并聯(lián)運行的方法，由于其是在進一步降壓生產(chǎn)的主要瓶頸，將其改造為串聯(lián)運行，并進行了實施，改造后，達到了預期效果。

氯氣壓縮機；防喘振

Abstract:In view of the current bottleneck of further production of anti-surge in anti-surge of chlorine turbine compressor it is transformed into series operation and implemented expected result.

Key words :chlorine gas compressor; anti-surge

本論文的研究對象是江蘇安邦電化有限公司的渦輪徑向式壓縮機組，包括一個具有中間冷卻的四級離心式壓縮機，一個渦輪行星齒輪系，驅(qū)動電機，壓縮機接頭底座，齒輪箱和驅(qū)動電機，三個中間冷卻器和一個后連接器，連接管道，潤滑系統(tǒng)，緩沖氣體系統(tǒng) 以及相應(yīng)的測量和控制設(shè)備。該壓縮機最大進氣量為9.935,9 Nm3/h，轉(zhuǎn)速可以達到10.508rpm。

圖1 氯氣壓縮機組實物圖

圖2 壓縮機特性圖

1 防喘振原理

氯氣離心壓縮機又被稱為氯氣透平壓縮機，在喘振這種不穩(wěn)定工況下運行，壓縮機容易發(fā)生喘振現(xiàn)象。喘振現(xiàn)象對透平機、離心機、鼓風機的危害極大，嚴重時會造成工業(yè)事故。當然喘振工況的形成有其一個能量積累，并當積累到一定程度釋放的工況改變過程，因而不具有突變性。一般當需要壓縮的氯氣進機流量減少到離心式壓縮機難以維持到規(guī)定的排出壓力時，就會造成壓縮機的流道內(nèi)氯氣流發(fā)生嚴重的邊界層分離及二次渦流，再加上氣流速度較大，使氣流的流動損失，導致氣流的有效能量大幅減少，這樣就會使壓縮機的出口氣流形成壓力脈沖從而使離心式壓縮機進入喘振工況。

2 存在問題

目前防喘振設(shè)計為一備一用或并聯(lián)運行，這種設(shè)計的缺點在于進一步降壓生產(chǎn)時壓縮機在低壓情況下流量通道太小，無法達到正常工藝流程所需的流量要求，也不適應(yīng)于串聯(lián)運行，因為原有6in(1in=25.4mm)的防喘振閥不能滿足大流量通道壓縮機的防喘振要求，雖然目前市場上將原有6in防喘振閥更換為8in防喘振閥，但是這種閥門從設(shè)計到采購、安裝、調(diào)試需要很長時間，遠不能滿足整個降壓生產(chǎn)項目時間、費用等的要求，而且承壓能力降低，安全性能得不到保障。

3 解決方案

本論文公開了一種氯氣壓縮機防喘振裝置，包括壓縮機，在壓縮機的進出口均設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器，壓縮機的出口通過冷卻器與兩個并聯(lián)排空閥相連接，壓縮機的進口與流量計相連接，流量計的輸入端通過連接管道與手動的控制閥相連接，由于工業(yè)制取氯氣是通過電解NaCl得到的，期間會產(chǎn)生危險性氣體氫氣和氯氣，所以采用手動控制閥而不是電磁閥主要出于安全考慮。連接管道的輸入端與并聯(lián)回流管道連接，并聯(lián)回流管道上分別設(shè)置有防喘振閥和回流閥體，回流閥體由旋塞閥、執(zhí)行機構(gòu)和智能配備閥門定位器組成，智能閥門定位器設(shè)置在回流閥體的下表面，而在智能配備閥門定位器的上表面固定安裝有執(zhí)行機構(gòu)。整個裝置在保持回流閥原工作性能的基礎(chǔ)上，增加了防喘振的功能，增強了安全性。

工作過程：首先，流量流入手動控制閥，經(jīng)連接管道到達流量計，由于引起壓縮機喘振的基本原因上不外乎以下兩種：第一種：運行流量過小，第二種：壓縮機的出口壓力過高。本系統(tǒng)在壓縮機的入口、出口處均設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器和流量計，它們能將各自測得的壓力值、流量值與原本工藝流程的允許值作比較，如果流量值比給定值小或壓力比給定值高，系統(tǒng)就會發(fā)出一個控制信號，產(chǎn)生使防喘振閥門自動打開的動作，從而達到增加流量，防止喘振的目的。當出現(xiàn)壓縮機出口壓力異常升高的情況，壓縮機出口設(shè)有放空閥，可通過放空閥將氣體及時排出，并且在回流閥體上增設(shè)有電磁閥和快排閥，在壓縮機正常工作的情況下電磁閥帶電，閥門工作在正?；亓鏖y控制狀態(tài)，一旦工況達到防喘振控制工況，電磁閥即刻斷電，快排閥迅速排掉執(zhí)行器氣腔室儀表氣壓，使得閥門全開，從而實現(xiàn)了雙保護功能。出口壓力正常時，氣腔室起到了一個過渡作用，

圖4 裝置主圖

圖5 裝置附圖

當壓力異常時，氣腔室起到了緩沖作用，進一步增強了系統(tǒng)的安全性。

4 結(jié)語

經(jīng)過裝置改進后，防喘振效果明顯，喘振幾率降低，安全性大大的提高。

①蔣良輝 (1993- ),男,漢,江蘇宜興人,研究生,研究方向：化工自動化。②王業(yè)琴(1980- )，女，漢，博士，研究方向：自動化。