加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数

4 10 t/a 21470 m3n/h 80
80
21470 MPa 1.2
100 29233 2.396 60 80 16000 20850 2.4 1.2
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
十字头体 活塞杆 小头瓦 十字头销 连杆
衬圈
滑板
夹块上紧十字头
N F F N
液压上紧拉力器
液压口
上紧螺母 活塞杆
拉杆螺母 拉杆螺栓
Baidu Nhomakorabea
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
润滑油孔 润滑油孔
钢基巴氏合金 强度低易剥落
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 项目 1 操作方式
方案（一） 2×60%
方案（二） 3×50%
方案（三） 2×100%
正常时 2 台同时操作，一台 正常时，两台并联操作，一 正常时，一台操作，一台备 故障后，装置降量操作 台故障时，另一台投入，装 用 置不降量。
压缩级数及列数
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。
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。
阀片材料

PEEK 是 Poly-Ether-Ether-Ketone 的缩写
阀片材料分子结构比较
金属分子结构
PEEK分子结构
PEEK材料特点
• 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 HCL 100%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的材料特性
操作温度 环型阀 POPPET 218 C 218 C 操作压力 210Kg/cm2 280Kg/cm2 操作差压 105Kg/cm2 140Kg/cm2
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
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。
活塞杆
- 合金钢 AISI 4142 , 35CrMoV - 不锈钢 AISI 410/420，17－4 PH
- 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
2台60%配置方案
工 况 1 2 3* 4 5 6 A机 60% 54%（余隙腔开） 54%（余隙腔开） 30%（入口卸荷） 54%（余隙腔开） 60% B机 60% 60% 54%（余隙腔开） 60% 30%（入口卸荷） 0 总排量 120% 114% 108% 90% 84% 60%
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
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
卸荷器的类型
孔口式卸荷器 柱塞式卸荷器
余隙腔式卸荷器
压缩机的流量控制
入口缓冲器
入口过滤器
冷却器 出口缓冲器
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。
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 2760 º C 喷涂速度 1360 M/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
飞轮置于压缩机与电机之间
电机冷却器
压缩机
电动机
带盘车功能的飞轮
对置式布局和单支承电机
曲轴夹角的均分度设计
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
无计划停车原因统计表
40 35 30 25 20
20 40 35 30 25
15 10 5 0
15 10 5 0
气阀的损坏引起…
• • • • • 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
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。
HHE压缩机数据表
型号 综合活塞力kg 气体力kg 活塞杆直径mm 曲轴直径mm 行程mm 额定转速rpm 最高转速rpm 最大线速度m/s 气缸列数 最大单列轴功率 最大轴功率kW 2列机重量kg 每增1 列重量kg 2列机占地mm 每增1 列占地mm HHE-FB 13608 16329.6 57.15(2.25”) 171.45(6.75”) 8.5,10”－12” 500 600 5.08 (1)、2、(3)、4 503.35kW 2625 13923 8526 5791×2134 5791×524 HHE-VE 27216 32659.2 76.2(3”) 228.6(9”) 11”－13” 428 500 4.657 1－6 1155.8kW 5280 21546 7258 7747 ×2413 7747 ×635 HHE-VG 47628 56700 101.6(4”) 279.4(11”) 12”－15” 333 375 4.445 1－10 1938.8kW 8850 27125 10433 8128 ×2591 8128 ×673 HHE-VL 81648 99792 127(5”) 330.2(13”) 12”－16” 333 375 4.511 1－10 2565.2kW 17195 43772 14515 9017 ×2972 9017 ×788
加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数
厂名 处理量 -× 茂名 南京 辽阳化纤公司 吉林化学工业公 镇海炼化 司 新氢压缩机操作参数 流量 入口压 出口压 入口 力 1.2 力 19.3 MPa 19.3 19.3 13.82 19.23 温度 40 ℃ 40 40 40 40 机器 配置 2X60% 2X60% 2X60% 2X60% 2X60% Dress-lan 沈气厂 d 三井 三井 备 注
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
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：
整体铝镁合金 低摩擦高强度
轴瓦的性能比较
巴氏合金 主轴瓦和连杆大头瓦 厚度mm 钢基巴氏合金层 铜基巴氏合金 铜基薄层巴氏合金 多金属薄层巴氏合金 吕合金基薄层进氏合金 0.06 0.007-0.01 0.002-0.003 Micro 0.005-0.001 >5000 PSI 1000-1600 % 100 125 150-175 300-500 承受能力 所需润滑油过 滤器进度 U 40-60 25 10 10 10
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 功率需求按总量 50%， 容量 功率需求按总量 100%，容 中等 最小 量最大
4
操作可靠性 取决于机器质量，但由于无 有备用机组，故障后可迅速 有备用机组，故障后，可迅 备用，在一台故障时，装置 切换，保证装置处理量 需降量 速切换，保证装置处理量。
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NUOVO Pignone公司 H型机架的数据
架型号 HA HB HD HE HF HG 额定功率 kW 800~16001250~37502300~94403800~19000 4500~225007000~35000 转速 max r/min 行程 mm 曲柄拐数 1200 180 2~4 800 210~230 2~6 700 240~280 2~8 600 240~330 2~10 480 320~420 2~10 430 360~450 2~10
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.