王增艳，宋爱华，张玉莲（青岛海晶化工集团有限公司，山东青岛266042）

国产离心式氯气压缩机的使用情况

王增艳，宋爱华，张玉莲（青岛海晶化工集团有限公司，山东青岛266042）

简述了离心式氯气压缩机的工作原理、结构性能、辅助系统及维护使用情况。

离心式氯气压缩机；工作原理；结构；辅助系统；运行及保养

1 工作原理及结构

离心式氯气压缩机为四级压缩四级冷却压缩机。当叶轮高速旋转时会产生离心力，离心力对氯气产生作用，使氯气获得巨大的动能和静压能。同时，在叶轮中形成负压使氯气吸入叶轮的流道，然后高速向四周甩出。叶轮不停地旋转，氯气不断的被吸入和排出。

离心式氯气压缩机由压缩机、齿轮增速器和电动机组成。压缩机缸体为水平剖分式结构。压缩机外壳由铸铁制成四级蜗壳状，上下2个半体，蜗壳间装有齿封以隔离级间气体。主轴上带有四级闭式叶轮，每级为1个压缩段，4进4出，分别安装在四级蜗壳中，叶轮由铬钼钢制成。主轴两端及各级叶轮之间均装有齿封，与蜗壳间的齿封交错隔离，以防止各级间气体窜位。在轴端还设有惰性气体充、抽气密封结构，防止氯气泄入大气，污染环境。为保证压缩机安全稳定运转，主机上设有轴位移和轴振动监测仪表，轴承上设有温度监测仪表。

增速器由3个行星轮、1个六齿圈及1个太阳轮组成，通过增速器将主机转速提高到10407r/min。

电动机为6 000 V高压电动机,功率为560 kW，型号为Y4005-4。

2 辅助系统

2.1 充抽气密封系统

密封是离心式氯气压缩机不可缺少的部分。为了防止氯气泄漏，离心式氯气压缩机的级间密封、轮盖密封都采用梳齿密封，而在轴端不仅采用梳齿密封还设有惰性气体（海晶化工用干燥空气）充、抽气密封结构，防止氯气泄入大气，污染环境。

充抽气密封系统的工作原理为，当氯气由缸体内部通过轴端密封齿逐级泄漏时，首先通过抽气系统将氯气和干燥空气混合气体抽出，送入一级入口，然后，有极少量的氯气和干燥空气混合气体通过轴端密封齿向外泄漏。当到达充气口时，混合气体压力已很低，且气量也很少，所以在这里充入一定压力的干燥空气即可防止混合气体继续外泄。

海晶化工对氯气压缩机密封充气室压力要求为2.5~5.0 kPa；密封抽气室压力要求为-2.0~-3.5 kPa。

2.2 油系统

为保证氯气压缩机在运行中有足够的油量，每台氯气压缩机都有各自的油站。每个油站的设备包括1个2 100 mm×1 370 mm×1 250 mm的油箱、2台油泵（1开1备）、1台F=8m2的板式换热器。除此之外，每台氯气压缩机还配有1台高位油箱，其作用是当油泵跳闸时，为氯气压缩机停车提供3min的供油量。

氯气压缩机油系统的工作程序为，油箱合格的润滑油经油泵加压后，经过油冷却器和油过滤器过滤除去大部分杂质，通过压力控制回路把压力调节至0.45 MPa。一路进入高位油箱，另一路进入主机组的各个进油点。通过现场的调节阀调至所需压力，进入压缩机的前后轴承及增速器等进行润滑，然后，通过各处回油管汇到总管回到油箱。

润滑油对于氯气压缩机来说尤为重要，它是氯气压缩机正常运行和有关零部件使用寿命的保证，因此，海晶化工对氯气压缩机的润滑油从以下方面进行了规定：油箱油位及油温、前后轴承回油温度、前后轴承进油压力等。

2.3 氯气中间冷却系统

当高速运行的氯气压缩机对氯气进行加压后，氯气温度将会升高。当氯气温度达到149℃时，就能发生“氯火”现象，机组将可能彻底损坏。因此，需要把氯气的温度降低后再进入下一级压缩。而中间冷却器便是完成这一冷却过程的设备。海晶化工使用的氯气中间冷却器为列管式换热器。氯气走壳程，循环水走管程。要求每一级中间冷却器进口氯气温度≤90℃，出口氯气温度≤40℃。

2007年7月，海晶化工引进日本氯工程1套2万t/a离子膜烧碱装置，烧碱产量达到14万t/a。氯气压缩机4 500 m3/h的输气量难以满足生产需要。为更好地发挥氯气压缩机性能，在2007年5月和7月，分别更换了1#、2#氯气压缩机的8台氯气中间冷却器。氯气中间冷却器的换热面积由174 m2加大为255 m2，出入口管管径也相应加大。改造后，氯气压缩机的性能有所提高，对比情况见表1。

3 维护保养

除了要求操作人员按照正确的操作方法进行操作外，海晶化工对氯气压缩机制定了较为详细的维护保养计划,见表2。

此外，每周1次对氯气压缩机整机进行振动及各部轴承温度的测量。为保证在出现异常情况时对氯气压缩机能进行及时有效保护，还设定了相关安全连锁，例如，油过滤器出口压力≤0.40 MPa时，连锁启动副油泵；油过滤器出口压力≤0.30 MPa时，连锁对应氯压机停车。

4 运行情况

该企业严格按照《设备维护检修规程（第七分册）》中的要求，连续运转12个月后对氯气压缩机进行解体大修，从而有效地保证了氯气压缩机平稳运行。自氯气压缩机开始使用以来，未发生过因压缩机故障而停车的事故，但其辅助系统发生过几次小事故。

表1 2#氯气压缩机中间冷却器改造前后对比

表2 氯气压缩机维护保养计划

氯气压缩机扩容改造前，曾经发生过一段、二段氯气中间冷却器内漏事故，水与氯气混合后生成的酸性溶液腐蚀中冷器及压缩机，使中冷器与压缩机内的温度骤然升高，由于操作工及时进行了紧急停车处理，未造成大的损失。鉴于此教训，氯气压缩机扩容改造后，加强了对氯气中间冷却器的管理力度：（1）将各段氯气中间冷却器作为1级压力容器进行定期检验；（2）2次/班分析氯气中间冷却器循环水中游离氯含量；（3）根据氯气中间冷却器列管结垢情况，在不能保证清洗安全的情况下对其进行更换。

油板换发生过内漏。氯气压缩机油站的油板换使用7℃水作为冷介质，换热后的7℃水回到冷冻水罐，再进入溴化锂制冷机。操作工进行日常巡检时发现冷冻水罐置换出的水中漂着一层油，由此判断为油板换内漏，随即进行了紧急切换。因发现及时，也未造成任何损失。

5 检修情况

从历年来的检修档案中可以看出，氯气压缩机主机需要更换的零部件主要为各级梳齿密封和轴承瓦块。氯气压缩机运行初期是委托外单位进行检修，每次的检修费用均为几万元。后参考《设备维护检修规程（第七分册）》，逐渐掌握了氯气压缩机的检修方法。现在氯气压缩机的检修均由海晶化工完成，节约了检修费用。

氯气压缩机的增速器和电机也有检修记录，是委托专业厂家进行检修。由于氯气压缩机是高速运转（10 407 r/min），因此，压缩机与增速器、增速器与电机间的对中非常重要。

［1］陈彬，刘伟，张国大.离心式氯气压缩机充抽气密封系统.氯碱工业，2005，（5）：38－39.

［2］孔凡风.氯气透平机中冷器使用探讨.氯碱工业，2005，（8）：42－43.

Application of domestic centrifugal chlorine compressor

WANG Zeng-yan,SONG Ai-hua,ZHANG Yu-lian

(Qingdao Haijing Chemical Co.,Ltd.,Qingdao 266042,China)

The working principle，structural performance and its auxiliary systems of centrifugal chlorine compressors was outlined.Maintenance and use of centrifugal chlorine compressors was introduced.

centrifugal chlorine compressors;working principle;structural;auxiliary systems;operation and maintenance

TQ124.4+16

B

1009－1785(2012)09-0023-03

青岛海晶化工集团有限公司（以下简称海晶化工）用来压缩和输送氯气的设备为国产离心式压缩机（以下称氯气压缩机），共有2台，1开1备，自1996年11月开始使用。随着烧碱产量的不断扩大，原有的3 700 m3/h的输气量已远远不能满足生产的需要，为此，委托氯气压缩机厂家在2001年6月13日至6月25日，对1#氯气压缩机进行了局部改造，充分利用原机零部件及配套设备，对影响通流能力的主要零部件进行修改设计，达到扩容增产目的。改造后的氯气压缩机输气量达到4 500 m3/h，满足当时12万t/a的烧碱产量，经1年试运行，各项性能指标满足生产需要，运行平稳。在2002年6月至7月，又对2#氯气压缩机进行了扩容改造。至今，经扩容改造后的氯气压缩机已经平稳运行了8年之久，在这期间，氯气压缩机的故障停机率始终为零，其平稳运行充分体现了离心式压缩机输送气量大、效率高、长周期运转稳定、维护管理方便等特点。

海晶化工现烧碱产量为14万t/a，氯气压缩机基本处于满负荷运转状态。要确保氯气压缩机稳定安全运转进行正确操作，细致的维护保养。

王增艳（1978—），女，工程师，2002年毕业于济南大学机械工程及自动化专业，现任青岛海晶化工集团有限公司烧碱厂设备员。

2011-05-11