加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数

加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数厂名处理量新氢压缩机操作参数机器备注-×104t/a流量m3n/h入口压力MPa出口压力MPa入口温度℃配置茂名80214701.219.3402X60%三井南京80214701.219.3402X60%三井辽阳化纤公司100292332.39619.3402X60%吉林化学工业公司60160002.413.82402X60%Dress-land镇海炼化80208501.219.23402X60%沈气厂氢气在往复式压缩机中的压缩氢气在往复式压缩机中的压缩，一般具有以下特点：可通过多级压缩实现较大的压力比：限制每一压缩级的出口温度不超135℃尽量采用无油或少油润滑控制活塞平均速度不大于3.5m/s在多级压缩的往复式压缩机中，要采取级间回流的控制手段，使每级压力比尽量接近设计值新氢压缩机配置方案根据装置所需的新氢量，在选择新氢压缩机时，通常有三种方案可供选择2×60%3×50%，2×100%。方案方案（一）方案（二）方案（三）项目2×60%3×50%2×100%1操作方式正常时2台同时操作，一台故障后，装置降量操作正常时，两台并联操作，一台故障时，另一台投入，装置不降量。正常时，一台操作，一台备用2备用率无备用一台备用50%一台备用100%3驱动电机功率需求按总量60%，容量中等功率需求按总量50%，容量最小功率需求按总量100%，容量最大4操作可靠性取决于机器质量，但由于无备用，在一台故障时，装置需降量有备用机组，故障后可迅速切换，保证装置处理量有备用机组，故障后，可迅速切换，保证装置处理量。5占地面积最小最大大6投资最少大大在选择配置方案时，还应考虑以下因素。1）压缩机的排量控制及调节新氢压缩机可以通过设置固定式或可变式余隙腔及入口卸荷的方式实现排量控制。通过固定式（或可变式）余隙腔可实现约10%左右的排量控制。通过入口卸荷可使具有二列一级缸的压缩机实现0%、25%、50%、75%、100%的排量控制、对只有一列一级缸的压缩机可实现0%、50%、100%的排量控制。以2×60%的方案为例，通过10%余隙腔及入口卸荷控制，可实现所示的操作工况的组合：2台60%配置方案工况A机B机总排量160%60%120%254%（余隙腔开）60%114%3*54%（余隙腔开）54%（余隙腔开）108%430%（入口卸荷）60%90%554%（余隙腔开）30%（入口卸荷）84%660%060%工况3为正常工况，总量的8%每台为总量的4%用于压力控制回流2）某些装置要求新氢压缩机在某一中间压力下抽出部分氢气，这将对压缩机级压缩比的选择提出要求。3）为了使操作中当运行余隙腔调节及入口卸荷调节时，压缩机级压缩比能保持在设计值，新氢压缩机还需设置级间回流控制系统。新氢压缩机的级间调节新氢压缩机的级间调节单台配置方案的优化无论采用何种配置，对单台机的选型均需考虑级压缩比的合理分配，总列数及每级的气缸数。近年来往复式压缩机多采用卧式对称平衡型。压力比：从限制每级出口温度不超过135℃的条件，每级的压力比一般均小于3。总列数：在确定总压缩级数及级压力比以后，根据每列为一个气缸的原则确定总列数，考虑到压缩机动力平衡的要求，采用偶数列是理想的。每级气缸数：由每级要求的入口流量计算出的气缸直径，再综合考虑总的级数，列数及动力平衡，确定每级的缸数。新氢压缩机对每级出口温度的严格要求（小于135℃），使制造厂在考虑配置方案时应综合考虑压力比的分配及总的列数，从动力平衡的角度选择偶数列的布置较为理想。压缩级数及列数偶数列的气缸布置对机架受力和力矩的影响压缩级数及列数目前工业上应用的往复压缩机从2列到10列，每列间相隔相同的角度。为减少往复及旋转质量惯性力的影响可应用以下方法：.对2列，4列90o布置，8列45°布置的采用配重。.4列180°、6列60°、8列90°布置可不需要配重，所有往复惯性力全部平衡。曲轴箱列数设计压缩级数及列数从设计角度，最佳的方案是所有各列的往复部分的质量相等，或相对的二列往复部分质量相等，最低的要求是使相对的二列往复部分质量尽可能接近，并采用较重的活塞、在十字头上加配重。意大利NUOVOPignone公司H型机架的数据架型号HAHBHDHEHFHG额定功率kW800~16001250~37502300~94403800~190004500~225007000~35000转速maxr/min1200800700600480430行程mm180210~230240~280240~330320~420360~450曲柄拐数2~42~62~82~102~102~10HHE压缩机数据表型号HHE-FBHHE-VEHHE-VGHHE-VL综合活塞力kg13608272164762881648气体力kg16329.632659.25670099792活塞杆直径mm57.15(2.25”)76.2(3”)101.6(4”)127(5”)曲轴直径mm171.45(6.75”)228.6(9”)279.4(11”)330.2(13”)行程mm8.5,10”－12”11”－13”12”－15”12”－16”额定转速rpm500428333333最高转速rpm600500375375最大线速度m/s5.084.6574.4454.511气缸列数(1)、2、(3)、41－61－101－10最大单列轴功率503.35kW1155.8kW1938.8kW2565.2kW最大轴功率kW262552808850171952列机重量kg13923215462712543772每增1列重量kg8526725810433145152列机占地mm5791×21347747×24138128×25919017×2972每增1列占地mm5791×5247747×6358128×6739017×788压缩机工作原理分体机身整体机身整体浇铸的大机型机身曲轴拐数设计压缩机的三个曲拐之夹角为120度对称平衡式需要一个虚拟曲拐来平衡其它三个曲拐对置式曲轴结构对置式结构加大了压缩机的承载能力，并可实现奇数列布置对置式与对称平衡式的比较曲轴短垮距多支撑提高整体刚性十字头名称由来十字头销连杆活塞杆十字头体滑板衬圈小头瓦夹块上紧十字头NNFF液压上紧拉力器液压口拉杆螺母拉杆螺栓上紧螺母活塞杆法兰液压上紧十字头液压上紧十字头中体滑道中的十字头小型机用超级螺母上紧模锻连杆模锻连杆铝镁合金轴承薄壁瓦滑动轴承整体铝镁合金低摩擦高强度钢基巴氏合金强度低易剥落润滑油孔润滑油孔轴瓦的性能比较巴氏合金承受能力所需润滑油过主轴瓦和连杆大头瓦滤器进度厚度mmPSI%U钢基巴氏合金层0.061000-160010040-60铜基巴氏合金0.007-0.0112525铜基薄层巴氏合金0.002-0.003150-17510多金属薄层巴氏合金Micro300-50010吕合金基薄层进氏合金0.005-0.001500010飞轮置于压缩机与电机之间电动机电机冷却器压缩机带盘车功能的飞轮对置式布局和单支承电机曲拐的均分度设计使能耗降到最低HHE载荷的均衡分布减小了对驱动器的冲击对称平衡式的负荷不均衡性靠很大的飞轮加以克服曲轴夹角的均分度设计05101520253035400510152025303540无计划停车原因统计表•36%的事故率•40%以上的维修费用•间接引起活塞环的损坏•间接引起活塞杆的损坏•间接引起活塞杆填料的损坏气阀的损坏引起…影响气阀可靠性的因素主要有腐蚀：在阀板、弹簧上极小的蚀点均可引起疲劳破坏。温度：阀板、弹簧等所使用材料的温度极限。对颗粒的容忍性：气流中携带的颗粒会引起泄漏和运动部件的疲劳。非金属材料对颗粒的容忍性较好，因为颗粒可嵌在其上面不影响可靠性。差压：高的差压如果和高的温度组合则易造成阀板的变形冲击：阀板对阀座的冲击速度过大会造成“冲击疲劳”，其值和材料及阀的设计有关。脉动：如果阀在打开的位置下，阀板在阀座和导杆间来回颤抖，这将减小可靠性。PEEK是Poly-Ether-Ether-Ketone的缩写阀片材料阀片材料分子结构比较金属分子结构PEEK分子结构•重量轻为金属阀片的六分之一,减少惯性力和冲击力及磨损,使用寿命增加.•耐腐蚀几乎所有种类的工艺气体,包括100%H2S和低于3%的氯气或HCL100%HCO等各种酸性气体.承受气体中液体和渣质大升程peek阀片最大允许升程为3.56mm,钢阀片最大允许升程为1.788mm,可减少气体流经气阀的阻力,并提高使用寿命.抗冲击疲劳性高抗饶裂疲劳性高PEEK材料特点操作温度操作压力操作差压环型阀218C210Kg/cm2105Kg/cm2POPPET218C280Kg/cm2140Kg/cm2PEEK的材料特性环状阀POPPET阀POPPET阀的阀芯Magnum阀活塞杆填料活塞杆填料工作原理斜切口三瓣式填料环开放式水道填料盒封闭水道填料盒小“O”型圈,更换方便封闭水套紧贴密封圈,冷却效果好模锻连杆和大小头瓦•连杆是高强度模锻钢制造.•大头瓦材料为铝镁合金(同主轴瓦),上下两半结构,可加垫调节•小头瓦为青铜瓦套•小头瓦内有螺旋线油槽用于建立油膜润滑十字头销•衬套是可更换零件孔口式卸荷器柱塞式卸荷器余隙腔式卸荷器卸荷器的类型压缩机的流量控制入口缓冲器出口缓冲器入口过滤器冷却器分离器指状卸荷器柱塞式卸荷器•柱塞式卸荷器安装在进气阀上•与一个进气阀一起使用.当卸荷器关闭时,进气阀正常工作.当卸荷器开启时,气缸里面的压缩气体通过阀中部的开口流回,排气阀关闭，气缸卸荷。柱塞动作过程孔口式卸荷器•孔口式卸荷器安装在气缸上•下面有一个可更换的机座环.它可以把进气通道全部堵住,此时气缸侧有效地负荷运行.如果阀离开阀座,气缸侧就卸荷余隙腔卸荷器•余隙腔卸荷器安装在气缸端盖上•用来开启和关闭余隙腔.当卸荷阀关闭时,余隙腔关闭,当卸荷阀开启时,余隙腔与气缸腔连在一起,用来减少流量.活塞杆-合金钢AISI4142,35CrMoV-不锈钢AISI410/420，17－4PH-滚制螺纹加工工艺-螺纹根部应力限制在最大允许负荷下,螺纹根部应力值限制在10,000PSI以下(AISI4142和CC450的材料允许抗拉强度力100,000和160,000PSI)-螺纹预(拉)应力为最大允许负荷下应力值的1.5倍.满足API要求对应填料处活塞杆硬化处理,采用:-感应硬化-表面镀铬-活塞杆表面喷涂硬化技术TC3-高速高温喷涂原料组份钨T+碳化物C+钴C+铬C燃料室温度2760ºC喷涂速度1360M/S优点:-涂层高密度,高均匀度,与母体高强度结合-表面硬度RC70-耐腐蚀辅助系统往复压缩机的辅助系统主要有入口过滤；进出口缓冲级间冷却；级间气液分离；润滑及冷却系统等。辅助系统的正确选择对压缩机的安全运转至关重要保证各级气缸进入的气体是干净的，不含杂质颗粒及液滴（水滴及油滴）。为了防止气体中所含之水份在冷却的气缸（套）壁上会冷凝，API618规定进入气缸的冷却水温度应比气体入口温度高约5℃。因而设置专门的电加热设施则是必需的。严格要求的级间冷却系统应能使压缩后的气体冷却到规定的入口温度，这不仅是节省压缩功率的需要，同时也是保证压缩机正常吸入容积的要求，在不变的重量流量下，温度高则容积增加，造成各级间的不协调，改变级压力比。正确的进出口缓冲罐的设计，可以防止和抑止往复式机器的脉冲效应。润滑和冷却（气缸及盘根）系统则是保证运动机构—曲轴，连杆，十字头及活塞和活塞杆正常运转的命脉，D-R公司对往复式压缩机的故障统计，活塞杆盘根，活塞环，支撑环，气缸润滑系统的故障共占37.5%。而活塞环，支撑环及杆盘根的故障，除材料、操作等原因外，均和冷却及润滑系统有关。制造过程中的主要检查主要零部件材料的化学成份及机械性能数据重要零部件的无损探伤检查水压试验及氮气试验出厂试验项目通常进行无负荷机构运转试验。按规定在拆除进出口气阀的条件下，进行4小时的全速运转试验。试验后，对运动部件进行解体检查。机械运转拆检机械运转拆检