2010年第6期（总224期）
文章编号：1006-2971(2010)06-0035-04
压缩机技术 Compressoci
■技术改造
活塞式CO，气体压缩机技术改造方案及实施效果
刘聪，部正文2
(1，责州赤天化股份有限公司，贵州赤水5647072.四川大学化工学院，四川成都610065）
摘要：论速了4M25-86/156型对称平衡型往复活塞式C0，气体压缩机的改造方案，并对改造后的运行效果进行了介绍。
关键词：活塞压缩机；CO，气体压缩机；改造方案；实施效果
中图分类号：TH457
文献标识码：B
1压缩机结构特点及性能参数
4M25-86/156型CO，气体压缩机，是M型25t 活塞力系列压缩机。其工作流程如下：来自系统的二氧化碳气体在0.05×10’Pa（表），40℃状态下进人压缩机I级气缸，经I、Ⅱ、Ⅱ、V级气缸压缩后其压力提高到156×10"Pa（表)后去尿素高压系统，从而结束本机的工作过程。本机主机的基本结构为对称平衡M型，4列4级水冷式，从盘车端即非驱动侧看，主轴为顺时针方向旋转，1级列和IV级列位于机身左侧，Ⅱ级列和Ⅲ级列位于机身右侧，各级气缸均为双作用气缸，气缸和填料函均采用压循机油进行润滑。相对两列气缸的曲柄错角8=180°，两两曲拐空间夹角=90°。驱动电机为同步电动机TK-1250-20/2150型，通过胀紧连接套与压缩机曲轴相连，曲轴另一端与盘车机构相连。这种结构具有独特的优点：惯性力系可以完全平衡，惯性力矩也很小，甚至为零，且两两曲拐空间夹角90°，其扭矩系比较均衡，机器振动较小；相对两列活塞力方向相反，能互相抵消，从而改善主轴颈的受力情况，减小主轴颈与主轴承之间的磨损；机器安装简单，增加列数的可能性较大，利于机器变型改造，
2压缩机运行中存在的问题分析及解决的技术方案
CO，压缩机在实际的工艺条件下，存在以下两方面的问题：
(1)该机原设计为4级压缩，最终排气压力为 156×10"Pa。由于压缩级数为4级，各级压力比分收稿日期：201007-20
配较高，从而引起各级排气温度较高，降低了气阀及活塞环等易损件的使用寿命，致使停机检修率频繁。
(2)该机原各级设计压力如表1所列。在实际运行中，排气量在3900m/h，远低于设计排气量 5100m/h，此时，将IV级出口压力控制在150×10% Pa，则Ⅲ级排气压力已达56x10"Pa，而耳级设计排气压力为51.12×10°Pa，Ⅲ级安全阀起跳压力为60 x10"Pa。也就是说，压缩机的排气量、排气压力均不能达到设计值，且Ⅲ级容易超压。而压缩机出口到高压系统合成塔之间文存在管路压降，使合成塔的反应压力继续下降，只能控制在148×10’Pa左右，低于设计值156×10"Pa，合成压力低了就降低了合成转化率，影响系统工况和生产能力，严重地影响了装置的正常运行。为此要进行该压缩机的技术改造方案研究及论证。
存在问题的原因分析：
（1)设计总压比e，=P2z/ps，=149.52，则级数Z =Ine,/In6。=4.8,根据文献[]][2][3］，结合合成尿素用途，压缩气体为氧化碳的气体压缩机，级数应取5级。由此说明原设计选型不合理。
(2）由于I级的实际吸气压力为0.03×10"Pa，低于原设计压力0.05×10°Pa，当吸气压力改变时，排气量会相应变化。当排气压力不变时，降低吸气压力，则压比增大，容积系数入、下降，排气量下降。同样，压力系数入，=P/p：，实际吸气压力降低，入，减小，排气量下降。
(3)各级间冷却器可能存在换热面积不够、冷却水温偏高、冷却器结垢严重、冷却水流速降低等因素影响换热效果，使各级进气温度较高，温度系数入减小，排气量下降。
（4)各级压比较高，压差增大，气阀、活塞环、填