潘贲 刘胜国 陆酊

（上海石油天然气有限公司，上海 201300）

0 引言

透平膨胀机广泛应用在气体液化、低温分离等方面，在天然气膨胀制冷回收轻烃工艺装置中，膨胀机的等熵效率的发挥极为重要，它直接决定了膨胀机出口温度、制冷量、产液量以及丙烷回收率等。近年来，平湖油气田产能的下降制约了处理厂80×103m3／d透平膨胀机等熵效率的正常发挥，为此，有必要通过对膨胀性能曲线分析，探索膨胀机在低处理量下尽可能提高膨胀机等熵效率的途径。

1 透平膨胀机及其等熵效率

透平膨胀机是实现接近绝热等熵膨胀过程的一种有效设备。作为降低温度、制取冷量用的低温透平膨胀机，它的目的是为在一定膨胀气量下制取尽可能多的冷量，以满足低温液化和分离装置的需要。在透平膨胀机中标志能量转换过程完善程度的指标就是效率，理论上膨胀工质在给定的进、出口条件下可能实现的最大比焓降应为等熵比焓降hs，等熵比焓降是一个比较的标准。透平膨胀机进、出口实际比焓降与等熵比焓降之比称为等熵效率：

式中，ηs为等熵效率；h为进、出口实际比焓降，kJ／kg；hs为等熵比焓降，kJ／kg。

2 透平膨胀机性能曲线

透平膨胀机特性曲线是在设计时预先估计其性能变化通过选择合适的设计参数由试验结果整理绘制而成。通常把ηs随u1／CS（特性比）变化这一重要的关系曲线称为特性曲线（见图1）。特性比是指透平膨胀机叶轮进口处的圆周速度与透平膨胀机等熵理想速度之比，在其他参数不变的情况下它直接反映了转速对机组效率发挥的影响。……