CN205298074U - 一种天然气液化用制冷剂压缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天然气液化用制冷剂压缩装置，包括串联连接的进口压缩机组(1)和出口压缩机组(2)；所述进口压缩机组(1)和所述出口压缩机组(2)中的离心压缩机(4)的进气口安装有可转导叶装置(5)；利用可转导叶装置(5)中可转导叶角度变化控制进入压缩机组和流出压缩机组中设备中制冷剂压力处于稳定状态，防止因压力变化造成的设备喘振，提高设备运行的平稳性。

Description

一种天然气液化用制冷剂压缩装置

技术领域

本实用新型设计天然气化工技术领域，特别涉及一种天然气液化用制冷压缩装置。

背景技术

因具有结构紧凑、压缩效率高等优点，目前离心式压缩机在天然气液化领域的使用数量越来越多，其中其主要作为制冷剂压缩机用于制冷剂压缩机、用于为深冷工艺环节提供制冷量。

目前，天然气深冷用的制冷剂压缩机一般为三级结构，其一级压缩机的入口压力为0.35MPa左右、温度为40℃左右、转速为24000转/分，二级压缩机的入口压力为1.70MPa左右、温度为43℃左右、转速为26000转/分，三级压缩机的入口压力为4MPa左右、温度为40℃左右、转速为40000转/分。

由于离心式压缩机的转速很高，因此要求其自身的平稳性需要特别稳定。但是由于天然气来量的不确定性，离心式压缩机将发生喘振，使得风机出现了严重的振动而影响设备的正常运行。目前，喘振的典型现象有：压缩机的出口压力出现较大的周期性波动，压缩机的流量急剧下降、甚至出现导流问题，拖动压缩机工作的电机的电流、功率出现不稳定问题、大幅波动；机器产生了强烈振动、发出异常的气流噪声。

为克服离心式压缩机工作过程中产生的喘振问题，现有的设备在离心式压缩机入口管道处安装一个调节阀，通过调节进入离心式压缩的流量而保证压力的一致性，降低喘振发生几率。但是这样的结构形式也具有其固有缺点：一是只能降低喘振发生的几率、并不能有效控制喘振的发生，二是当设备非满负荷和运行时，消耗的功率比较大，造成工厂能耗较高。

实用新型内容

为解决现有在天然气液化用离心压缩机出现喘振的问题，本实用新型提供一种新的天然气液化用制冷剂压缩装置。

本实用新型提供一种天然气液化用制冷剂压缩装置，包括串联连接的进口压缩机组和出口压缩机组；所述进口压缩机组和所述出口压缩机组中的离心压缩机的进气口安装有可转导叶装置。

可选的，还包括位于所述进口压缩机组和所述出口压缩机组间的中间压缩机组；所述中间压缩机组也具有离心压缩机。

可选的，所述进口压缩机组、所述出口压缩机组和所述中间压缩机组均具有与所述离心压缩机出气口连接的冷却器。

可选的，所述可转导叶装置的导叶数量为10-20个。

可选的，所述可转导叶装置为液压驱动或伺服电机驱动的可转导叶装置。

可选的，还包括检测所述进口压缩机组的进气口和出口压缩机组的出气口压力的压力传感器。

可选的，与所述进口压缩机组连接的进口管路还具有调节阀。

本实用新型提供的天然气液化用制冷剂压缩装置，在进口压缩机组和出口压缩机组的离心压缩机进气口处设置可转导叶装置，利用可转导叶装置中可转导叶角度变化控制进入压缩机组和流出压缩机组中设备中制冷剂压力处于稳定状态，防止因压力变化造成的设备喘振，提高设备运行的平稳性。

在本实用新型一具体实施方式中，设置压力传感器检测进口压缩机组进气口和出口压缩机组的出气口压力，根据压力快速判断气压变化，进而快速调整可转导叶装置，提高调整反应速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本实用新型具体实施方式中天然气液化用制冷剂压缩装置示意图；

其中：1-进口压缩机组、2-出口压缩机组、3-中间压缩机组、4-离心压缩机、5-可转导叶装置、6-冷却器、7-调节阀。

具体实施方式

本实用新型提供一种天然气液化用制冷剂压缩装置，通过在压缩机的进口段设置可转导叶装置，有效减少因进口流量变化产生的压缩机喘振问题、提高压缩机运行时的平稳性。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型提供的天然气液化用制冷剂压缩装置示意图，可看出本实用新型具体实施方式中的天然气液化用制冷剂压缩装置包括三个压缩机组，分别为进口压缩机组1和出口压缩机组2和位于进口压缩机组1和出口压缩机组2之间的一个中间压缩机组3。

其中，在进口压缩机组1和出口压缩机组2的离心压缩机4的进气口均安装有可转导叶装置5，根据整个装置进气口、出气口的气流量变化和气压变化相应地改变进口可转导叶装置5和出口可转导叶装置5的导叶转动角度，通过改变进气口开度而改变装置的进气口、出气口的气压状态，防止因进气口流量急剧变化而造成设备的喘振问题，减少因喘振带来的设备振动以及产生的异常噪声，提高设备使用的稳定性。

具体的，可转导叶装置5包括与离心压缩机4中轴处轴承固定连接的内圆环、与离心压缩机4外壳固定连接的外圆环；内圆环和外圆环的径向方向对应位置具有相应的轴孔，可转导叶安装在轴孔中并可在驱动机构的驱动作用下转动，根据进气量和出气量大小和相应气压变化改变可转导叶的角度位置，使得进气口和出气口的压力保持基本稳定而防止因气压变化造成的设备喘振问题，提高设备的稳定性。

应当注意，在本实用新型具体实施方式中，只是在进口压缩机组1和出口压缩机组2的压缩机进气口处设置可转导叶装置5，而没有在中间压缩机组3的离心压缩机4中设置可转导叶装置5，是因为进口压缩机组1和出口压缩机组2的可转导叶装置5就可保证整个压缩装置内部的气压稳定；当然，在实际应用中也可在每个压缩机组中均设置可转导叶装置5。

另外，如果离心压缩机4的单机工作效率能够达到要求，也可仅设置进口压缩机组1和出口压缩机组2，而不设置中间压缩机组3。

由于每个压缩机组压缩制冷剂后均会排出大量的热量，为将热量尽快排出、防止因热量过高造成制冷剂重新吸热扩张而气化，在每个压缩机组内的离心压缩机4出气口均设置串联连接的冷却器6。冷却器6可采用风冷或水冷的方式，将各个离心压缩机4排出的气体温度降低到设定温度。本实用新型具体实施方式中，进口压缩机的入口压力为0.35MPa、温度为40℃，中间压缩机的入口压力为1.7MPa、温度为43℃，出口压缩机的入口压力为4MPa、温度为43℃。

在具体应用中，根据设备功率的不同以及需要供气量变化的不同，可转导叶装置5的导叶数量可以为10-20个中间的任意数值。根据实际应用角度考虑，本实用新型设置了10个导叶；当然，在其他具体实施方式中导叶数量也可为其他数量。

本实用新型具体实施方式中，可转导叶装置5可采用液压驱动或伺服电机驱动。如采用液压驱动，可在外圆环外侧设置与可转导叶连接的驱动齿轮，利用液压驱动缸带动齿条移动驱动每个驱动齿轮带动可转导叶转动。如采用伺服电机驱动形式，则相应的每个可转导叶均配备一个相应的伺服电机。

为根据实际的进口压力情况和出口压力情况调节可转导叶，本实用新型具体实施方式中，还包括检测所述进口压缩机组1进气口和出口压缩机组2出气口压力的压力传感器。另外，为防止因设备状况本身状况造成的无法移出喘振振动频率的问题，在进口压缩机组1的前侧还可设置调节阀7。

以上对本实用新型实施例中的天然气液化用制冷压缩装置进行了详细介绍。本文应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想，在不脱离本实用新型原理的情况下，还可对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种天然气液化用制冷剂压缩装置，包括串联连接的进口压缩机组(1)和出口压缩机组(2)；其特征在于：所述进口压缩机组(1)和所述出口压缩机组(2)中的离心压缩机(4)的进气口均安装有可转导叶装置(5)。

2.根据权利要求1所述的天然气液化用制冷剂压缩装置，其特征在于：还包括位于所述进口压缩机组(1)和所述出口压缩机组(2)间的中间压缩机组(3)；所述中间压缩机组(3)也具有离心压缩机(4)。

3.根据权利要求2所述的天然气液化用制冷剂压缩装置，其特征在于：所述进口压缩机组(1)、所述出口压缩机组(2)和所述中间压缩机组(3)均具有与所述离心压缩机(4)出气口连接的冷却器(6)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的天然气液化用制冷剂压缩装置，其特征在于：所述可转导叶装置(5)的导叶数量为10-20个。

5.根据权利要求4所述的天然气液化用制冷剂压缩装置，其特征在于：所述可转导叶装置(5)为液压驱动或伺服电机驱动的可转导叶装置(5)。

6.根据权利要求5所述的天然气液化用制冷剂压缩装置，其特征在于：还包括检测所述进口压缩机组(1)进气口和出口压缩机组(2)出气口压力的压力传感器。

7.根据权利要求6所述的天然气液化用制冷剂压缩装置，其特征在于：与所述进口压缩机组(1)连接的进口管路还具有调节阀(7)。