加氢循环氢压缩机资料讲解

离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
由上式可知，当气体分子量越小时，压缩气体所需的 能量头越大、气体越难于压缩。对于离心式压缩机来 讲每一壳体最大安装的叶轮数为10（对于循环氢压缩 机最大叶轮数为6-8），所以循环氢压缩机压缩比一般 不超过1.3；另外，加氢循环氢压缩机从开工初期的反 应系统气密（介质为氮气N2），反应系统干燥，催化 剂的预硫化（采用以循环氢为载硫介质的气相干法硫 化方法）
加氢循环氢压缩机
前言
1、前言 在加氢装置中循环氢的作用是保持反应系统氢分压、
带走反应热以及控制反应床层温度，从而保证加氢反 应的顺利进行。加氢装置的循环氢是靠压缩机来保证 在系统中的循环的。因此加氢循环氢压缩机是加氢装 置中最关键的动力设备，循环氢压缩机的运行可靠与 否关系到加氢装置的正常运行。目前，随着加氢装置 规模的不断大型化,循环氢需求也在不断增多 ，循环氢 压缩机大多选择离心式压缩机。
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
图3-1 水平剖分离心式压缩机示意图
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
垂直剖分型离心压缩机也就是筒形压缩机，上下剖分 的隔板（用螺栓连成一个整体）和转子装在筒形汽缸 内（如图3-2 所示为筒形压缩机简图），汽缸两侧端盖 用螺栓紧固。隔板与转子组装后，用专用工具送入筒 形缸体内。检修时需要打开端盖，抽出转子与隔板， 以便进一步分解检修。由于筒形汽缸的内压能力好、 密封性及刚性好，对温度和压力所引起的变形比较均 匀，因此适用于压力较高或易泄漏的循环氢压缩机。
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3.3离心式压缩机的类型 离心式压缩机可分为水平剖分型离心压缩机（如
MCL型）、垂直剖分型离心压缩机（如BCL型）及多轴 型离心压缩机等。 水平剖分型离心压缩机是指汽缸被剖分为上下两部分， 通常被称为上下机壳，上下机壳用螺栓连接，便于检 修（如图 3-1 所示为水平剖分的压缩机简图）。该结 构的压缩机一般适用于中低压（低于5.0MPa）环境下。
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
输送气体在吸入管和叶轮之间就产生了压差，吸入管 中的气体在这个压差的作用下不断地被吸入吸入室并 进入叶轮中，致使循环氢压缩机能够连续工作。 3.2氢气在离心式压缩机内的压缩 在离心式循环氢压缩机中，高速旋转的叶轮向氢气所 提供的能量主要取决于叶轮的圆周速度，受材料强度 的限制，在循环氢压缩机中叶轮圆周速度一般按小于 250~270m/s进行设计计算,每级叶轮所能提供的能量 头约为3000Kg﹒m/Kg。在循环氢压缩机中通常用下式 进行估算叶轮数量：
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图 3-2 筒形压缩机结构简图
图 3-2筒形压缩机及其外壳示意图
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
多轴式离心压缩机是指一个齿轮箱中由一个大齿轮驱 动几个小齿轮轴，每个轴的一端或两端安装一级叶轮。 这种压缩机轴向进气、径向排气，通过管道将各级叶 轮连接在一起。通过不同齿数的齿轮，使从动轴获得 不同的转速，从而使不同级的叶轮均能在最佳状态下 运行，中间冷却器设在机体下面，每级压缩后的气体 经过一次冷却经过一次冷却后进入下一级，机组效率 较高。这种结构的压缩机结构简单、体积小，仅适用 与中低压的空气、蒸汽或者惰性气体的介质。
太小的流量(主要是避免压缩机发生喘振,如图 2-1压 缩机特性曲线所示)。
离心式压缩机的特点
图 2-1压缩机特性曲线
离心式压缩机的特点
（3）效率较低，由于离心式压缩机中的气流速度较大 等原因，造成能量损失较大，故效率比往复式压缩机 稍低一些。
（4）由于转速高、功率大，一旦发生故障其破坏性较 大。
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
3、离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型 3.1离心式循环氢压缩机的工作原理 离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压
缩机）。循环氢压缩机的工作原理与离心泵的工作原 理基本相同，不同之处是离心泵的工作介质是液体， 而循环氢压缩机的工作介质为加氢反应所需的氢气。 工作时启动原动机使叶轮旋转，叶轮的叶片驱使气体 一起旋转从而产生离心力，在此离心力的作用下，气 体沿叶片流道被甩向叶轮出口，经蜗壳送入排出管。 气体从叶轮处获得能量使压力能和动能增加，并依靠 此能量到达工作地点。在气体不断地被甩向叶轮出口 的同时，叶轮入口处就形成了低压区。
离心式压缩机的特点
（3）结构紧凑——机组重量和占地面积比同一流量的 往复式压缩机小得多。
（4）运行可靠——离心式压缩机运转平稳一般可连续 一至三年不需停机检修，亦可不用备机。排气均匀稳 定，故运转可靠，维修简单，操作费用低。
2.2离心式压缩机的缺点 （1）单级压力比不高。 （2）由于转速高和要求一定的通道截面，故不能适应
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
正常操作中的不同阶段（指因催化剂积炭活性降低引 起循环氢流量改变，以及反应器床层积垢造成压力降 加大）直到停工后在需要时催化剂采用氮气为热载体 的器内再生阶段，循环氢压缩机所压缩气体分子量变 化极大，循环氢压缩机是通过改变转数来适应各类不 同工况要求（压缩机叶轮提供给介质的能量头理论计 算为H=ψ2U22/g,其中ψ2称为能量头系数对于同一压缩 机来讲是一常数；U2为叶轮出口圆周速度, m/s;g为重 力加速度，9.8m/s2）。
离心式压缩机的特点
2、离心式压缩机特点
如果将往复式压缩机与离心式压缩机相比较，则显示 出离心式压缩机有以下特点。
2.1 离心压缩机的优点 （1）流量大——离心式压缩机是连续运转的，汽缸流
通截面的面积较大，叶轮转速很高，故气体流量很大。 （2）转速高——由于离心式压缩机转子只做旋转运动，
转动惯量较小，运动件与静止件保持一定的间隙，因 而转速较高。一般离心式压缩机的转速为500020000r/miΒιβλιοθήκη Baidu。
离心式循环氢压缩机工作原理及结构类型
Hpol=RT1·[kηpol/(k-1)][(P2/P1)(k-1)/(k·ηpol) -1] Kg·m/Kg
式中 H pol——压缩机需要提供的能量头， Kg·m/Kg； R——气体常数，R=848/MW MW为气体分子量，对于
循环氢来讲一般为2.015； P2——出口压力，MPa； P1——入口压力，MPa； T1——入口温度，K； K——绝热指数，循环氢一般取K=1.4； ηpol——多变效率；