注气往复式压缩机脉动控制设计
注气往复式压缩机在运行初期，排压低。随着压缩机持续工作，排压逐步升高，最后达到正常运行工况。如辽河油田某注气项目，压缩机在注气初期排压仅为2MPa，达到正常运行工况时为28MPa。排压差别引起级间压力分配和流量变化，由此导致对应的脉动控制设计也有所不同。但一台压缩机组只可能有一种脉动控制设计。这就使得需要同时兼顾正常和低排压两种运行工况的注气往复式压缩机脉动控制设计成为了一个难点。
具体地说，低排压工况下流量大、流速高、压降大，往往使得在正常工况下满足API 618标准要求的脉动控制设计，因压降严重超标而不再合格。但如为了保证在低排压工况下压降合格，增加孔板内径或滤波管尺寸等，常常又会导致正常工况下的压力脉动超标。目前，解决这对矛盾的主要方法是进一步增加缓冲罐尺寸。但这种做法不仅提高了生产成本，同时因缓冲罐尺寸变大、机械固有频率下降，也增加了机械振动的风险。
通过分析低排压工况下级间压力和流量的计算结果，我们发现目前大多数低排压工况的数据，是通过采用经验方法估算级间压力损失的方法计算得到的。也就是，在工况性能计算程序中，按经验估计级间压力损失，并据此计算级间压力分布和流量。因低排压工况下的级间压力损失大，难以按经验一次性估计准确，往往使得计算出来的流量比实际流量大，计算出来的脉动控制压降也比实际情况下的压降严重得多。这种计算上的误差，加大了低排压和正常工况下脉动控制设计之间的矛盾。很可能将一个由正常工况计算得到、在低排压工况下实际上合格的脉动控制方案，在低排压工况检验中，计算成“不合格”而导致不必要的重新设计。
为了缓解甚至消除目前低排压和正常工况下脉动控制设计之间的矛盾，有必要提高低排压工况数据的计算准确性。为此，本文提出一种迭代方法计算低排压工况下的级间压力损失，并据此计算级间压力和流量。具体做法是：在工况性能计算程序中，参照正常工况经验数据估计级间压力损失，计算得到各级间压力和流量;再在脉动分析软件中，输入、使用计算得到的工况数据，进行脉动控制设计，并同时得到各级间压力损失;然后，比较脉动分析软件中计算得到的和工况性能计算程序中估计的级间压力损失值。如相差较大，则用前者替代后者，进行新一轮级间压力和流量计算，脉动控制设计计算，以及级间压力损失计算;如此反复，直到脉动分析软件中计算得到的级间压力损失，与本轮工况性能计算程序中所使用的级间压力损失输入值接近为止。
应用这种方法，使用压缩机工况性能计算程序和Bentley Puls脉动分析软件，我们成功设计了国内某注气项目压缩机脉动控制方案。该项目压缩机组总体布置如图1所示，三级压缩。本文以第3级排气缓冲罐设计为例，通过使用一个正常工况和一个低排压工况为例，说明所提方法的应用过程，以及对注气往复式压缩机脉动控制设计结果的影响。
2 、压缩机组及运行工况
2.1 压缩机的主要技术参数
型式：卧式双列三级双作用
功率：1800kW
排量：35-40万方/天(天然气)
进气压力：1.45MPa
排气压力：28MPa(正常工况)
气缸直径：一级φ245mm;二级φ180mm;三级φ135mm
活塞行程：139.7mm
压缩机转速：990转/分
2.2 运行工况
机组共有120个运行工况，其中40个为正常运行工况，80个为低排压工况。本文选取工况1(为正常工况：进压1.45MPa，排压28.0MPa，流量35.1万方/天)和工况85(为低排压工况：进压1.45MPa，排压8.0MPa，流量37.2万方/天)进行示例计算。
按一般经验数据，估计一、二、三级级间压力损失分别为管线压力的2%，1%和1%，使用工况性能计算程序，计算得到工况1和工况85的级间工况数据分别如表1和表2所示。注意，低排压工况下的三级气缸处于吹过(非工作)状态。
3、使用目前经验方法的脉动控制设计
使用Puls脉动分析软件，对第3级排气系统建立脉动分析模型如图2所示。按API 618(第五版)标准方法3，使用表1所示的正常工况数据进行分析，得到脉动控制设计方案为：缓冲罐尺寸如图3所示，罐中加NPS 2英寸长1080mm的滤波管，并在气缸和缓冲罐出口加内径45mm的孔板。此时，计算得到系统最大压力脉动、缓冲罐上的不平衡力、以及脉动控制引起的压降分别为允许值的92%，20%和15%。脉动控制设计满足API 618标准要求。
使用表2所示的低排压工况数据对此脉动控制设计进行检查计算，结果发现系统中的最大压力脉动是允许值的117%(见图4)，脉动控制引起的压降是允许值的119%。说明由正常工况计算得到的该脉动控制设计，在低排压工况条件下，不满足API 618标准要求，需要进行调整。
依据低排压工况数据，调整脉动控制设计如下：增加缓冲罐内的滤波管尺寸到2.5英寸，以及去掉气缸出口处的孔板。在此新的脉动控制设计条件下，低排压工况下的最大压力脉动、缓冲罐上的不平衡力、以及脉动控制引起的压降分别为允许值的99%，16%和57%，满足API618脉动控制设计标准要求。
使用正常运行工况数据检查该调整后的脉动控制设计，发现系统最大压力脉动、缓冲罐上的不平衡力、以及脉动控制引起的压降分别为允许值的160%，30%和5.5%。虽然脉动不平衡力和压降满足标准要求，但系统脉动值超标严重。
这就说明，调整前的脉动控制设计满足正常工况运行要求，但不满足低排压工况要求。调整后的脉动控制设计满足低排压工况要求，但不满足正常工况运行要求。因此，脉动控制设计需要进行进一步调整，例如加大缓冲罐尺寸等。但是，如前面所叙，加大缓冲罐尺寸会增加制造成本，以及有可能引起新的机械振动方面的问题。
4、修正低排压工况数据进行脉动控制设计
上面过程说明了因考虑低排压工况所导致的脉动控制设计修改。但查看表3第3、4行可以发现，对应低排压工况，通过Puls脉动分析软件计算得到的级间压力损失与工况性能计算程序所使用的输入估计值差别很大。这就说明，目前所使用的低排压工况数据是不准确的，需要进行修正，并用修正后的工况数据检查由正常工况计算得到的脉动控制设计结果。
为此，把Puls脉动分析软件计算得到的级间压力损失，作为工况性能计算程序中的级间压力损失输入，重新计算低排压工况数据。经2次迭代，一、二、三级级间压力损失分别由最初的估计值(即管线压力的2%，1%和1%)，调整为管线压力的2.5%、3.2%和8%。此时，由Puls脉动分析软件计算得到的级间压力损失与工况性能计算程序所用的输入值非常接近(见表3第5、6行数据)。按此级间压力损失，经工况性能计算程序得到的级间工况数据如表4所示。从表4可以看到，经压力损失调整后，各级间进、出口压力也进行了重新分配，其中三级缸由以前的不作用状态变为作用状态，同时流量也有所降低。此工况数据与表2
所示的数据相比，因是通过迭代过程得到，更加接近低排压工况的实际情况。
使用调整后的低排压工况数据，重新复核由正常工况得到的脉动控制设计，结果表明计算的最大压力脉动(图5)、缓冲罐上的不平衡力、以及脉动控制引起的压降分别为允许值的95%，10%和70%，满足API 618标准要求，无需作进一步调整。
作为参考信息，表3中第1、2行还分别列出了在正常工况下，通过Puls脉动分析软件计算得到的级间压力损失与工况性能计算程序中所输入的压力损失估计值。两者非常接近。说明在正常工况下，使用管线压力的2%，1%和1%作为一、二、三级级间压力损失估计值是准确的。
5、结论
分析结果表明：
(1)本文提出的通过迭代调整级间压力损失，提高低排压工况数据计算准确性的方法，可有效缓解注气往复式压缩机低排压和正常工况下脉动控制设计之间的矛盾，避免不必要的脉动控制设计修改。同时，设计的脉动控制方案因工况输入数据准确更加符合实际情况。
(2)本文提出的迭代调整级间压力损失的方法，也可推广应用到大功率机组正常工况下的级间压力损失确定，以及其它缺乏级间压力损失估计。
经验数据的机组。以提高进行脉动控制设计时输入工况数据的准确性，和脉动控制设计结果的有效性。
(3)本文仅以一个正常工况和一个低排压工况进行示例计算，主要用来说明所提迭代方法的应用过程，以及对脉动控制设计结果的影响。对脉动控制设计结果的接受或否认，按是否全部满足压力脉动、不平衡力和压降3个指标的要求来确定，以形成一个统一的比较基准。在实际项目工作过程中，某些脉动、不平衡力和压降等指标，在满足指定条件下是可以不满足的。
过程流体机械课程设计 院系： 指导老师：
目录 1 课程设计任务...................................... 错误!未定义书签。 1.已知数据...................................... 错误!未定义书签。 2.课程设计任务及要求............................ 错误!未定义书签。 2 热力计算.......................................... 错误!未定义书签。 1.初步确定压力比及各级名义压力.................. 错误!未定义书签。 2.初步计算各级排气温度.......................... 错误!未定义书签。 3.计算各级排气系数.............................. 错误!未定义书签。 4.计算各级凝析系数及抽加气系数.................. 错误!未定义书签。 5.初步计算各级气缸行程容积...................... 错误!未定义书签。 6.确定活塞杆直径................................ 错误!未定义书签。 7.计算各级气缸直径.............................. 错误!未定义书签。 8.实际行程容积及各级名义压力.................... 错误!未定义书签。 9.计算缸内实际压力.............................. 错误!未定义书签。 10.计算各级实际排气温度......................... 错误!未定义书签。 11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径........... 错误!未定义书签。 12.复算排气量................................... 错误!未定义书签。 13.计算功率，选取电机........................... 错误!未定义书签。 14.热力计算结果数据............................. 错误!未定义书签。 3 动力计算.......................................... 错误!未定义书签。 1.第Ⅰ级缸解析法................................ 错误!未定义书签。 2.第Ⅰ级缸图解法................................ 错误!未定义书签。 3.第Ⅱ级缸解析法................................ 错误!未定义书签。 4.第Ⅱ级缸图解法................................ 错误!未定义书签。 4 零部件设计........................................ 错误!未定义书签。
压缩空气管路系统设计与安装 苏州卓锐机械空气压缩机的应用范围是广泛的，正确安装是重要的关键，注意任何应用类型所共有的安装基本原则，将可确保空压机发挥最高效率和性能。 压缩空气作为动力源泉已经有一个多世纪的历史，随着科学技术的发展，特别是人类对其生存空间环境要求的提高，推动了压缩技术的发展。现在人们不再只是满足于“动力源”了，而是对空气品质以及机器对环境的影响有了更高的要求，即对压缩机有了更高的要求：----机器对环境的影响最小； ----使机器最大程度地满足于各种环境的要求； ----人机间有良好的关系。 就空压站而言，其设计与安装，对能源消耗、生产工艺要求、空气品质、用气量满足等生产成本均有直接的因素。常见有： ----选用的压缩机规格过大。其后果：停机与空转时间长； ----选用的压缩机设备规格过小。其后果：用气终端压力过小，降低工效； ----空气压缩机通风不足。其后果：压缩机流量下降； ----管道及其配件的安装不符合要求。其后果：空气泄漏或压力降过大，气量不足或空气品质下降； ----压缩空气罐尺寸错误。其后果：设备磨损加快； ----管路、干燥器、过滤以及输入/输出气道尺寸过小。其后果：压力损失增加。 我们从事压缩空气工作者，必须清楚认识到压缩空气设备的选型、配置、供给实施设计正确具有重要的意义。 安装场所之选定 压缩机安装场所之选定最为工作人员所疏忽。往往空压机购置后就随便找个位置，配管后立即使用，根本没有事前的规划。殊不知如此草率的结果，却形成日后空压机故障、维修困难及压缩空气品质不良等后果。所以适当的安装场所乃是正确使用空压系统的先决条件。 1、须宽阔采光良好的场所，以利操作和检修。 2、空气之相对湿度宜低、灰尘少、空气清净且通风良好。 3、环境温度宜低于40℃，因环境温度越高，则空压机之输出空气量越少。 4、如果工厂环境较差，灰尘多，须加装前置过滤设备以维持空压机系统零件之使用寿命。
VW ?7.5/0.5?3型天然气压缩机设计 排气体积： V d = 7?5〃F / min 压缩介质： 吸气压力： 排气压力： 笫一级排气温度： 天然气 0.5 Mpa 3Mpa 20 °C 第二级排气温度： 25 °C 吸入气体相对湿度： 0.8 二.热力计算 压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系，结合压缩机 的具体特征和使用要求而进行的。其口的是的到最有力的热力参数和适宜的主要 结构尺寸。 已知：设计条件 排气体积： =3.5/H 3/nin 压缩介质： 吸气压力： 排气压力： 第一级排 气温度: 第二级排气温 度: 吸入气体相对湿度： 0.8 2.1结构形式及方案选择 查文献得 ￡ r =P1/ 根据公式的到压力比为： s f =3/0.5 = 6 根据总压力比为6,圧缩机的级数取二级比较合适，为了获得较好的动力平衡性 能应采用双作用缸。另外，压缩机采用水冷方式。题目要求为V 形结构，且是 无油润滑。 2.2确定汽缸直径 2.2.1初步确定各级名义压力 根据丄况的需要，选择级数为三级，按照等压分配原则有： 天然气 0.5 Mpa 3Mpa 20 °C 25 °C
第一.二压力比：8（ = S2 = >/6 = 2.449 但为使笫一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍小值，各级名义进排气压力比见表2-1 o 表2?1各级名义压力及压力比 222确定各级容积效率 （1）确定各级容积系数 山表2-2 则膨胀指数： “ =1.2 〃匚=1.25 容积系数：入= l — a（/‘一1）（2-2） 初步确定各级汽缸的相对容积系数：a t=0.1 a2=0.12 代入式（2-2）计算得： X rI = 1-0.1（21712-1） = 0.922 X v2 = l-0.12（3,?, 25-1） = 0.831 （2）选取确定压力系数 由文献查得：—=0.97 " =0.99 （3）选取确定温度系数 由文献查得：几=0.96 \2 = 0.97
4L-208型活塞式空气压缩机的选型及设计 （） 摘要：随着国民经济的快速发展，压缩机已经成为众多部门中的重要通用机械。压缩机是压缩气体提高气体压力并输送气体的机械，它广泛应用于石油化工、纺织、冶炼、仪表控制、医药、食品和冷冻等工业部门。在化工生产中，大中型往复活塞式压缩机及离心式压缩机则成为关键设备。本次设计的压缩机为空气压缩机，其型号为D—42/8。该类设备属于动设备，它为对称平衡式压缩机，其目的是为生产装置和气动控制仪表提供气源，因此本设计对生产有重要的实用价值。活塞式压缩机是空气压缩机中应用最为广泛的一种，它是利用气缸内活塞的往复运动来压缩气体的，通过能量转换使气体提高压力的主要运动部件是在缸中做往复运动的活塞，而活塞的往复运动是靠做旋转运动的曲轴带动连杆等传动部件来实现的。 关键词：活塞式压缩机；结构；设计；强度校核；选型 1.1压缩机的用途 4L—20/8型空气压缩机（其外观图见下页），使用压力0.1~1.6Mpa（绝压）排气量20m3 /min，可用于气动设备及工艺流程，适用于易燃易爆的场合。 该种压缩机可以大幅度提高生产率，工艺流程用压缩机是为了满足分离、合成、反应、输送等过程的需要，因而应用于各有关工业中。因为活塞式压缩机已得到如此广泛的应用的需要，故保证其可靠的运转极为重要。气液分离系统是为了减少或消除压缩气体中的油、水及其它冷凝液。 本机为角度式L型压缩机，其结构较紧凑，气缸配管及检修空间也比较宽阔，基础力好，切向力也较均匀，机器转速较高，整机紧凑，便于管理。 本机分成两列，其中竖直列为第一列，水平列为第二列，两列夹角为90度，共用一个曲拐，曲拐错角为0度。
离心式压缩机配管设计导则(DGM-021) 1.压缩机与建筑物之装置： 1.1 为了易于吊装、维护及消防，压缩机应配置于道路旁； 1.2 SUCTION DRUM及INTERCOOLER(AFTER COOLER)应尽可能靠近压缩机，以减少管线长度； 1.3 压缩机应距离分馏设备(FRACTIONATION EQUIPMENT)10M以上的距离； 1.4 COMPERSSOR通常皆需装置永久性之遮蔽体，在下雪很重之地区才采用全封闭性之建筑物，其它地区则采用热带式遮蓬； 1.5 热带式遮蓬，为了使建筑物内的空气流通，避免碳氢化合物积集屋内，一般墙壁由屋檐延伸至平台上方 2.4M左右； 1.6 压缩机的结构体（包括水泥基础）和遮蓬必须是各自独立的结构体，平台亦不可接触到COMPRESSOR基础，以免共振； 1.7 遮蓬内的操作平台分钢筋水泥式及格栅式(GRATING)，为了便于操作人员联系及避免聚集碳氢化合物，以采用格栅式为佳； 1.8 压缩机若采用永久式之遮蔽体，则需提供移动性天车，使足以吊起压缩机或齿轮装置中，须移动之最重零件（通常是DRIVER）; 1.8.1 吊钩高度参照设备尺寸及移动天车吊钩，使足以吊起最大的可移动物件，应在早期布置，即设定天车高度，以便土木设计结构体； 1.8.2 移动天车轨道应延伸至建筑物外，至卡车可进入的降放区，使卡车能承受零件运至修理工厂或允许在此降放区至空间修理。 1.9 压缩机与遮蓬(SHELTER)间，必须留置适当空间（通常2000MM左右），以便于操作人员的移动及维护时零件的临时安放； 1.10永久性楼梯应设置在靠近通道侧，这侧则设置一逃生爬梯； 1.11操作控制盘应设置在楼板上，且四周留置适当的空间走道，以便观察及维护，若驱动机为涡轮机，则控制盘应靠近驱动擎动阀（T&T V ALVE）以便于操作； 1.12压缩机之安装法： 1.1 2.1驱动机不是凝结式涡轮机，则通常采用地面安装式，其安装高度应考虑： （a）润滑油/封油（LUBE/SEAL OIL）能靠重力流回油槽中； （b）须符合压缩机入口之管长度要求。 1.1 2.2驱动机为凝结式涡轮机，则通常将面式凝结器，直接安装在涡轮机下方，而提升压缩机高度，称为双层安装法，其安装高度应考虑“1.12.1”所述（a）（b）两项及PUMP之NPSH值，面式凝结器之大小，膨胀接头及口径连接导管之尺寸； 1.13必须考虑吊车和遮蓬间之维护与操作空间；
VW-7.5/0.5-3型天然气压缩机设计 排气体积: 37.5/min d V m = 压缩介质： 天然气 吸气压力： 0.5 Mpa 排气压力： 3Mpa 第一级排气温度： 20 ℃ 第二级排气温度： 25℃ 吸入气体相对湿度： 0.8 二．热力计算 压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系，结合压缩机的具体特征和使用要求而进行的。其目的是的到最有力的热力参数和适宜的主要结构尺寸。 已知：设计条件 排气体积： min /5.33m V d = 压缩介质： 天然气 吸气压力： 0.5 Mpa 排气压力： 3Mpa 第一级排气温度： 20 ℃ 第二级排气温度： 25℃ 吸入气体相对湿度： 0.8 2.1 结构形式及方案选择 查文献得 21/t p p ε= 根据公式的到压力比为： 3/0.56t ε== 根据总压力比为6，压缩机的级数取二级比较合适，为了获得较好的动力平衡性能应采用双作用缸。另外，压缩机采用水冷方式。题目要求为V 形结构，且是无油润滑。 2.2 确定汽缸直径 2.2.1初步确定各级名义压力
根据工况的需要，选择级数为三级，按照等压分配原则有： 第一．二压力比：12 2.449ε=ε== 但为使第一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍小值，各级名义进排气压力比见表2-1。 表2-1 各级名义压力及压力比 2.2.2 确定各级容积效率 （1）确定各级容积系数 由表2-2查得绝热指数为K=1.4，各级膨胀过程的等熵指数m 为 则膨胀指数： 1 1.2m = 2 1.25m = 容积系数： 1/1(1)m v λ=-αε- （2-2） 初步确定各级汽缸的相对容积系数：10.1α= 20.12α= 代入式（2-2）计算得： 1/1.2110.1(21)0.922v λ=--= 1/1.25210.12(31)0.831v λ=--= （2）选取确定压力系数 由文献查得：10.97p λ= 20.99p λ= （3） 选取确定温度系数
目录 第一章总则 第二章管道布置 第一节工艺管道布置 第二节气轮机管道布置 第三节辅助管道布置 第三章配管应力解析及管道支架 第一节配管应力解析 第二节管道支架 附录1 配管柔性算图 附录2 配管柔性计算例题
第一章总则 第1.0.1条本规定适用于离心式压缩机吸入、级间、排出管道、密封油系统、油冷却器以及汽轮机系统的配管设计。 不适用于由制造厂成组或成套供应的配管系统设计。 第1.0.2条本规定第三章及附录一和二的内容，供配管设计人员在配管研究阶段，对离心式压缩机的吸入和排出口管道，作初步的宏观应力分析和判断，设计出可行的管道几何形状，供应力分析专业进行最终的柔性分析和计算，直到最后确定为止。 第二章管道布置 第一节工艺管道布置 第2.1.1条离心式压缩机典型配管研究图见图2.1.1-1和图2.1.1-2。 离心式压缩机上方及四周的配管，不应妨碍其吊装及维修，不应在转子抽出范围内布置管道。离心式压缩机的周围要留有足够的检修空间。 图2.1.1-1 离心式压缩机及汽轮机管道平面布置研究图 注：（图2.1.1-1） ①见第2.1.10条 ②见第2.1.12条 ③见第3.0.1条 ④见第2.1.11条 ⑤见第2.2.5条，此阀通常随机带来。 ⑥见第2.2.9条 吊钩
图2.1.1-2 离心式压缩机及汽轮机管道立面布置研究图 注：①见第2.1.12条。 第2.1.2条必须重视离心式压缩机吸入口处的配管结构，使其结构有利于入口处流体的分布均匀。 吸入管弯头与压缩机法兰之间，必须配置一段直管段（不连支管），此直管道长度至少为3～5倍管径，如图2.1.1-2所示。 对这一直管段的要求，通常由压缩机制造厂提出。 第2.1.3条吸入口处的弯管，其弯曲半径应等于或大于3D。 排出口处的弯管应采用Ｒ≥1.5DN的弯头。 第2.1.4条当吸入管道直径与压缩机上的吸入管接口不相符时，应采取过渡变径管连接，严禁采用异径法兰连接。一般变径管角度为8~12°，而有的压缩机制造厂要求过渡变径管的角度不大子６°，如 图2.1.4所示。 图2.1.4 吸入口过渡变径管 排出口附近的变径应采用定型产品的异径管连接。不得采用异径法兰连接。 第2.1.5条对机壳开缝与轴呈水平方向，即转子从机壳上部吊起的结构（图2.1.5-1）在压缩机吸入及 排出口向上或侧向接管时，必须配置一段较长的可拆装的管段，以便将压缩机的顶盖吊起，如图2.1.5-2 中注②。
2008年 第4期管 道 技 术 与 设 备 Pi peline Technique and Equi pment 2008 No 14 收稿日期:2007-11-26 收修改稿日期:2008-02-25 天然气压缩机的控制设计 刘 亮 (中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司,北京 100085) 摘要:介绍了离心式压缩机的自控系统设计,及在自控设计中应注意的问题。从离心机的负荷控制、入口压力控制、密封系统控制、润滑油系统控制、转子振动和轴位移控制、防喘振控制等方面入手,综合解决有关离心式压缩机的控制问题,从而满足现场实际情况的要求。DCS 系统控制方案可以结合上述几个方面的因素制定,以实现整个装置的最优化配置。 关键词:离心式;压缩机;自控系统 中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1004-9614(2008)04-0023-02 D esi gn of the Con trol of Na tura l Ga s Com pressor L I U L iang (Be iji n g Branch Co m pany,Ch i n a Petroleu m Eng i n eer i n g Co .,L td .,Be iji n g 100085,Ch i n a) Abstract:I ntr oduce the contr ol system,which design on the centrifugal comp ress or thr ough the p r oject experience .And s ome p r oble m s need t o be paid attenti on .Contr ol the centrifugal comp ress or according t o the l oading,inlet p ress,sealing syste m,lubri 2cati on system,and shaft vibrati on and offset t o meet the p ractical require ment on site .DCS system contr ol phil os ophy shall f oll ow above p rinci p le t o make guarantee that whole facilities are in good conditi on .Key words:centrifugal;comp ress or;contr ol syste m 1 项目简介 阿尔及利亚的OC 2T OUT 油田项目共分为5个站。位于整个油田中心的CPF (Central Pr ocess Facilities )站,将各井来油及天然气进行油、气、水分离,将分离出的天然气经过脱烃干燥处理后送到天然气发电机,用于发电,给整个装置供电。天然气先输送到集气器V -001内,经过压缩机SK -001的一级压缩后,将天然气从常压升高到0125MPa,然后再通过二级压缩将压力进一步压缩到0155MPa,此时的天然气品质及压力都不能满足天然气发电机的要求,需将干燥后的天然气送到压缩机 SK -002内,继续增压到0175MPa,增压后的天然气再通过外 输分离器V -002内,进行进一步气水分离。分离出来的水送到轻烃分离器V -003,干燥后的天然气送到天然气发电机。其工艺流程图如图1所示。图1中,LC 表示液位控制,SK 表示橇装设备,V 表示容器。 2 离心式压缩机的控制 离心式压缩机的基本原理是利用高速旋转的叶轮使出口的气流达到很高流速,然后在扩压室内将高速气体的动能转化为压力能,从而使压缩机出口的气体达到较高压力。常用的离心式压缩机的吸入流量在14～5660m 3/m in 的范围内[1]。根据同一台压缩机中经历的压缩级数,离心式压缩机分为单级和多级。为了提高压比,可以采用多级离心式压缩机。一台多级离心式压缩机的压缩级数最多可以达到6～8级,每级压比在 111～115之间。 211 离心式压缩机负荷控制 图1 工艺流程图 平稳的负荷控制能使离心式压缩机随工艺生产的变化不断改变其工作点(流量、压力),以适应工况的变化。为实现该目标,首先要确定压缩机的特性以及与压缩机相连接的系统特性。离心式压缩机是流量可变,而压比几乎恒定的机器。而往复式压缩机是流量恒定,而压比可变的机器。另外,按照离心式压缩机能否调速,可分为恒速和可以调速两类。 离心式压缩机负荷(流量)控制可以避免压缩机与工艺过程出现喘振和扰动,使系统运行稳定。对于不能调速的离心式压缩机,一般采用出口节流法,改变出口阻力,使离心式压缩机的工作点移动,以适应工艺工况的变化;对于可以调速的离心式压缩机,由于其出口压力与转速的平方成正比,因此采用改变压缩机转速的调节方法,这是一种节能的调节方法。
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (1) 1.1 汽车空调的历程 (1) 1.2 汽车空调制冷系统的构成及原理 (3) 1.3 空调压缩机的发展 (4) 1.4 空调压缩机的前景 (5) 1.5 本章小结 (6) 第二章空调压缩机的结构与原理 (5) 2.1 空调压缩机的分类 (5) 2.2 汽车空调压缩机的特殊要求 (10) 2.3 活塞斜板式压缩机的结构原理 (10) 2.4 本章小结 (12) 第三章压缩机测绘 (13) 3.1 测绘的意义和过程 (13) 3.2 压缩机零件的测绘 (13) 3.2.1 电磁离合器 (14) 3.2.2 斜板轴 (15) 3.2.3 活塞 (16) 3.2.4 弹片阀 (17) 3.2.5 缸体 (18) 3.2.6 前后端盖 (19) 3.3 本章小结 (20) 第四章空调压缩机的三维建模 (21) 4.1 SolidWorks软件介绍 (21) 4.2 电磁离合器的三维建模 (22) 4.3 活塞体三维建模 (25) 4.4 前后端盖的三维建模 (30) 4.5 缸体的三维建模 (32) 4.6 轴的三维建模 (33) 4.7 空调压缩机的装配 (33) 4.8 本章小结 (35)
总结 (36) 参考文献 (37) 致谢 (38)
第一章绪论 1.1汽车空调的历程 汽车问世已有一百多年的历史。随着人们的生活水平的逐步提高，汽车已成为人们生活中的必需品，成为房间生活的延伸部分。对房间环境的要求同样延伸到汽车上，空调便是其中一个重要内容。汽车上安装空调装置的主要目的在于营造一个舒适的环境条件[1]。 汽车空调是从暖气开始的，最初是用煤炭脚炉取暖及把排气管从车室内通过。第一台完整的汽车空调装置出现在1927年，它包括一个加热器、一套通风系统及一个空气过滤器。从1936年起，美国开始着手研制汽车冷气机，到了1940年，美国Packard 公司首次在汽车上采用制冷装置，其后到50年代中在美国生产的Nash牌轿车上安装了冷暖兼容的整体式空调装置，60年代空调装置才开始在汽车上普及并获得迅速发展。根据粗略统计，截至80年代末，全世界车用空调装置年产量已超过3500万辆。发达国家中汽车空调的普及率达到80%～90%，二十世纪末全世界汽车空调器市场的年需求量达到7000万套。10年功夫就翻一番，可见其发展速度之快。 我国从1971年开始在长春一汽的红旗牌轿车上装上了空调器，上海也于80年代初在上海牌轿车上装上了国产空调器。我国从1994年开始在桑塔纳轿车（新车型）上试装了国产R134a空调器。我国车用空调装置虽起步较晚，但发展速度不慢。据统计，1992年我国空调汽车的产量为16万辆，总保有量为76万辆。到了2000年空调车产量可达88万辆，总保有量约485万辆。不到10年时间，增加了4～5倍。 1.1.1汽车空调的意义 汽车空调由五个要素组成，即温度、湿度、气流、洁净度和辐射。由于空调一定要有空气流动，一般由风机完成。风机的噪音及空气通过风道而产生的噪音使人感到不舒服，因而减少风机噪音及气流噪音也成了空调的任务[2]。 调节温度是空调的主要任务。汽车空调首先是有暖气设备，其结构比较简单，轿车和中小型汽车一般以发动机冷却水作为暖风的热源；而大型客车或严寒地区的车辆则常采用独立式加热器，夏季的降温则由制冷装置完成。
3.3 压缩机选型 3.3.1 压缩机的使用范围 1．压缩机使用范围 油（气）田及长输管道气体工业使用的主要压缩机类型是：活塞式、螺杆式和离心式压缩机。 ?活塞式压缩机 用于进气流量约为300m3/min或18000m3/h以下，特别适用于小流量、高压力的场合。通常每级最大压缩比为3:1到4:1，天然气压缩机对排气温度有要求，所选压缩机的每级压缩比一般不大于4：1。 ?离心式压缩机和轴流式压缩机 ?离心式压缩机用于进气流量约为14.16~6660m3/min，或849.6~399600m3/h； ?轴流式压缩机用于进气流量约为1500m3/min，或90000m3/h以上。 ?螺杆式压缩机 螺杆式压缩机分为无油和喷油螺杆式压缩机。 喷油螺杆式压缩机最高排出压力可达5MPa 3.3.2 选用原则 ?高压和超高压压缩时，一般都采用活塞式压缩机。 ?离心式压缩机具有输气量大而连续，运转平稳，机组外形尺寸小，重量轻，占地面积小，设备的易损部件少，使用期限长，维修工作量小等优 点。对于气量较大，且气量波动幅度不大，排气压力为中、低压的情况 宜选用离心式压缩机。 ?流量较小时，选用活塞式压缩机或螺杆式压缩机。 ?喷油螺杆压缩机由于兼有活塞式和离心式压缩机的许多优点，可调范围宽，操作平稳。 ?活塞式压缩机采用多台安装，一般为3~4台，以便万一某台机组检修时，不致严重影响装置的生产。离心式压缩机一般不考虑备用。螺杆式压缩 机一般也不设备用，但是目前国内产品质量还不过硬，而当选用国外机 组时考虑到对机组可靠性的要求，有时也考虑设备用机组。 ?选用一台大的离心式压缩机比用两台小的更经济，两台50%能力的小的离心式压缩机比一台100%能力的大的压缩机贵30~50%，而且两台压缩机并车操作也比较困难，因此在长输管道以外的装置设计上应采用一台 大的而不采用两台小的。 3.3.3 订货资料 油（气）田及长输管道气体工业用压缩机一般来说应是用户先提出要求，制造厂根据要求提供压缩机型号规格，然后由用户比较选择。 1. 离心式压缩机规格明细表 作为工艺技术人员，并不要求详细设计离心式压缩机，而是要做到： ①说明生产过程的要求； ②了解制造厂的建议； ③根据生产过程的情况，权衡制造厂所提出的设计和操作性能。 工艺工程技术人员必须首先指出压缩机的用途；规定正常、最高和最低负荷下的气量；确定与流体接触时，部件可以采用的材质；比较各种型式的密封对操作使用的影响如何。除重要的工艺技术条件外，设备的布置及与此有
. . . . . 1、适用范围 1.1 本设计规定适用于炼油和一般化工装置的往复式压缩机、 压缩机辅助设备及蒸汽轮机的管道布置。 1.2 一般的通用事项参阅“管道布置设计总则” 2、压缩机的种类 往复式压缩机依靠活塞的往复运动将气体升压，一般用作小容量的高压压缩机。压缩机的种类按 汽缸布置有卧式、立式、W型、V型、对置式及对称平衡式等。按压缩方式又可分为单作用式和双 作用式。按压缩级数可分为单级及多级。 下面列出常用的型式和外形。 2.1 卧式 循环氢气或丙烷气等高压工艺气体管道多采用此种型式。 （1）单作用一单级（图2-1） （2）双作用一单级（图2-2）
第6页共48 页40sc009-1999 图2--2 （注）各部分的名称与单缸机相同（3）双作用一多级（图2-3） 图2--3 （注）各部件的名称与单缸机相同 2.2 立式（图2-4） 常用于装置和仪表用风中、小容量场合
40sc009-1999 第7页48 页 图2-4 2.3 V型（图2-5） 用于装置和仪表用风容量较大时。 3 布置 3.1 总则 3.1.1 布置的一般注意事项 压缩机属于装置中的主要设备，其布置对整个装置有影响，必须慎重考虑后再做布置。另外，它具有压缩气体泵的特点，所以压缩机的布置按泵考虑即可。但是，它处理的是高压气体流，所以要考虑其安全性、操作性及检查维修等。同时还要考虑防噪声措施等。 按以下基本原则布置规划： ( 1 ) 压缩机附属的电气、仪表电缆多，考虑到事故时需紧急处理，控制室和变配电室应尽量靠近布置。( 2 ) 压缩可燃气体的压缩机，与明火设备（加热炉等）需保持充分足够距离。 ( 3 ) 考虑压缩机的吊装、检修场地。 ( 4 ) 确定压缩机需不需要厂房 ( 5 ) 压缩机的布置不应因其振动而影响周围设备。特别是压缩机与其他设备、厂房等接近，且基础为一联合基础时，应注意压缩机振动不得传递影响其他设备。详细的布置尺寸与土建设计师商定。 ( 6 ) 为方便到操作和检修，压缩机和附属设备应尽量集中布置，并确保压缩机周围有足够的空间。另外产生噪声的设备集中布置，也有利于采取防噪声措施。 ( 7 ) 确保压缩机附属设备（润滑装置、现场表仪盘、吸入罐和后冷器等）的布置空间。 ( 8 ) 管道的防振措施原则上是采用管墩支撑。 ( 9 ) 空气压缩机布置在装置最大频率风向的上风向，或吸入干净空气的场所，以下为有厂房的压缩机及其附属设备的布置形式举例。
压缩机无应力配管施工方案 目录
1、工程概况 (3) 2、压缩机进出口管线号 (3) 3、编制依据 (3) 4、压缩机无应力配管 (4) 1. 4.1、无应力配管前的准备： (4) 2. 4.2、无应力配管调整段的预制： (4) 3. 4.3、无应力配管焊接安装 (5) 4. 4.4、无应力检查： (6) 5. 4.5、施工技术要求： (6) 5、管道安装质量保证体系及质量停检点： (7) 5.1 质量保证体系 (7) 5.2质量控制点 (7) 6、技术交工文件 (8) 7.施工安全措施 (8) 7.4.1射线作业安全措施 (9) 7.4.2安全用电措施 (10) 7.4.3安全防火措施 (10) 7.4.4高空作业注意事项 (10) 7.4.5吊装注意事项 (11) 7.4.6雨季施工措施 (11) 7.4.7现场文明施工 (11) 附表
1、工程概况 天津渤化石化有限公司丙烷脱氢年产60万吨丙烯项目，共有2台压缩机，设备位号：GB1101A/B；，由燃料气透平作为驱动。 两台压缩机出口管线共计435m，材料为20#,L245,1.25CR 0.5M0，TP321H。由山东齐鲁石化工程有限公司设计。出口管线管径大，配管技术要求高，安装质量及管道内部清洁度要求严格，增加了施工难度。为避免因管线附着应力对压缩机运行时产生位移或振动，进而影响机器正常运转,所以其出口管线安装时必须进行无应力配管，这点对于压缩机尤为重要。 2、压缩机进出口管线号 3、编制依据 (1) 山东齐鲁石化工程有限公司设计资料 (3)《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97 (4)《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 (5)《石油化工施工安全技术规定》 (6)《石油化工建设工程项目交工技术文件规定》SH3503-2007 (7)《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH3543-2007 (8) 天津渤化石化有限公司丙烷脱氢年产60万吨丙烯项目《设计说明书》
高含硫天然气压缩机的设计和应用 作者：未知来源：互联网点击数：19 更新时间：2009年01月16日 编者按：刘虎厂长、李德禄总工程师带领的中国石油天然气集团公司四川石油管理局成都天然气压缩机厂的技术团队，多年来紧密结合基层单位的运行实际，着力研发服务于油气田的高含硫天然气压缩机，技术成果丰硕，节能业绩斐然，为我国油气田的开发和运营作出了重要贡献 概述 西南油气田分公司川西北气矿雷三气藏天然气H2S含量7.08%，是国内H2S含量较高气藏之一，且含量烃3.5%，CO24.8%，凝析油60g/m3。经过20余年的开采，压力衰减，产量下降，低压天然气不能进入集气管网，需采用压缩机增压。2000年，根据川西北矿区提出的技术要求，成都天然气压缩机厂设计制造了两台ZTY440MH9×9整体式天然气压缩机组(工况为：进气压力1～2.8MPaG，排气压力3.2～4MPaG)用于雷三气藏衰减气井含硫天然气的增压。该两台机组于2001年3月投入生产运行，至今已达5个年头，机组经受住了高含硫天然气的考验，抗硫效果明显。机组与天然气直接接触的零部件，如压缩缸、活塞、活塞杆、工艺管线等，没有因硫化氢的腐蚀而损坏现象，但运转初期，气阀弹簧，滑动轴承寿命短，出现弹簧断裂，轴承合金层脱落等。通过与采气作业区的技术人员和操作工人的共同探索，已基本解决了滑动轴承、气阀弹簧的寿命问题，使机组能稳定的运行在高含硫天然气的增压中。回顾ZTY440整体式天然气的设计制造和现场运行过程，说明我厂压缩机防止硫化氢腐蚀专有技术是成功的。下面就硫化氢的腐蚀机理，压缩机制抗硫设计、制造、现场运用等作一简述，期望对含硫气藏地面工艺设备的防腐问题起到抛砖引玉的效果，更好的保证高含硫气用天然气压缩机的可靠性、安全性。 硫化氢的腐蚀机理 硫化氢是强毒性的，是天然气开采中最严重的腐蚀剂，其对钢材腐蚀的形式有全面腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。硫化氢所造成的全面腐蚀，其特征是腐蚀产物具有成片、分层、易碎、气孔及附着力差，呈层状剥落，导致设备壁厚减薄。硫化物应力腐蚀开裂是当硫化氢腐蚀钢材时，在阴极区产生大量的氢，氢的产生受下列两个反应的速度所控制 H H (1) H→→1/2H 2 (2) 存在硫化氢的情况下式(2)若受到抑制，则在钢材表面上将集聚大量的氢原子，在一般情况下，氢原子结合成氢分子的速度很快，只有少量的氢原子向钢材内部扩散，但由于硫化氢的存在，氢原子结合成氢分子的速度会显著减慢，大量的氢原子向钢材内部扩散，而被金属内部缺陷处或空隙处所形成的隐阱捕集，继而结合成氢分子，在钢材内部产生巨大的内应力，使钢材脆化或开裂。其特征是属于低应力的破坏，多发生在设备使用初期，甚至在无任何预兆下，几十小时几十天内突然发生。开裂的断口无塑形变形，呈脆性破坏。
本科毕业设计（论文）通过答辩 摘要 往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。V型压缩机是往复活塞式压缩机的一种，属于容积式压缩机，是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压，使气体压力提高。 热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本，又是最重要的一项工作，根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求，经过计算得到压缩机的相关参数，如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等，经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据，其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。 研究工作目的是为了使V型压缩机具有更好的机械性能，提高机械效率，减小能耗，延长使用寿命。通过压缩机动力的计算，机组、构件尺寸的不断修改，对以往压缩机出现的常见故障进行了技术改进，比如：排气量不足；气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量；不正常响声等一系列的问题进行改进。最终设计出这一款满足用户要求，体积小、工作效率高、使用寿命长的V-6/10空气往复压缩机。 关键词：活塞式压缩机; 热力计算; 动力计算;气缸；曲轴 I
本科毕业设计（论文）通过答辩 The design of V－6/10 air reciprocating compressor Abstract：Reciprocating compressor is a common type machine, used in the industry .V- type of piston compressors is a kind of reciprocating compressor, belong to the compressor , utilize the pistons in the cylinder moving to squeeze on the gas ,squeezed the gas pressure. Thermal calculation and dynamical computation is basic of compressor design’calculation, is also an important woke, according to medium, displacement, pressure of task-book, by calculating getting related parameters of compressors, such as levels, columns, size of cylinder, shaft power, by dynamical computation getting stressed status of a piston type compression, due to reduce the vibration is very important. heat calculation and dynamical computation of the piston type compressor, which is providing design data. The calculations reflect exactly the design level of the compressor. Researching works is in order to the compressor have better mechanical properties, improve the efficiency and reduce energy consumption, prolong the machine the useful life. Through dynamical computation correction the size of crew, members, to improve the technical failure of the compressor, As shooting of low displacement, the cylinder, the piston, piston ring severity serious abrasion, so that increasing the related clearance, leakage rate, influence the displacement. Due to some problem of not normal noise improve. Eventually, work out this paragraph of a V-6 /10 reciprocating air compressor required to satisfy users, small volume, efficiency and long usage life. Keywords:piston compressor; thermal calculation; dynamical computation; cylinder; crankshaft II
四川理工学院毕业设计 0.42/150型空气压缩机
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
设计标准 SEPD 0112-2002 实施日期 2002年3月26日中国石化工程建设公司 往复式压缩机配管设计规定 第 1 页共 6 页 目次 1 总则 1.1 目的 1.2 范围 1.3 引用标准 2 配管设计 2.1 一般要求 2.2 吸气管道 2.3 排气管道 2.4 润滑油及封油管道 2.5 其它管道 3 支架设置 3.1 一般要求 3.2 支架位置 3.3 其它 1 总则 1.1 目的 为了统一石油化工装置往复式压缩机的配管设计，特编制本标准。 1.2 范围 1.2.1 本标准规定了石油化工装置往复式压缩机配管的一般要求，吸气管道、排气管道、润滑油及封油管道的设计，以及支架设置等要求。 1.2.2 本标准适用于石油化工装置往复式压缩机的配管设计。
1.3 引用标准 使用本标准时，应使用下列标准最新版本。 GB 50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB 50160《石油化工企业设计防火规范》 GBJ 87《工业企业噪声控制设计标准》 SH 3012《石油化工管道布置设计通则》 2 配管设计 2.1 一般要求 2.1.1 往复式压缩机配管设计应符合SH 3012有关压缩机的管道布置要求。 2.1.2 配管设计应符合工艺管道和仪表流程图（以下简称PID）与制造厂图纸中有关管道流程的设计要求。 2.1.3 压缩机工艺管道布置应尽可能地减少管道阻力降和避免或减缓管系振动。 2.1.4 在满足应力分析和防振设计条件下，压缩机吸气和排气管道应短而直，尽量减少弯头数量。 2.1.5 管道和阀门布置应不妨碍设备检修且便于操作。 2.1.6 应采用或参照已有成功运行经验的管道布置实例。 2.1.7 由于压缩机所在区域和布置方式不同，其吸气和排气管道宜采用不同的敷设方式： a) 单层布置在室内的空气、氮气压缩机，其吸气和排气管道在安全区域内①，宜敷设在管沟内；在危险区域内②，应敷设在管架或管墩上。如不可避免在管沟内敷设管道时，管沟内应充沙。采用管墩敷设时，不应影响检修和操作通道的畅通； b) 双层布置的压缩机，其吸气和排气管道应敷设在楼板或平台的下面或侧面。 注： ①安全区域指无火灾危险或非爆炸危险的区域。 ②危险区域指有火灾危险或爆炸危险的区域，详见GB 50058。 2.1.8 压缩机吸气和排气管道的布置，应使管道的机械振动固有频率、机械设备的振动频率、气体管道的音响频率不互相重合，必要时应取得工艺专业和机械专业认可采取以下措施：