透平壓縮機在化工行業中的應用主要包括以下幾個方面:氣體提純、乙烯裝置、丙烯腈、甲醇、液化天然氣、合成纖維、合成橡膠、硝酸生產和尿素。對于為化工大型成套裝置配套的透平壓縮機,目前可為年產52萬噸尿素裝置、年產30萬噸合成氨裝置、年產70萬噸乙烯裝置、4萬立方米等級的空分裝置及日處理2700萬立方米的大型煤化工裝置配套。
基本滿足市場需求
用于化工行業的一般通風機產口,由于結構比較簡單,國內生產廠家生產的產品完全可以滿足行業的需要。對于透平壓縮機而言,正朝著高效、高速、高壓方向發展,因此,心臟部件葉輪的性能被擺到首要位置上。沈陽鼓風機廠是我國最大的生產離心壓縮機的企業,代表了我國離心壓縮機的企業,代表了我國離心壓縮機的設計水平,產品質量也接近國外同類產品。
透平壓縮機產品結構的變化,主要表現在多軸組裝式的離心壓縮機上。以美國英格索爾--蘭德公司生產的c200mx5hp組裝式離心壓縮機為例,該產品比國內單軸水平剖分的離心壓縮機,在滿足同等流量壓力要求的前提下,節省功率12%,而且結構緊湊、占地面積小,運輸、安裝均極為方便。
在消費結構方面,由于國外生產的透平壓縮機技術水平先進、性能可靠、產品質量好,所以盡管價格昂貴用戶仍愿意購置國外產品。對于量大面廣的通風機產品,因其性能相差不大,且主要是價格方面的原因,仍是以國產為主。
容量繼續增大
針對上述問題,再加上化工裝置的大型化(如大型乙烯裝置最大年產量已達90萬噸,合成氨裝置的規模也在不斷擴大),迫使風機的容量也不斷增加。隨著新技術的發展,尤其是新型氣體密封、磁力軸承和無潤滑聯軸器的出現,使得超高壓壓縮機和超小流量壓縮機成為新的發展趨勢。這類離心壓縮機的出現,在化工行業的某些領域可取代往復式壓縮機。因通風機屬于量大面廣的產品,又是耗能主要產品,所以主攻方向是把節能放在重要地位,進一步發展節能風機產品,改造老產品,淘汰落后風機產品,是風機行業主要努力的課題。
高效節能成為主流
為提高風機效率,為用戶節約能耗,三元流動理論在風機中擴大了應用范圍。在透平壓縮機方面,沈鼓新開發的三元葉輪設計和流場分析程序代替了引進程序,從而使整機的設計水平提高。采用有限元方法新開發的串列轉子--軸承系統動力穩定軟件及多軸轉子--軸承系統動力穩定性軟件達到國際先進水平。同時,又對主要零部件的材料及加工工藝進行了大量的工藝試驗研究,改進了原葉輪開槽焊接工藝,實現了葉輪窄槽開槽焊,并為實現葉輪真空釬焊創造了條件。
隨著計算機的迅速發展及三元氣流解析的應用,三元流動葉輪理論研究,已從準三元流動葉輪發展到全三元流動葉輪。三元流動分析法不僅用于葉輪設計,還發展到葉片擴壓器靜止元件設計中,以期達到最高的機組效率。三元流動葉輪在離心通風機中,也將用得越來越多。
高速是小型化的途徑
各類風機采用三元流動葉輪后,在提高效率的同時,可取得了縮小體積和減輕重量的明顯效果。提高轉速也是風機小型化的重要途徑之一。為了解決提高轉速后會給壓縮機帶來密封系統、軸承系統以及轉子穩定性等一系列問題,出現了新研制的液體動力旋轉氣體密封、高速氣體軸承及磁力懸浮軸承等當代最好新技術成果,為風機實現高速小型化創造了良好的條件。
降低噪聲成為首要問題
降低噪聲是各種風機亟待解決的問題之一。隨著風機不斷向大型化和高速化方向發展,使噪聲問題更加突出。為此,風機設計部門正在千方百計使風機的氣動噪聲降到最低點。在設計方面的改進達不到目的時,又設計了各種型式的消聲器來降低噪聲,或者采取封閉機器用隔聲的措施來達到降噪的目的。
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