混合冷剂(MRC)往复式压缩机是30万方/天及以下循环量液化天然气(LNG)装置的核心关键设备,本项目研究主要目标如下:
本项目主要研究内容为:混合冷剂往复式压缩机填料动态密封低泄露机理和系统级循环无外漏应用;高速重载压缩机易损件长效运转寿命研究及应用。
技术关键
材料选用E011 牌号材质专用的特殊聚合材料,为使用传统常规PTFE 材料寿命的 3 到 40 倍。适用于在干燥气体环境下,如天然气,碳氢化合物,氨气,二氧化碳、氮气等工况。在恒温车间中进行加工制造,保证产品在额定工况下的稳定运行。
34A零态密封环,脱离常规的填料设计概念逐级密封减压,单组零态密封环在材料和尺寸上进行设计控制,能实现单组密封 50~100 公斤的效果,有效控制填料环组的泄漏量同时减少填料环组数量,降低整个环组设计带来的负载和摩擦热,提高填料环组寿命,易于填料标准化设计。
技术难点
影响往复式压缩机填料密封件泄露的因子有:压力、温度、介质、活塞杆直径大小、粗糙度、水平度、圆度、装配过程的跳动值、密封环型的选择,填料盒子加工及装配等等因素,随着填料的磨损,泄露必然逐步增加。
往复活塞压缩机中采用活塞环及填料函对气缸内气体进行密封,高转速下磨 损加快,摩擦热不容易导出,对活塞环及填料函的性能及寿命提出了严峻的挑战。 为了设计出具有高效密封作用的密封元件结构形式,需要对密封件摩擦、磨损特 性进行分析计算,对其磨损失效、热失效进行定量评价。
高转速带来的摩擦及磨损问题,通过压缩机及机组系统设计中良好的润滑来降低摩擦损失,减缓磨损;高转速带来的气阀冲击问题,则通过合理设计气阀升程、采用耐冲击性好的PEEK塑料阀片等技术措施来解决;而高转速带来的不平衡惯性力、力矩加大问题,由于对称平衡结构优良平衡特性从根本上保证,再加上设计中确保相对两列的旋转及往复运动质量尽量接近,因此能够避免高速机潜在的压缩机剧烈振动问题。
气阀、活塞环及填料等的使用寿命保证。这些件的工作频率相比低速机更高,对疲劳寿命是一个极大的考验。
| 机组型号 | DW-35/3-39-JX型 | |
| 压缩机 | ||
| 压缩机型号 | JXU/2 | |
| 压缩机行程 | mm | 147 |
| 进气压力范围 | MPa.A | 0.2~0.42 |
| 进气压力设计点 | MPa.A | 0.4 |
| 进气温度范围 | ℃ | 20~37 |
| 进气温度 | ℃ | 37 |
| 额定排气压力 | MPa.A | 4.0 |
| 排气温度 | ℃ | ≤40(不高于环境温度8℃) |
| 压缩机气缸数 | 2 | |
| 压缩机级数 | 2 | |
| 压缩机气缸直径 | mm | 一级600,二级350(以最终设计值为准) |
| 压缩机允许转速范围 | rpm | 600~1200 |
| 气缸、填料润滑方式 | 无油润滑 | |
| 产品或技术名称 | 主要技术参数/性能参数 | 现有指标 | 项目完成时的预期达到指标 |
| 填料泄露量/额定流量 | 行业通常为千分之三 | 万分之三到万分之六 | |
| 填料密封环使用寿命 | 行业通常为≥6000h | ≥12000h | |
| 活塞环、支承环使用寿命 | 行业通常为≥6000h | ≥12000h | |
| 气阀使用寿命 | 行业通常为≥6000h | ≥12000h |