氯气压缩机防喘振装置改造

蒋良辉 王业琴(淮阴工学院， 江苏 淮安 223001)

氯气压缩机防喘振装置改造

蒋良辉 王业琴(淮阴工学院， 江苏 淮安 223001)

针对目前氯气透平压缩机防喘振一备一用或并联运行的方法，由于其是在进一步降压生产的主要瓶颈，将其改造为串联运行，并进行了实施，改造后，达到了预期效果。

氯气压缩机；防喘振

Abstract:In view of the current bottleneck of further production of anti-surge in anti-surge of chlorine turbine compressor it is transformed into series operation and implemented expected result.

Key words :chlorine gas compressor; anti-surge

本论文的研究对象是江苏安邦电化有限公司的涡轮径向式压缩机组，包括一个具有中间冷却的四级离心式压缩机，一个涡轮行星齿轮系，驱动电机，压缩机接头底座，齿轮箱和驱动电机，三个中间冷却器和一个后连接器，连接管道，润滑系统，缓冲气体系统 以及相应的测量和控制设备。该压缩机最大进气量为9.935,9 Nm3/h，转速可以达到10.508rpm。

图1 氯气压缩机组实物图

图2 压缩机特性图

1 防喘振原理

氯气离心压缩机又被称为氯气透平压缩机，在喘振这种不稳定工况下运行，压缩机容易发生喘振现象。喘振现象对透平机、离心机、鼓风机的危害极大，严重时会造成工业事故。当然喘振工况的形成有其一个能量积累，并当积累到一定程度释放的工况改变过程，因而不具有突变性。一般当需要压缩的氯气进机流量减少到离心式压缩机难以维持到规定的排出压力时，就会造成压缩机的流道内氯气流发生严重的边界层分离及二次涡流，再加上气流速度较大，使气流的流动损失，导致气流的有效能量大幅减少，这样就会使压缩机的出口气流形成压力脉冲从而使离心式压缩机进入喘振工况。

2 存在问题

目前防喘振设计为一备一用或并联运行，这种设计的缺点在于进一步降压生产时压缩机在低压情况下流量通道太小，无法达到正常工艺流程所需的流量要求，也不适应于串联运行，因为原有6in(1in=25.4mm)的防喘振阀不能满足大流量通道压缩机的防喘振要求，虽然目前市场上将原有6in防喘振阀更换为8in防喘振阀，但是这种阀门从设计到采购、安装、调试需要很长时间，远不能满足整个降压生产项目时间、费用等的要求，而且承压能力降低，安全性能得不到保障。

3 解决方案

本论文公开了一种氯气压缩机防喘振装置，包括压缩机，在压缩机的进出口均设置有压力调节器，压缩机的出口通过冷却器与两个并联排空阀相连接，压缩机的进口与流量计相连接，流量计的输入端通过连接管道与手动的控制阀相连接，由于工业制取氯气是通过电解NaCl得到的，期间会产生危险性气体氢气和氯气，所以采用手动控制阀而不是电磁阀主要出于安全考虑。连接管道的输入端与并联回流管道连接，并联回流管道上分别设置有防喘振阀和回流阀体，回流阀体由旋塞阀、执行机构和智能配备阀门定位器组成，智能阀门定位器设置在回流阀体的下表面，而在智能配备阀门定位器的上表面固定安装有执行机构。整个装置在保持回流阀原工作性能的基础上，增加了防喘振的功能，增强了安全性。

工作过程：首先，流量流入手动控制阀，经连接管道到达流量计，由于引起压缩机喘振的基本原因上不外乎以下两种：第一种：运行流量过小，第二种：压缩机的出口压力过高。本系统在压缩机的入口、出口处均设置有压力调节器和流量计，它们能将各自测得的压力值、流量值与原本工艺流程的允许值作比较，如果流量值比给定值小或压力比给定值高，系统就会发出一个控制信号，产生使防喘振阀门自动打开的动作，从而达到增加流量，防止喘振的目的。当出现压缩机出口压力异常升高的情况，压缩机出口设有放空阀，可通过放空阀将气体及时排出，并且在回流阀体上增设有电磁阀和快排阀，在压缩机正常工作的情况下电磁阀带电，阀门工作在正常回流阀控制状态，一旦工况达到防喘振控制工况，电磁阀即刻断电，快排阀迅速排掉执行器气腔室仪表气压，使得阀门全开，从而实现了双保护功能。出口压力正常时，气腔室起到了一个过渡作用，

图4 装置主图

图5 装置附图

当压力异常时，气腔室起到了缓冲作用，进一步增强了系统的安全性。

4 结语

经过装置改进后，防喘振效果明显，喘振几率降低，安全性大大的提高。

①蒋良辉 (1993- ),男,汉,江苏宜兴人,研究生,研究方向：化工自动化。②王业琴(1980- )，女，汉，博士，研究方向：自动化。