ｌｌ纪工装务与辽程 ｌｉｉｉｌ要】在多年运行之后，离心压缩机也许已经偏离了原机出厂时最优的设计性能这个偏差 ，将导致性能和可靠性方面的隐患。与更换新压缩机或新主机头相比，离心主机再制造是一个低成本、 高可靠性的解决方案。离心式空气压缩机主机再制造也可以是一次进行离心压缩机性能升级的机会它有着良好的经济、环境和社会效益。 【关键词】离心空气压缩机主机再制造 。 离心式空气压缩机主机再制造 上海英格索兰压缩机有限公司（２００２４５） 潘志肠 一、前言 复活家式、螺杆式 缩机。 二 运行原理及其效率下降原因分析 离心式窄压机是目前市场卜在中、人刖 最『 场【 有：棼较高的一利，，： 机类 ，其空气压缩工作原理如罔１所永。 离心式空 压缩机足一种动力 式Ｊ 缩机，它是透’ 武Ｊ Ｋ缩机的・ 种。广泛用于各干ｆＩ，１：艺流程中，用 来输送空气、各种工艺气体或混合 气体，并提高其 力。是工艺流程 中一种非常重要的通Ｈｊ机械。 离心式压缩机早期只 十压缩 空气，并且只Ｈ¨：低、中 力及气 量很大的场合。卜ｊ前离心式压缩机 ｌｉｆＪ￣来 缩和输送化工生产中的多 种气体。它具仃：处理量大，体积 小，结构简单，运转平稳，维修方 便以及气体不受污染等特点。 随着气体动力学的研究，使 得离心式压缩饥的效率／ｆ 断提高； 义由于高压密封、小流量窄叶轮的 加工和多油楔轴承等技术关键的研 １叶轮２扩 嚣图１ 离心式空压机内部流程图 ３冷却器４冷凝水分离器５连通管道６．空 ｔ自吸 ｌＩ 制成功，解决ｒ离心压缩机向高压 力、宽流量范 ｌ发腱的一系列问 题，使离心压缩饥的应用范围大为 扩展．以致任许多场合叮以取代往 以英格索兰Ｃｅｎｔａｃ 离心式空压机为例，共内部压缩流程为：空气［１ Ｉ 气口进入压缩机，空气被高速旋转的 ｝－轮做功以扶得很高的空气流速， 体动能火大ｓ￣，ＤＮ，同时空气温度也迅速升高，再进人扩压器降速讣压， 力升高的压缩空气流经冷却器进行级 冷去『Ｊ，经冷凝水分离器后，通过连 通用卸赫 、、 ｌ、、．ｃｔｖｊｘ ＯＩｌｌ ２０１ ７午第８期 ＠ 化工菇各与 狸 通管道进入第 级继续压缩，之后在每一级压缩中重 复空气自吸气口一１１ｒ轮一扩压器一冷却器一凝水分离 器，直到获得需要的 作压力。 典 的离心饥性能曲线如图２所示。性能曲线上主 要由功率．ｖ、流量Ｑ、压缩比Ｅ和效率，７等曲线组成， 它反映的是整机的效率、压缩比与流量之间的关系曲 线 图２离心式空压机性能曲线 和大部分机械一样，离心压缩机在选定的Ｉ：况下 有其最佳工作效牢点。如图２｝：而标注出效率，７最高 的点。离心压缩机选型设计时应当尽量选择这个最佳 效率点和它对应的 气会件， 实际 况偏离设计点 时，功率』Ｖ和流最Ｑ等参数发生改变，离心机的运行效 率也会降低。 价离心机 ｛Ｊ气体流动情况好坏可以川流动效 率，７ ，它是级的多变功 与叶轮对气体做功ｗ 的比 ： １７ ｈ ｄ＝Ｗｐｔ １／ ｈ ，７ ｐｏＩ（１＋ Ｉ＋ ｊｒ） 式中 ——流动效率； 多变效牢； 内漏气损欠系数； ∥ 广轮阻ｆ６ｉ火系数。 影响离心空压机运行效率的因素很多，其巾最主 要的因素仃以下 点： （Ｉ）现场运行条件和设计条件相偏离对应影响 流动效率公式中的多变效率，７。 。往离心机选 ｆｆ１，最 币要的初始三个设计参数卞要为进气压力 、进气温度 ７１ ．和冷却水温度７１ 。＿夫部分离心机在初步选 时书要 参考当地的气候、水文条件来确定这三个参数，而当 离心机投入运行之后，这三个参数往往会发生改变， 甚至同时改变。 现场实际运行条件的综合影响 压缩机实际的运行 ；兄点较之设计点发， 丫偏移，运 行效率下降。 （２）客 Ｌ？兄发申改变同样对应影响流动效率 公式中的多变效率，７ 。由于客户的生产情况町能会 发生变化，最初设计的运行点任多年后人多数会发生 变化。现场流量和排气压力的需求都可能会增＿人或减 小。这种客户Ｉ：况发生的改变，最终导致的仍是离心 机在偏离设计Ｉ 况点运行，稳定运行区 变窄，机器 效率和可靠性都会带来改变。 （３）压缩机本体运行磨损带来的能量损火增加参 数改变对应『５月险流动效率公式中的内漏气损火系数 ， 和轮阻损失系数 。离心机中主要有四种能量损失： 流动损失、波阻损失、轮ｌｊ几损失和泄漏 火。当・台 离心式压缩机 长时问的运行之后，其叶轮、流道Ｉ 会因为脏污附着、磨损、材料老化脱落等原 而较全 新出厂时发 改变，装配间隙、转子平衡等条件都会 变差。这种流道 ｆ 的微小改变会对空气的流动带来影 响，其结果也是压缩机偏离了最佳运行点，功耗上 升，能耗变大。 由于以 种闳素及其综合影响，离心窄 机 主机在使用多年之后，往往会发生偏离设¨－…ｔ！ｉ、和效率 １ 降的状况。对干离心空压机的使用者来 ，由Ｉ：现 场缺乏测量的ｌ ，使用者体验的往往足 力打小Ｉ 去，电费莫 增由¨或者机器经常发生喘振、跳机等故 障。图３是装备年 均费用曲线。随着使｝Ｈ时『ｎ】的延 长，平均每年分摊的装备原始费用将越来越少， 时 其使用和维修赞用却逐年增加。当装备 超过经济寿 命，即装备的年平均总费用最低的使用年限，还任继 续使用，在经济 然是不合算的。 图３装备年平均费用曲线 ０ 通用朝赫 ２０１ ７年第８期、、ｗ、 ‘－ｆ、： （Ｏｌｌｌ 还ｉ 化ｌ：装备与过程 三、离心机主机再制造 和传统维修的区别 通过效半分析手Ｉ１经济寿命分析 ｕｆ以开｝Ｉ｛，ｋｌｆｌｆＩ］１ Ｊ运行的离心机很 仃必婴埘 ｆＪＬ进行仃针对性的修 复和１最新设汁制造的必要。在重新 设汁制造的过 Ｉ｝Ｊ｛仃些部件可以 ＿口】川， 耶Ⅱ 涉肢刮机器性能的部 什，如转ｆ－、冷却器、丰动齿轮等 父键部什必须进行更换，以达到新 技”的需要。为验ｉ 匝新设计制造 的 机 币新装配之后完全达到和 新机 ・样的・ｌ！ｌ：－ｉｆ＇ｇ． 机还必须要 经过饥械测跌币Ｉｊ性能洲跌，只有完 食符合 ｌ＇ｌ｛ｆ￣ＥＮｉ￣ＶＪ ｉ－ｆＪＬ，才是合格 的，符合客Ｊ’ 需求的 机。 离心机ｔｑ：制造 ‘先在ｌ：厂内 恢照客厂ｌ的需求完成・台主机制造 羊＿ｌ１洲吠，将 机 体发运到客户现 场， 现场羊¨ 现仃的主机实现 快速虹换 ｝ＪＩＩｊ跌。更换下来的旧主 机将送… 【 Ｊ‘拆伶维修，供下一 次再删造使…。ｌｌｆ制造过程需要遵 循 定的顷 标准和经济原则， ・ 般仃拆街翠、清洗修复、再装配和 Ｎ；Ｌ个 嘤步骤。 制造的每一 步骤叶ｌ，特圳足 ７Ｊ ｌ ｌＩ：１卡ｌ】再装配的 过 Ｉ１．行ｌ５ 要进行欠量的检测， 以保｝ＪＩ 制造』 的质量。 ：圳造的 艺流程与人修有相 似之处，ｆ 怂 并的效果有明显的 ｌ×：）ｊ『Ｊ。第・，０ｉ：；ｔｉｌｌ造是规模化、批 化叶－Ｊ ：； ，Ｉ｛ｆ制造必须采用 进｝土术 观Ｒ＇ｔｉ 管理；第二， ｛ｌｆ制造吖 仪址恢复 机的性能还兼 仃对原机的披术改造， 大修一股 ／ｆ 也括拽术改造的１人】容；第 ，最 １ 嘤的／ｆ ｉ】点地ｆｌｆ制造后的产品性 能受达Ｙ０ 饥新ｒ 或超过新品，而 人修的 ．Ｉ，１ 性能ｌ平Ｉ】质量上达不到 通用卸麓 、、、、、、 Ｉ、１、 ｌ１１１１ ２０１ ７￣１旃８期 新品的要求，更无法超过新品。 再制造与维修却义密不可分，二者都是恢复设备性能的技术手段，都可 对节能及环保做ｆＩ』贾献。 事实上，日前我旧的工程维修技术歧修补技术正 是实现睁制造ｎ勺媾础根本和保障。 离 ＯＹＬ上饥｝ｌｆ制造和传统的离一Ｃ．，ＹＬ丰机大修任操作羊【】给窖 带来利益程 度Ｌ也订着非常 并的区别： （１）传统犬修的性能不保证无论足住客Ｊ。，现场进行的人修还是返』 的 人修，郡只能对零件进行更换。大修之后的 机＿厄法侏ｈｔ！・ 能恢复至原 』一 状态。 干离心机设计的唯一性，大修服务厄法完成最新 计过程中需要 替换一系列零件，也无法满足客户根据交际＿Ｉ 况 新设计制造的需求。 （２）传统人修的维修成本小可控…丁火修过氍更换零ｆｌ：Ｖ，３清币．在机器 拆卸之后才能确定，这就造成ｒ客户签订大修协议时 法 佳确颅知维修更换 零件币【】维修成＿本。 离心机的零件成本较高， 此合 执行 常会凼追加零 件投资和最终 敛・个“天价”投入。 离心机冉ｆ｝ｉＩＪ造类似新主机制造的过程， 要确定ｒ新设计的参数．就能 准确地搭建零件清 ．许实施装配制造。由于这个过 ｌ Ｊ’内完成，所有 的材料、维修、ｉ【４ｌＪ试成本都已经确定，维修成本也是・定的。 （３）传统人修的周期很长大修更换零件的 确定性，ｌ 造成大修交货 期的小确定性。客户经常需要等待几个月的零件采购时『ｆ】ｌ。 离心 缩机ｉ３ＹＬ｝｛｝制造是有计划的过程。装配试１：过 是 工厂内完成 的，冉制造完成后将 机发运到现场，在现场只需嘤完成新、旧主机拆换的 工作，客户现场的１：作只需要几天的拆卸和Ｊｆ：机渊ｉ式，这样就将现场的工作 量和停机时『ｕ１降到ｒ最低，并将现场工作的安全隐患降 最低。 四、离心机主机再制造应用案例 某蒋名Ｉ 程 料公 使刖一台英卡｝｝索 ｌ ３０ｍ、／ｍｉｎ，９．５ｂａ ｒ（Ｉ ｂａ ｒ＝ ０．１ＭＰａ）ｉ＇Ｉ＜Ｊ２ＡＣＩＩ 离心压缩机，该机１９９１年ⅢＪ¨。， 令 运行Ｆ２６年。 客户对现场 缩 气Ｊ：况进行了详细的评估之后，提ｆｌ｛新｝ Ｌ希望能保证征 ８．５ｂａｒ运行效率最高，乓他设计参数 变。 经设计１： 师埘 牟， 提出的新设计参数要求以及观仃机 勺分析， 这 些年中，老机， ｆ ０． 被新的更加高效的 昕替代，而 ， －的电动机也仃 余量去扶得更人的气 ，因此工程师推荇ｒ 套发”方案给 ｒ｜选择。各方 案的参数对比 表。 各方案参数对比 气量，（１１９ ／ｍｉｎ） １３Ｏ ｌ ３０ １４３ 排气压力／ｂａｒ ９．５ ８．５ ８．５ 轴功率／ｋＷ ７９（） ６８６ ７８４ 比功率／ｌｋｗ／（ｍ ／ｒａｉｎ）１ ６．１ ５．３ ５．５ 最终窖，、－选择＇ｒ方案一作为新的设ｔｔ 日抓。为保 能，ｌ Ｊ 将影响性 能的零 ：替换，颅先完成再制造的主机的装配平【ｌ酞 ，确队备项性能均符合 出厂嘤求之Ｊ ，将卞饥发运至客， 现场与老主机实现ｒ 换。憋个现场安装 ＼／ 纪 ＼力 务与 小断增加的 峻形势，大力发 缩机冉制造｝ ：＋ｌｋ，不仪可以提ｌ 渊试ｌｌＩｉ Ｊ ｒ ３犬，受ｌＪ此迅速的现场 物理、化学肢数学等多学科 科学 Ｊ题，刨 【 作速度 ２６年使ｔｔ】｝ 蛤・１ｌ从 交义的ｍ人关键 未 过的。 建ｕ ｑ：删造性【 Ｆ－价ｆＩ 沦，刨立异质 申寸料原ｒ＾间的键合新原 ，闸明再 制造 件的竞 辱命机制，构建 缩ｆＪＬ行业的披术能力，而且能够 ｒ ｆ１ 乃选｛ 可 ０造Ｈ｛ｉ务的旧报， 新主机州跌投人运行之Ｊ一 ，离心机 的运行ＪＪ－Ｊ牢１ 降了近ｌＯＯｋＷ，此举 跃。ｌ 场、提 ‘ ｂｌｋｆｆＪ，枢体竞争 ． 从而为促进 Ｋ经济又好义快地发 腮发挥应有的作川。 『Ｊ ｉＩｉ：圳造的决策支持 石｝“理论Ｊ＿ｊ 给客 纯 ｆｉ ：巾Ｈ－ 求近５０５‘， ０ｒ乜赞节 省， ｌｌｉ：，＇１］ｔＪｊ￣（１９机器 维持系统 综合评价模 ，形成 制造的完整 沦体系。 『ｆｊ＝制造足制造Ｊ ：，Ｉｋ链的延伸， 怂制造的重要组成；ｆｑ：＇，ｔｉｌｌＪｋ也是高 参考文献 …徐忠．离心式压缩饥原理［Ｍ１． 北京：机械Ｉ＿、 ｌ９９０：１２８． 力稳．止＝ 也游 有余。达Ⅱ土进・ 步验 ＿Ｉ，ｋｊｆＪ】使川的 缩 Ｌ化 能 表现方 会ｎＨ月 的下降。 片反｝Ｉ：， 技术的维修，是维修发腱的高级阶 段。…于技术和制造能力升级换 ｆ２１徐忠．离心式爪缩机原理Ｉｍ Ｊ． 北京：机械Ｉ 、 出版 ， ｌ９９０：２４． 五、结语 离心¨｛缩帆｛｝ｆ制造 领域 ｌ沸０造 代，离心｝机通过Ｉｌｆ制造・ 能达到 ｊ 出过原机的新 顷最，再制造 也【ＩＪ‘以最人限度地 能、 材、保 扣’ｒＪ：４；境。 作为装备制造，Ｉｋ的蓖要组成 ，的亲斤必｜粜题平【】 。 术１ ，Ｌ领 Ｉ３ｊ徐演士，刘Ｉｔｔ：参，董吐运，等． 装备再制造』： 的理论与｝支术 ＩＭ】．北京：阑防ｆ 业出版 ， ２００７：５０． 域，』 ・ｌ１．２０ｌ１ 获得ｊＬ．：１．ｉｆｉ：． 项ｊｆ： 启动的 宋 点展础６开究发腱计划 （９７３汁 ）顺ｆｉ“机械装箭０／：制 造的 ｆ／ＩｌｌＦｔ牛 题”就址以我吲目 前两 ；输Ｔ ｌ｝Ｊ使用的人 离心 式压缩凯乃 耍研究裁体， 入６Ｊｆ 爪缩机行－Ｊ 的”Ｊ‘利用剩余相 埘较高， 此发肽ｌＩＩ制造产、ｆ 逐渐 １ ４１徐 上．ｉｑ：圳造 循环 济 成乃・ 通用机械圳造 业秋极探 【Ｍ］．北ｊ ：科学出版 ， ２００７：３．＠ 索 尝跌的新途 。考虑到当前资 源、能源口趋紧张、吖ｌ态环境压力 究冉制造领域中涉及机械、材料、 （１ 按 ｌ９ ） （收仙Ｈ期：２０１７／０７／０３） ；皮 Ｉ足态ｌ ，提供了持续的ｌｌｌＩ弹 力。也 佯ｆ 『Ｉ】。 １ 恢楷的最 ｌｈ ，所以进人到 ｝ ｝；ｌＪ…作ｒ卡¨ 处理和改进。通 ｒ持，八Ｉ，Ｉ 作 弹髓 的物料往堆ｆＪＬｉ￣．ｆ卜 定量的情 Ｉ 会 力和 力的 力带动下 过以Ｉ二处理和Ｉ优化，确保ｒ闷１．Ｊ的 Ｋ用期运行，乃系统的发全运ｆ．Ｐ－ｔＩ‘ １ 础。 ３．解决弹性元件堆积问题 （１）乐取措施 增）ｙｉ ｒｇｌ｛｛： 僧 （ Ｉ１）。 流动， 阀门每一次的 炎过程巾 ＋ＩＩ Ｉ￣，从ｆ耵避免物料堆积 碟簧他 。巡篼ｒ 弹 ¨：，火效 敛的 辛景；Ⅱ向ｆ７ ｆ Ｊ性 参考文献 【ＩＩ陆培文．阀『Ｊ设计人门与十ｌ 通 ＩＭ１．北京：｛＝ＪＬ械工业出版 ， ｌ｝ｌ４『’Ｊ ｆ 或密封 能。 ｈ￣Ｉｉ－ｉ，选择 动装 ‘，安 ２００９． 系数成 ２．０左 ，即他在使刚过 ｌＩ：Ｉ｛ｔｌ矩增大，依ｌｌ１能够进行止常 图１１增加泄灰槽 ，Ｉ２Ｉ搴华友．球 发”与戍耳Ｊ【ＭＩ． 北京：科 ｝上术ｌＬ｝Ｊ版｝Ｉ：， ２００４． 确保系统的安余运行。 （２）优化方案ｉ么Ｉ 况 门 Ｉ３ｌ羲 军．ｓｈｅｌｌ煤气化上艺Ｉ 颅紧 采…碟谖结构， 碟赞 五 结语 ｊＬＯ过对现场趟 粉：ｊ＝＝颗粒上 高 飞灰过滤 ｓ１ ５０１分析肢 解决措施Ｉ ＩＩ１．煤炭与化Ｉ：， ２０】２，３５（Ｉ）．ｅ跚 休之ｆｕＪ增』ＪＩｊ ｒ ＩＩ￣ 惰。Ｉ 『】ｌ｝】流动 的介顷 通过 ｆ Ｊ时，进入 １牒簧 况闷『】常出现的十ＩＪｉ坏情况和原闭分 析，钊‘ ＇ｆ 况介Ｊ 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