氢压机工程设计选型中常见问题的分析与探讨.pdf

动设备
石汕化工设备技术,200021(3)?19?
Pctro-cham ical Equ mm cnt Tcchno logy
氢压机工程设计选型中常见问题的分析与探讨
王存智
中国石化集团北京设计院10001
摘要往复式氢气炷缩机广泛应用于石化行业的す要装置中,氢压机是上述装置中的关键设备,?
而相的工程设计选型就很重要;该文分析了有关往复式氢圧机在工程设计中的几个常见问题,从理论和实
践上进行了探讨。
关键词氧机「程设计选型常见问题
1标准流量V。与压缩机入口流量v、的转换
km o lo
通常,工艺提供的流量是标准流量(绝对压
根据以上参数可求得入口压缩因子:1.078,标
力0.1013MPa,温度0C时的流量),但有时也提供准状态ド床缩因了:1.0。于是,(Cr=323.15/273.15
压缩机入口流量、(在压缩机入口法兰处的压力、
1.183,C=16.9/0.1013=16683,Cx=1.078
温度、压缩性系数及湿度条件下的流量)。压缩机的则
结构等设计是基于入口流量进行的。Fn与r、的关
1,183×1.078
86870=664m3/h
系为(忽略相对湿度的影响)
166.8
如不考虑Cz,则:
1,183
86870=61m3/h
式中:aーー标准状态流量,m3/A
166.83
pェ标准状压力(绝),MPa;
显然,两者相差较大。対」入口床力较低
Tn-一标准状态温度、K
般小于2.MPa),算出的流量误差会小于19%。
zn-一标准状悆压缩因子;
2主电机功率的确定
7、一一入口状态流量,m3/h
2.1往复氢压机中几种典型的功率及热效率
p、入口状态压力(绝),MPa
a)理论等温指示助率W;,理论绝热循环功率
7、一入口状态温度,K;
tad,实际循环指示功率W;及实际循环轴功率(简
入口状态压缩因
称轴功率)、,表达式分別见式(3),(4),(5)
令、ク=Cn,アアーでr,Z、zー,则:
(6)(功率单位:kW,以ド同)。
∑0.143
Z
所以在提供压缩机入口流量び.时必须考点?u=ア
C。,Cr,Cz的影响,而目前许多人考虑Cp,Cr
0.143pss
忽略了Cz的影响。Cz的影响不可小,尤其对高压
Z
氢压机,下面举例说明。
收稿日期:199912-17
某加氢装置用循坏氬压缩机。工艺参数及物性作者简介。に存架,1994年毕业于西交交大化机系、硕上研究生。现
参数如ト
在中国石化集团北京设计院设备室作、「程帅、卞要从事石化机
流量(标准状态):86870m3んh,入ロだ力泉的工程設计T作。先后在张志上发表论文4并曾两次在国际
绝):16.?MPa,入口温度:50C,分子量:6.5?g/
会议上与他人合作发表论
O1994-2010chinaacademicounallecronicublshingHouserightreservedhip/www.cnkinel
20
石油化工设备技术
2(000年
0.143p
(5
Z
(6)知标准流量及进口流量,的查取见表1,z、及z
的査収见表
式中
总级数,数数
3e-5nzn∈(Z。+Za)/(8)
压比
F、=0.143pJn∈(Z
/(z、7)(
Zs-入口状怂炷缩因子
ZG-出口状态压缩因子
表1等温轴效率的查取
kr-一等温绝热指数
轴功率w
1500
多变指数
入门压
Mj一泄漏系数
oj一等温系数
M Pa
17.00.620.640.66
AR一一析水系数
一一总损,
表2进出口状态下的压缩因子选取
n-一机械效率,%
压缩?子7(7s及7a)
7ー传动效率
b)热效率:等温指示效率7,等温轴效率,
1,02
绝热效率(绝热轴效率)a见式(7)
6.0
1.03
10.0
1.05
M Pa
轴功率的求取方法
≤12.0
般有三种方法:第一种,根据给定的艺条
件,利用式(3)算出所有操作条件卜的理论等温指
示功率W:,然后根据经验选取合适的等温轴效率
20),(0
12
n。利用式(7)算出所有操作条件下的制功率ら2.4确定电机功率时应注意的一个问题
第一种,根据给定的工艺条件,利用式(4)算出所
根据AP标准要求,电机功率应个少为所有工
有操作条件下的理论绝热功卒a,然后根据经验
况下压缩机最大轴功率的1.1倍(定义为Fm)。同
选収介适的绝热轴效率品,利用式(の算出所有操、时电机功率应满足各和操作条件的要求。?m、电
作条件下的轴功率F;第一种,根据给定的工艺条
机功帝应不低于安个阅定压下的压缩机的轴功率
件,利用式(S)及式(6)直接算出所有操作条件
x。下面推导Pェ与形m的关系
下的轴功率
a)额定排气压力(绝)小于17.MPa,安全
前炳种方法普遍用于选型时的估算,而第三.种
定压为额定排气压力的1.1倍,忽路压比变化对y、
更多的用于制造商的设计计算
炇Za的影响,则有
2.3轴功率的快速选取
考虑到简单忭、方便性,本文推荐使用第一种
w=0.143p, In(1. 1e <412
2。/ク
n门(10)
方法算轴功率。关键是如何选収等温轴效卒7。
现有的压缩机等温轴效率一般为0.65~0.80,人
wWm=0.143×1.1psln∈
型石化装置用氢压机一般収上限值,一些高压的小
令函数
流量、小功率的循环炷缩机,考虑到泄漏、进排
()=ln(1.16)-1.1ln∈
(12)
气阻力稍大以及机械效卒低,一般収下限值。快速
经过计算可知,当∈小于2.6时,f(O大于0,
求収轴功率公式如下式(8),(9)分别适用于已因而ル会人于F。
o1994-2010chinaAcademicJournallectronicPublishingHouse.rightsreservedhip/www.cnki.nel