用于工业流程的高性能气体压缩
压缩机是一种旨在通过减小气体体积来提高其压力的机械装置。与泵类似,根据工作原理,压缩机可分为两大类:动力式压缩机和容积式压缩机。它们在石油与天然气、石油化工、发电、暖通空调(HVAC)以及工业制冷等行业中发挥着至关重要的作用。
1. 动力式压缩机
这些压缩机利用旋转叶轮或叶片将动能赋予气体,随后通过扩散作用将该能量转化为压力能。
1.1 离心式压缩机
原理:气体进入旋转叶轮的中心,在离心力作用下向外加速。
类型:
- 单级离心式
- 多级离心式
- 整体齿轮式压缩机
标准:
- API 617 —— 轴流式与离心式压缩机及膨胀-压缩机
- ASME PTC 10 —— 压缩机性能试验规范
应用领域:炼厂气处理、管道输送、空气分离、氮气压缩
1.2 轴流式压缩机
原理:气体沿轴向流经多排旋转叶片和静止叶片。
特征:
- 大流量,中等压力升
- 结构紧凑,在设计工况下效率高
标准:包含在 API 617 中
应用领域:大型燃气轮机、发电厂、喷气发动机
2. 容积式压缩机
这类压缩机将一定体积的气体截留,并通过机械方式缩小其体积,从而提高压力。它们适用于高压、低流量的工况,且对多变运行条件的适应性更强。
2.1 往复式压缩机
原理:利用在气缸内运动的活塞来压缩气体。
类型:
- 单作用 / 双作用
- 单级 / 多级
- 润滑式 / 无油式
标准:
- API 618 —— 石油、化学和天然气工业用往复式压缩机
- ISO 13631 —— 通用往复式压缩机
应用领域:压缩天然气(CNG)加注、氢气压缩、炼油工艺、气体回注
2.2 旋转式压缩机
原理:利用旋转元件在腔室内对气体进行连续压缩。
类型:
- 螺杆式压缩机(喷油式、无油式)
API 619——石油、石油化工及天然气工业用回转式容积压缩机 - 涡旋式压缩机——静音、高效;应用于暖通空调(HVAC)领域
- 叶片式压缩机——适用于低压空气系统
- 转子式压缩机(罗茨鼓风机)——气流呈脉动状,用于输送空气/气体
应用:仪表空气系统、制冷、工艺气体输送、气力输送
筛选参数
工程师通常会评估:
- 所需流量(ACFM 或 Nm³/h)
- 排气压力
- 气体组分及压缩性
- 入口工况(压力、温度、湿度)
- 冷却方式(风冷、水冷、油冷)
- 润滑方式(无油润滑或有油润滑)
- 运行周期(连续运行、间歇运行)