【壓縮機網】離心壓縮機是工業企業重要的生產設備之一。目前，市場上常見的離心壓縮機有兩種結構，主要都是針對葉輪和軸的連接方式而有所不同。一種是將多個葉輪串到一個軸上，各個葉輪在工作時，運動是同向和同步的；另外一種是多頭的葉輪結構，每個軸端最多安裝兩個葉輪，所有軸最終歸集到齒輪箱進行傳動。由于葉輪和各個齒輪的配比大小不同，其轉速也不相同。兩種結構雖然造就的氣體壓縮流程及相關部件不同，但都要與原動機（電機、汽輪機等）通過相關聯軸器聯接。整個機組一般都采用潤滑油站供油，軸端密封都會采用干式密封（迷宮密封、碳環密封或機械密封兩種或多種組合等）。

　　目前，國內運行的離心壓縮機技術雖然趨于成熟，但隨著節能和環保要求的不斷提高，其現行運行工況和設計工況也不斷出現不能滿足日趨發展的技術要求的情況，造成能源浪費，碳排量不斷增加。為積極響應國家碳達峰和碳中和的目標任務，離心壓縮機通過擴容改造、節能改造、國產化改造、驅動機改造及部件改造、外觀改造等形式升級改造，成為眾多企業首選。

　　一、離心壓縮機介紹

　　1.工作原理

　　離心壓縮機不論哪種結構，都是透平式壓縮機，其氣體進入壓縮機內的工作流程基本一致。氣體經進氣調節閥進入蝸殼，通過蝸殼內的葉輪葉片旋轉對氣體做功，使氣體流動速度變快，依靠離心力作用使壓縮氣體壓力和溫度增高，然后進入擴壓器，使氣體流動速度降低，氣體壓力再次增高。彎道和回流器主要起導向作用，使氣體流入下一級繼續壓縮，直到達到所要求的壓力，最后，經末級出來的高壓氣體經蝸室和出氣管輸出。

　　2.通流部分

　　離心壓縮機中可以轉動的零、部件（如葉輪、傳動軸等）統稱為轉子，不能轉動的零、部件統稱為定子。

　　（1）轉子是離心壓縮機的主要部件，是由主軸、葉輪、隔套和平衡盤等組成；

　　（2）定子中所有零件均不能轉動，主要是由機殼、擴壓器、彎道、回流器、蝸殼和密封等組成；

　　（3）通流部分是由葉輪、隔套和擴壓器、彎道、回流器和密封等組成。

　　3.離心壓縮機的技術改造

　　離心壓縮機的技術改造是應用先進的模型級和單元技術對壓縮機組進行改造，包括機組整體改造和機組局部改造。具體有擴容改造、節能改造、國產化改造、驅動機改造及部件改造、外觀改造等。

　　4.機組整體改造

　　主要是對離心壓縮機性能或驅動機功率重新核算而進行的升級改造，包括擴容改造、節能改造、國產化改造和驅動機改造。

　　5.擴容改造

　　就是現場裝置擴大產能后，現有設備不能滿足工藝參數變化的需求，應用新技術對裝置進行擴容擴建。

　　6.節能改造

　　節能改造就是由于早期采購壓縮機組的運行效率低，應用新技術提高離心壓縮機運行效率；或后期工藝參數變化，流量降低造成防喘振閥關不嚴等通過更換流通部分滿足機組運行工況，使壓縮機在最佳效率點上運行。

　　7.驅動機改造

　　主要是針對大型離心壓縮機組采用的汽輪機驅動方式的改造。由于早期氣源不穩并且蒸汽環境測評不達標，由汽輪機驅動改為電機驅動裝置；或現場具備蒸汽條件驅動機由電機驅動改為汽輪機驅動；或新電機代替老舊電機；或冷凝汽輪機驅動改為背壓汽輪機驅動等。

　　8.關鍵零部件改造

　　就是對原先進口的離心壓縮機或其它品牌的國產離心壓縮機，通過最新技術進行再設計，通過關鍵零部件替換或直接采用新機組替換原機組的方法。另外一種方式就是離心壓縮機工況需求變化不大，對密封、軸承、聯軸器、油系統等部件進行局部改造，使壓縮機運行更加平穩。

　　9.機組局部升級改造

　　不需要對壓縮機性能和功率重新核算而進行的部件或外觀的升級改造，包括部件改造和外觀改造。

　　10.外觀改造

　　機組工況需求沒有發生變化，對機組漏油、斷線、降噪和保冷等進行改造，保證壓縮機安全可靠運行。

　　11.組合改造

　　擴容改造、節能改造、驅動機改造、零部件改造和外觀改造的組合。

　　二、技術改造的方法和目標

　　1.擴容改造

　　用戶現場的離心壓縮機無法滿足流量增加或壓力等工藝要求，擴容改造一般會對現有壓縮機組重新設計，盡量利用已有的基礎，通過更換高效葉輪等通流部件進行擴容改造。首先要對現有運行的離心壓縮機進行測繪，核算壓縮機葉輪直徑和級間距及法蘭風口流速并確定機殼能否利舊，核算底座和基礎能否利舊，核算軸向推力和軸承比壓并確定軸承能否利舊；同時根據改造后機組轉速和功率核算原驅動機及變速箱是否利舊，油站和冷卻分離器等輔助系統核算并確定能否利舊。

　　2.節能改造

　　離心壓縮機的節能改造一般是通過更換通流部分和對原有電機的更換來實現。離心壓縮機的葉輪型線設計很關鍵，通過采用更先進型線設計的葉輪，和更高效節能的電機實現離心壓縮機的節能改造。通常底座和基礎能利舊，油站和相關冷卻系統能利舊。

　　通過改進壓縮機的內部流體動力學性能和熱力學性能，減少能量浪費和熱損失，也可以有效的降低能源損耗。

　　此外，采用高效的過濾和冷卻裝置，可以減少對空氣污染物的排放，達到環保要求。

　　3.驅動機改造

　　在實際工作中，大型企業由于氣源不穩，且蒸汽環境測評不達標而進行節能改造鍋爐，會建立空氣動力站，將空氣壓縮機集中使用。或者將原來工藝壓縮機由原來的汽輪機驅動改為電機驅動，通過核算機組靜載和動擾力值對整機進行扭轉振動分析，利舊現有的基礎及地腳螺栓孔，局部鋼筋密集區采用化學植栓的方法，使改造后的電機驅動基礎及承重滿足現有工況，與原基礎鋼筋進行拼接，提高整個基礎強度。

　　4.零部件改造

　　離心壓縮機的葉輪型線技術不斷發展，極大的提高了壓縮機的效能，零部件改造主要也是針對葉輪的替代而進行。過去離心壓縮機葉輪型線技術主要以國外技術為主，現在國內葉輪型線技術及加工能力的提高，部分已進行替代，同時通過氣動方案的優化，提高機組效率，并保證壓縮機尺寸及重量與原基礎匹配，壓縮氣體管路符合現場條件。

　　另外一種部件改造是，離心壓縮機工藝參數沒有發生變化，改造后的部件與原部件結構尺寸基本相同。通常包括密封改進為PEEK密封、普通軸承改進為節能高效軸承、齒式聯軸器改進為膜片聯軸器、浮環密封改進為干氣密封、葉輪材質或焊接形式的改進等。

　　5.外觀改造

　　機組工藝參數不變，對機組漏油、斷線、噪聲和保冷等進行的改造。

　　（1）斷線改進：推力軸承測溫引線結構的改進，改進后可減少了測溫線的磨損率，降低機組的維護成本；

　　（2）漏油改進：通過聯軸器護罩排氣回油改進、密封端子盒改進、螺栓改進等多項措施對機組漏油改進；

　　（3）降噪改進：對噪聲產生的機理預判分析并改進，通常采取葉片尾跡噪聲控制、微穿孔板控制等技術對壓縮機進行降噪。

　　（4）保冷：對低溫壓縮機進行保冷施工，保冷提高機組整體外觀質量，同時提高機組外表面部件的使用壽命。

　　6.效率提升

　　在離心壓縮機的技術升級改造中，提高效率是最關鍵的目標之一。

　　通過優化壓縮機的結構設計和工藝流程，減少能量損耗和內部壓力損失，可以顯著提高壓縮機的工作效率。

　　采用先進的控制系統和智能化調節裝置，可以實現對壓縮機的精確控制和自動調節，進一步提高其能耗效率。智能化控制是離心壓縮機的技術升級改造的重要發展方向。通過引入先進的傳感器、儀表和自動化控制系統，可以實現對壓縮機工作狀態的實時監測和數據分析，提高生產過程的可視化管理和遠程操控能力。

　　7.可靠性提升

　　也是離心壓縮機至關重要的指標。

　　通過改進壓縮機的結構設計和材料選擇，提高其抗壓、抗磨損和抗腐蝕能力，可以顯著提升其使用壽命和可靠性。同時，采用先進的故障預測和診斷技術，可以對壓縮機進行遠程監測和及時預警，提高設備的運行穩定性和可維護性。

　　離心壓縮機在工作中，作為高耗能的機械設備，其節能改造一直是行業內設計人員和技術人員研究的重要課題。離心壓縮機的改造隨著相關技術的不斷深入而發展，為積極響應國家環保標準的不斷提高以及“碳達峰和碳中和”的目標任務，這種技術改造也會隨著離心壓縮機技術的發展不斷推進，為工業生產提供更高效、更可靠的空氣壓縮解決方案。