刘翠

摘要：本文从离心压缩机的结构、原理、工艺流程角度指导几种常见的工程管道设计。

关键词：压缩机 管道

1 引言

离心压缩机管道设计包括润滑油、工程水、工艺气、仪表风、油烟、疏水管道等等。我们做管道设计时，除了应熟悉管道设计相关规范，还应熟悉压缩机原理、工艺流程等。这有助于我们更好的进行管道专业设计。

2 从平衡气及密封气原理角度考虑管路设计

平衡气管包括一次平衡气和二次平衡气（缓冲气）管路。平衡盘下游的压力，一般认为等于缸体的入口压力，但实际上回气管路中压力损失，当平衡盘密封间隙增大时，回气管气流速度加大，压力损失就越大，两端压差值也大，因而必须限制平衡气管路中的气流速度，这个速度必须限制在10-20m/sec。如果超过20m/sec，就要考虑平衡盘下游压力升高，引起轴向力的增加，进气温度变化等一系列影响。除一次平衡气管路必须限制管速外，其余的平衡气管、充气管、排火炬管路也要考虑，流速一般也限制在20m/sec。例如，MCO离心压缩机的二次平衡气接口（开车充气口）的作用是，当压缩机开车时，叶轮旋转，将外界的用于密封的常压气源吸入机壳内。机壳内压力P0<外界气源的常压P1，机壳内压力P0是负压。这样阻止轴承端的润滑油爬入机壳内，避免润滑油污染机壳内介质。

3 设备间高位油箱管路设计

如图2，压缩机机组开车前，高位油箱进油三阀组的截止阀打开，润滑油站泵出的油向高位油箱供油，当高位油箱充满后关闭截止阀。压缩机开车时润滑油从进油总管走孔板这一路进高位油箱，使高位油箱保持与油站泵出的油温一致。布置设备时，高位油箱一般应位于机组运行中心线上方6米以上。高位油箱与压缩机运行中心线这个液位差的压力保证在0.25Mpa（A），当进油总管油压不够时，止回阀前后的油压不同，止回阀前的油压高于止回阀后的压力，止回阀打开，高位油箱的油走止回阀这一路，给进油总管供油并保证压力，止回阀平时是常闭的。

关于蓄能器管路的设计。蓄能器一般可靠厂房墙侧放置或放置于机组旁。蓄能器只是在油站更换备用泵的时候，油站供油的压力降低，但进油总管里充满油。这时蓄能器里的压力高于进油总管的压力，蓄能器的皮囊将油排出，以补充进油总管的油压。这些只是在一段时间内有效。

4 MCO机型压缩机出口管道防喘振阀组设计

如图1，压缩机刚开机的时候，出口介质的压力、流量等参数不符合工艺下游设备的要求，出口调节阀HV1067是关闭的。气体走放空这一路。放空调节阀HV1066和防喘振调节阀FV1065全打开，将不需要的、无用的“废气”排到大气。防喘振调节阀FV1065有两种条件方式：手调和自动调节。当压缩机运行一段时间的时候，压缩机在喘振线区域范围外的正常区域运行，压力、温度、流量等参数符合下一流程的要求，放空调节阀HV1066和防喘振调节阀FV1065通过手调方式慢慢关闭。再通过手调方式，在室内控制面板将HV1067通过按钮控制打开阀门，介质开始从这一路去下一流程。压缩机正常运行后，防喘振调节阀FV1065开始实行自动调节，平时和放空调节阀HV1066都是常闭的，但达到防喘振点的时候，防喘振调节阀FV1065自动打开，此时不是手调。防喘振调节阀FV1065通过监测入口的压力、温度（通过压力变送器和测温元件），出口的压力、温度（通过压力变送器和测温元件）、流量（通过流量元件，如文丘里），這五种参数来控制防喘振调节阀FV1065的调节。下游设备的设计压力要高于防喘振压力，放空安全阀的起跳压力要高于防喘振压力，放空安全阀如果起跳了，机组会造成事故，问题已经严重了。放空安全阀的起跳压力要高于防喘振压力，低于下游设备的设计压力。如果防喘振压力与下游设备的设计压力相等，安全阀的起跳压力可以等于下游设备的设计压力。放空调节阀HV1066和防喘振调节阀FV1065两侧的四个手阀常开，不关闭，供检修时用。

5 大口径薄壁管道优化设计可行性分析

当管道口径大，工作压力低，管路壁厚比较薄时，按ASMEB31.3-2004对于管道的弯曲管段和斜接管段要求以及国外压缩机管道设计案例，我们可取消弯头设计，采用钢管斜拼。这样可节省成本。此外，加强筋圈可以增加管道刚度。加强筋圈与钢管焊接处可采用断续角焊，断续焊缝长100mm，焊缝间距为100mm，如图2所示。

6 从喘振原理角度分析安全阀起跳压力、流量等参数的确定

设压缩机管口压力为P1，喘振点压力为P2，防喘振点压力为P3。找到喘振工况下的压力P2、

流量Q，喘振点为计算报告中最小值。在此基础上加上5%～8%余量范围后，得到的防喘振工况下的防喘振点压力P3、流量Q。用户在询价的时候要看正常工况、额定工况、最小工况…，我们一般看额定工况下的额定转速n。之后找到喘振点。喘振点为计算报告中最小值，再找到防喘振点。在喘振点的基础上加上5%～8%的余量。压缩机管口操作压力≤阀门起跳压力P≤防喘振点压力，安全阀的起跳压力应等于或接近防喘振点的压力。一般空压机安全阀排放量按全量的30-40%考虑即可。

7 结论

我们在设计压缩机工程管道时除了需要熟悉压力管道标准规范外，也需要分析并熟悉压缩机的相关原理、工艺知识。只有这样才能更好的进行压缩机管道的专业化设计。

参考文献：

[1]徐忠.《离心式压缩机原理》