張暉

摘要：本文主要從對螺桿壓縮機在石油化工中的廣泛使用方面展開調(diào)查分析，借此帶領(lǐng)大家認識螺桿壓縮機的特有特征。從螺桿壓縮機的結(jié)構(gòu)圖以及設(shè)計感等方面展開分析，比較其在工業(yè)領(lǐng)域運行過程中的優(yōu)缺點。經(jīng)調(diào)查分析對比總結(jié)出：螺桿壓縮機擁有較強的適應(yīng)能力和可靠的安全特性，被廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域當中，且在此領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍還在不斷擴大。

關(guān)鍵詞：螺桿壓縮機;石油化工工藝;應(yīng)用;探討

引言

50年代初，無油螺桿壓縮機在工業(yè)領(lǐng)域開始嶄露頭角，直至60年代，人們又新發(fā)明了另一款兄弟機即噴油螺桿壓縮機;在70年代，這兩種壓縮機在工業(yè)領(lǐng)域都得到了快速的發(fā)展。下表圖1和圖2分別是這兩種類型螺桿壓縮機的經(jīng)典結(jié)構(gòu)平面圖，當兩側(cè)的螺桿同時旋轉(zhuǎn)時，相互之間形成的螺旋齒槽的空隙就會吸入氣體，經(jīng)旋轉(zhuǎn)壓縮后升壓排出。

兩種螺桿壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖的主要差異在于：無油螺桿壓縮機的齒輪是同步的，在陽螺桿和陰螟桿之間，兩個螺桿有適中的距離，保證不會產(chǎn)生摩擦力，使用過程中無需用到潤滑油;因其使用的是滑動軸承，所以旋轉(zhuǎn)速度較快，在軸承與轉(zhuǎn)子室之間有機械、油膜等密封隔離壓送氣體存在。正常情況下，會在無油螺桿壓縮機機殼放置一個冷卻夾套，這樣可以對介質(zhì)進行強制性冷卻，同時也會過濾掉不純物，對其進行洗滌，保證這些介質(zhì)不會因為高溫出現(xiàn)聚合現(xiàn)象。

1螺桿壓縮機的優(yōu)點

1.1操作平穩(wěn)，無噪音

螺桿壓縮機與往復(fù)式活塞壓縮機不管是排氣過程、壓縮方式還是容積都具有相同的屬性。但螺桿壓縮機在運行過程中不會產(chǎn)生多余的容積。螺桿壓縮機的流量-壓頭曲線與離心式壓縮機有很大區(qū)別，螺桿壓縮機在小流量運行中不會有振動，而且隨著流量的減少，它的壓比也會呈上升模式。但實際上所有的參數(shù)都是在可控范圍，所以使用螺桿壓縮機的操作非常平穩(wěn)。

螺桿壓縮機不會反復(fù)運動，而是在每分鐘內(nèi)達到一定數(shù)量的旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)運動也會直接產(chǎn)生氣體，經(jīng)過轉(zhuǎn)子的動態(tài)平衡，只會發(fā)出小幅度的振動，而且噪音也可以忽略不計。

1.2使用壽命長

螺桿壓縮機與往復(fù)式活塞壓縮機有很多不同之處，往復(fù)式活塞壓縮機各個零部件價格昂貴且極易損壞，易受沖擊振動等影響，導(dǎo)致使用時間較短就要對零部件進行修理甚至是更換。而螺桿壓縮機零部件剛性較大，振動小不易受到?jīng)_擊，所以其使用時間較長，有的機器甚至可以連續(xù)使用兩年以上沒進行大修期。實際上螺桿壓縮機是否需要進行大修期是依據(jù)內(nèi)部零部件尤其是靠軸承和軸封的使用時間長短決定的。

1.3流量可無極調(diào)節(jié)

螺桿壓縮機與往復(fù)式活塞壓縮機相比，二者除了都可以進行驅(qū)動變換速度、調(diào)節(jié)空氣介質(zhì)外，噴油螺桿壓縮機機器還配有滑閥調(diào)節(jié)機構(gòu)，滑閥的主要作用是調(diào)節(jié)吸入的氣體向排氣端移動，這可以降低使用功率，這種調(diào)節(jié)效果比往復(fù)式活塞壓縮機好。

2.螺桿壓縮機的應(yīng)用實例

2.1火炬氣回收壓縮機

火炬氣壓縮機適用于汽車尾氣回收，因其成分復(fù)雜，粉塵顆粒數(shù)量多，嚴重影響了密封性。所以火炬氣壓縮機的密封通常使用接觸性密封法。隨著汽車尾氣煉化企業(yè)技術(shù)的改良，火炬氣壓縮機不斷加強單級壓比數(shù)據(jù)升高，以往的單級壓縮法存在耗油大、效率低等問題，所以未來它的發(fā)展模式是采用兩級壓縮法，大大的降低了單級壓比。

2.2 CO原料氣壓縮機

CO原料氣壓縮機主要作用是化工企業(yè)用來回收和提純，CO本身就是混合物，內(nèi)含大量顆粒粉塵，而噴液螺桿壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中會形成一定的空隙，所以適用壓縮中帶粉塵顆粒的介質(zhì)。噴液螺桿壓縮機排氣是連續(xù)不間斷的，一直保持較為平穩(wěn)的氣壓，所以尤其適合CO原料氣的工藝使用。

2.3焦爐煤氣壓縮機

焦爐煤氣壓縮機對煤化工企業(yè)來說必不可少。它在企業(yè)重復(fù)回收使用制作焦炭具有重要作用，它是產(chǎn)生焦爐煤氣的重要設(shè)備。焦爐煤氣本身具有大量的氫氣、一氧化碳等易燃易爆氣體，所以對壓縮機的密封性具有嚴格的要求，而且壓縮機必須可靠，能夠進行較長時間的使用。但是焦爐煤氣壓縮機大都采用密封性結(jié)構(gòu)材料，它是以氮氣作為密封過程的緩沖氣。因其內(nèi)部含有許多易腐蝕的雜質(zhì)，所以在材料的選取上需要選用不銹鋼材料。

隨著煤化工企業(yè)工技術(shù)的改良，焦爐煤氣壓縮機要同時滿足流量大高壓比的需求，所以開發(fā)高水平螺桿型線，增增加密封度，提高抽吸能力，是未來焦爐煤氣發(fā)展的大趨勢。此外，可以有效利用高壓蒸汽提高螺桿壓縮機的能力利用率。

3螺桿壓縮機應(yīng)用現(xiàn)狀趨勢

近年來，隨著我國科技的進步和發(fā)展，螺桿壓縮機的技術(shù)水平也得到了大大提高。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計顯示，目前我國約有三十多家石油化工企業(yè)應(yīng)用螺桿壓縮機進行化工生產(chǎn)。此外，螺桿壓縮機的質(zhì)量、工藝、裝備及管理水平等也得到了很大的提升，整體使用頻率不斷增加，在石油化工生產(chǎn)中起著不可替代的作用。在未來石油化工工藝中，螺桿壓縮機將會繼續(xù)進行優(yōu)化，開發(fā)出三維工程模式，不但能提升產(chǎn)品質(zhì)量，還能增加美觀。此外，新開發(fā)的三維設(shè)計還可以有效改善機器原有的瑕疵，它可以自動完成干預(yù)檢測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計結(jié)構(gòu)問題，進一步保障了設(shè)計的準確度。三維工程設(shè)計模式可以運用CAD完成，還能完善數(shù)據(jù)庫和圖庫。在未來的工藝里，螺桿壓縮機還會進一步發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子—軸承，若轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)遠未達到設(shè)計水準，其在運行過程甚至出現(xiàn)強烈的振動導(dǎo)致不穩(wěn)定，需要對數(shù)據(jù)參值重新進行評估。事實上改變轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的因素不少，如果想實現(xiàn)智能化自動化的系統(tǒng)模式，需要不斷修改調(diào)整更加精確的數(shù)據(jù)，所以未來在在軟件開發(fā)上還要更重視。

結(jié)語

雖然螺桿壓縮機在進行一系列改造之后系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)依然復(fù)雜，而且工作效率不高，但是因其具有性能可靠低故障率等優(yōu)勢，在石油工廠中依然具有經(jīng)濟和社會雙重收益的特點。

參考文獻：

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