HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 5827-2021
高速直驱式蒸汽离心压气机
High speed direct vapour centrifugal compressor
2021-07-01实施
2021-03-05发布 前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国化工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC429）归口。 本标准起草单位：山东中机环保科技股份有限公司、安徽蕴德工程技术咨询有限公司、浙江杭科
传动机械有限公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司、安徽恒天环保装备科技有限公司、 安徽丰原化工装备有限公司。
本标准主要起草人：王仁和、马德金、王智健、杭玉宏、许爽、马娅、葛德功、柯鲁靖、刑纲、 谭明奇、李建平。 高速直驱式蒸汽离心压气机
1范围
本标准规定了高速直驱式蒸汽离心压气机（简称“压气机组”）的术语和定义、要求、检验与试验、标识、包装、运输和贮存。
本标准适用于压气机组主轴的运转速度在10000r/min～30000r/min范围的直驱式二次蒸汽离心压气机，类似的蒸汽压气工艺过程与控制的压气机组可参照本标。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T997一2008旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类（IM代码） GB/T3620.1钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T8542透平齿轮传动装置技术条件 GB/T9239.1一2006机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差
的检验
GB/T14711 1中小型旋转电机通用安全要求 GB/T16253承压钢铸件 GB/T21707 7变频调速专用三相异步电动机绝缘规范 GB/T226692008三相永磁同步电动机试验方法 GB30253一2013永磁同步电动机能效限定值及能效等级 HG/T5224—2017蒸汽再压缩蒸发器 HG/T5450—2018蒸汽浓缩工艺用离心压缩机 JB/T9147膜片联轴器 SY/T6651一2006石油，化学和气体工业用轴流和离心压缩机及膨胀机一压缩机
3术语和定义
HG/T5224一2017和HG/T5450-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
高速直驱电动机 high speed direct-driven motors 转速不低于10000r/min且与被驱动设备直接联接的电动机统称。
3. 2
蒸汽离心压气机vapourcentrifugal compressor 蒸汽经过离心压气机压缩后使得温度和压力得到提升的装置，离心压气机通常由承压机壳转 4要求
4.1一般规定 4.1.1压气机组由蒸汽离心压气机、电动机两个装置直接联接组成。 4.1.2压气机组工艺设计应满足下列主要技术参数：
a）经过蒸汽离心压气机压缩的二次蒸汽，在满足蒸汽闭路循环系统工艺技术指标的前提下，压
气机组的设计参数应以二次蒸汽再压缩质量流量（kg/h）为基准： b）电动机的标称功率应与蒸汽离心压气机所需要的驱动载荷相适应； c）变频器的选用应满足电动机恒转矩调速范围为40%～100%的额定转速。
4.1.3压气机组的能效指标宜满足下列要求
a）每压缩1000kg二次饱和水蒸气的蒸汽离心压气机温升低于8℃时，压气机组的功率消耗不
大于20kW·h； b）每压缩1000kg二次饱和水蒸气的蒸汽离心压气机温升低于16℃时，压气机组的功率消耗
不大于32kW.h c）有机溶剂蒸气或具有易燃易爆特性蒸汽的能耗，在符合工艺设计的前提下供需双方协商
确定。
4.1.4压气机组的设计寿命应不低于20年（不包括易损件），预期不间断连续运行时间应不低于 3年。 4.2结构形式 4.2.1蒸汽离心压气机的结构形式应符合下列规定：
a）蒸汽离心压气机的蒸汽温升低于20℃时宜采用单级涡轮，否则采用双级涡轮； b）叶轮一般为半开式叶轮，宜采用径向叶轮或后弯式叶轮： c 当叶轮直径不大于600mm时，电动机与蒸汽离心压气机宜采用同轴结构，否则采用双轴联
结并符合4.2.3b）的规定； d) 当被压缩介质为饱和水蒸气时承压机壳宜采用中分结构形式，当被压缩介质为有毒有害或易
燃易爆介质时承压机壳宜采用轴向分结构形式： e）承压机壳支座、承压机壳接口、转动部件等应符合HG/T5450—2018中4.5～4.7的规定。
4.2.2电动机的结构及安装形式应符合GB/T997一2008中表1代号为IMB9的规定。 4.2.3蒸汽离心压气机与电动机的轴与轴之间的联接，宜采用同轴结构或轴与轴之间使用滑块联轴器、端面齿、膜片联轴器等联结方式的双轴结构，在满足成套装置安全可靠运行的前提下轴系结构设计时宜符合下列要求：
a) 同轴结构的设计参数及振动评价宜参照GB/T11348.4-2015的规定： b）双轴结构联接方式及对应的设计参数宜符合JB/T9147的要求或参照GB/T33520一2017
的规定。
4.3技术条件 4.3.1蒸汽离心压气机的预期具有最佳效率的正常运行点工况下的性能偏差应满足下列条件： 出口压力和运行功率； b》在额定工况下预计喘振极限值的确定，宜采用工程经验法限定蒸汽人口容积流量或依据防喘
振线控制方程计算后，调整蒸汽人口流量与蒸汽排汽压力：在额定工况下，人口容积流量-压比的特性曲线从额定点到预计喘振极限值呈连续上升趋势：上升幅度宜不小于额定压力的5%，且在离心压缩机未设置旁通的情形下能够在大于喘振极限值所限定的人口容积流量1.1倍的任一流量下连续稳定运行：
d》在入口法兰处测得的蒸汽入口体积流量符合设计预订值范围和满足预期具有最佳效率的正常
运行点的工况条件下，蒸汽压气机的出口压力不应有负偏差，运行功率不应超过设计预定值的104%。
4.3.2承压机壳的材料选用应充分考虑蒸汽介质的腐蚀性，宜按照GB/T16253的规定选用不锈钢铸件，对表面光洁度有要求的宜选用焊接件。 4.3.3承压机壳进行结构设计时，对于设计厚度、许用应力值、最高允许工作压力取值、配套螺栓联接等要求应符合HG/T5224--2017中4.5的规定。 4.3.4根据被压缩介质特性和强度计算选用叶轮材料，宜选用沉淀硬化型不锈钢（05Cr17Ni4Cu4Nb）、 奥氏体-铁素体型双相不锈钢（如022Cr22Ni5Mo3N）或GB/T3620.1规定的TC系列钛合金牌号。 4.3.5主轴的选材和加工制造应至少满足下列要求：
a）选材的限制性条款应满足HG/T5450一2018中4.4.3的规定，如输送有毒、有害、易燃易
爆蒸汽介质时主轴不得采用铸铁材料： b）精加工后直径大于200mm的主轴首选整体锻钢件，精加工直径不大于200mm的主轴应采
用锻钢件或热轧钢件并经热处理，具体材质牌号的选取及精加工质量、热处理等综合指标应满足工艺设计要求：
c）整根轴应进行精加工，在测振表面上进行适当研磨滚压 d）按照SY/T6651一2006中2.5.3的规定，在试验载荷测试后进行的磁粉检测或荧光渗透检
测，加工表面上不得显示出任何裂纹，裂隙或皱痕：
e）转子装配完成后，应按照GB/T8542的要求开展剩余不平衡量计算，平衡品质级别应与
GB/T9239.1--2006中表1给出的机械类型示例相吻合（压缩机对应的指标为G2.5），轴平衡品质级别的具体确定应满足工艺设计要求。
4.3.6转动部件的加工质量、装配、退磁处理等要求应符合HG/T5450一2018中4.7的规定。 4.3.7 轴端密封应符合HG/T5450—2018中4.10的规定。 4.3.8自动控制系统及电气仪表的设计原则应符合HG/T5450—2018中4.11.4的规定。 4.3.9辅助系统和附件的设计原则应符合HG/T5450--2018中4.11.5的规定。 4.3.10电动机选型时应满足下列条件：
a）成套装置配套的电动机宜首选四极电动机； b）电动机在标称功率、额定电压及基准频率运行时，其效率的实测值应不低于GB30253-
2013中表3规定的最高转速条件下的2级能效指标，且变频驱动电动机的效率应按照 GB/T22669—2008中10.2.1规定的A法（即输人-输出法）确定；
c) 电动机的绝缘规范应符合GB/T21707的要求； 2008中的电阻法进行； e）电动机的安全性能应符合GB/T14711的要求。
4.3.11 蒸汽离心压气机配套用轴承的选用宜按照HG/T5224一2017和HG/T5450一2018的规定。
5检验与试验
5.1压气机组制造过程的检验
压气机组的制造过程检验、出厂检验和形式检验应符合HG/T5450一2018中5.2和附录C的规定。 5.2蒸汽离心压气机试验 5.2.1承压机壳经过外观检验合格后再进行液压试验，试验压力为承压机壳最高允许工作压力的 1.5倍；对于奥氏体不锈钢材料制作的承压机壳，试验用水的氯离子质量分数应不大于25×10-；试验过程中无渗漏、无可见的变形和异常声响为合格。 5.2.2当输送有毒有害、易燃易爆蒸汽介质时，承压机壳应进行气密性试验，试验介质宜用惰性气体或相似气体（当蒸汽介质的分子量小于12时，该介质应使用氢气代替）：试验压力为设计压力：应无泄漏。 5.2.3蒸汽离心压气机现场组装后或带料运行前可进行气体泄漏试验，试验介质宜用工艺蒸汽，试验压力为最高允许工作压力，应无泄漏。
6标识，包装、运输和贮存
6.1标识 6.1.1按照单体设备具有的不同功能，分别给出单体设备的标识且满足6.1.2的要求。 6.1.2蒸汽离心压气机的标识应符合HG/T5450-2018中6.2的规定，并包含下列内容：
a) 制造厂名称； b) 产品名称及型号： c) 机组功率（kW)；
d) 转速（r/min）； e) 进气压力（MPa）； f) 出气压力（MPa）； g）i 进气温度（℃）； h） 出气温度（℃）； i) 产品出厂时间和产品编号； j) 标准编号。 6.2包装、运输和贮存
包装、运输和贮存应符合HG/T5450-2018中6.3的规定。