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上海信然压缩机有限公司
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水蒸气压缩机【螺杆式蒸气压缩机】VS离心式蒸气压缩机

信然拥有水蒸气介质的压缩机,包括了螺杆式水蒸气压缩机和离心式水蒸气压缩机。螺杆式水蒸气压缩机具有压比高,温升高的特点;而离心式水蒸气压缩机具虽然压比较低,但适合对温升要求不高,但大流量的应用。信然是拥有螺杆式水蒸气压缩机又拥有离心式水汽压缩机的供应商,可以满足所有水蒸气压缩的应用。广泛应用于化工,食品、医药,造纸,水泥,污水等领域的MVR(机械蒸汽再压缩)工艺。为节能环保做出巨大贡献。信然XR压缩机是为数不多的采用全不锈钢生产压缩机的高科技企业,信然XR压缩机的壳体、转子、轴、轴承座、盖板、紧固螺栓等金属件全部采用304/316L/2205等不锈钢材料,非金属星轮片采用欧洲进口复合材料,星轮片材料具有耐高温,高强度,高耐腐蚀,高屈服性,高耐磨,而且由于是非金属的星轮片和不锈钢的转子啮合,使得气体压缩过程无静电火花等特点,压缩机采用电机直接驱动的最简单的方式,无增速齿轮或者星齿轮,使得传动更加可靠。螺杆压缩机具有高压比、无外泄漏、内泄露小、效率高、噪音低、体积小等特点被广大客户使用,并已配套到台湾石化企业使用。

产品参数/ Product parameter

信然拥有水蒸气介质的压缩机,包括了螺杆式水蒸气压缩机和离心式水蒸气压缩机。螺杆式水蒸气压缩机具有压比高,温升高的特点;而离心式水蒸气压缩机具虽然压比较低,但适合对温升要求不高,但大流量的应用。信然是拥有螺杆式水蒸气压缩机又拥有离心式水汽压缩机的供应商,可以满足所有水蒸气压缩的应用。广泛应用于化工,食品、医药,造纸,水泥,污水等领域的MVR(机械蒸汽再压缩)工艺。为节能环保做出巨大贡献。信然XR压缩机是为数不多的采用全不锈钢生产压缩机的高科技企业,信然XR压缩机的壳体、转子、轴、轴承座、盖板、紧固螺栓等金属件全部采用304/316L/2205等不锈钢材料,非金属星轮片采用欧洲进口复合材料,星轮片材料具有耐高温,高强度,高耐腐蚀,高屈服性,高耐磨,而且由于是非金属的星轮片和不锈钢的转子啮合,使得气体压缩过程无静电火花等特点,压缩机采用电机直接驱动的最简单的方式,无增速齿轮或者星齿轮,使得传动更加可靠。螺杆压缩机具有高压比、无外泄漏、内泄露小、效率高、噪音低、体积小等特点被广大客户使用,并已配套到台湾石化企业使用。

1.2设备概述

1.2.1撬装式结构

1.2.2模块化乏汽增压系统概述

1.2.2.1模块化乏汽增压系统原理

模块化乏汽增压系统是采用具有一系列优点的单螺杆压缩机作为核心设备,用于各类气体再压缩的成套系统。

 单螺杆压缩机吸入蒸汽,蒸汽由单螺杆压缩转子的6个齿槽增压,通过星轮转子与压缩腔形成密封空间形成密封,此时压缩机喷水形成润滑,高压气体通过单螺杆压缩机排气通道排出。 

1.2.2.2模块化乏汽增压系统特点

n 自动控制,无人值守

PLC控制机组运行,启停机方便,无需人工值守;

n 集装化程度高

把蒸汽压缩机需要的所有单元集成在一个模块内,而且是标准的室外规格;

n 25%~100%区间内变频调节流量

有宽广的工作区间,气量和转速成线性关系,可以在25-100%转速范围内无级调节气量;

n 工况适应性强

对工况变化不敏感,有很强的适应性,在入口压力和出口压力波动工况下可以稳定运行;

n 可靠性高

单螺杆压缩机结构简单,无易损件,介质中还有腐蚀介质的工况下可以稳定运行而不会腐蚀和磨损,除星轮非金属材料外,其它全部采用304,316L或2205不锈钢材料,连续运行时间可达30000小时;

n 高效率,低噪音

通常单螺杆压缩机系统的COP值可以达到5以上;噪音分贝控制在80BP以内

n 单螺杆压缩机壳体承压高可做增压机

壳体耐压高,承压达15MPa 。

n 压比高

单级压缩机压比可达25,即可实现较高温升10 - 100℃,星轮为极限温度280度的特殊材料。

n 维修方便

95%的故障均可现场更换,无需返厂

n 节能环保

设备核心部件润滑为水润滑,设备运行期间,对大气不产生环境污染源,能够实现节能减排,为实现蓝天白云保卫战提供有力的保障。

1.2.2.3模块化乏汽增压系统适用场合

n 高温冷凝水/闪蒸汽升温再利用

工厂蒸汽使用装置在使用后,都会产生一定量的高温冷凝水或低压蒸汽。如直接排放,会造成大量的能源浪费。即使对工厂蒸汽使用装置的冷凝水进行封闭式回收。一旦回收率提高,供水装置无法吸收闪蒸汽的热量,供水罐就会沸腾,产生大量的蒸汽。如果将没有用途的低压蒸汽升压到有用途的高压蒸汽,就可实现资源的最大化利用。系统最高能升压1.1MPa,可轻松实现蒸汽升压。废蒸汽得到回用,既节约能源又节约成本。

 n 管道蒸汽增压

很多时候,企业生产购买的蒸汽压力无法达到使用要求,这是需要通过蒸汽压缩机,将低压蒸汽压缩成高压蒸汽,从而满足生产需求。

模块化乏汽增压系统,可轻松实现这一过程,系统最高能升压1.1 MPa ,可轻松实现蒸汽升压。 

1.2.2.4 模块化乏汽增压系统简图

1.2.3核心部件介绍

1.2.3.1单螺杆压缩机

1.2.3.1.1单螺杆压缩机的产业史

单螺杆技术于 1960 年法国提出设想并取得专利权,七十年代主要用作喷油空压机,八十年代由于采用了浮动星轮技术,单螺杆压缩机在技术上才真正成熟, 应用范围也日益扩大。美国、日本公司相继引进专利,70 年代中期英国 Hall 公司将此机种扩展到制冷领域。美国海军认为它是当今好的压缩机,有的国家将它作为 21 世纪的战略产品,目前仅美、日等少数国家在引进法国专利的基础上掌握了它的生产技术。

在制冷领域,目前全球仅极少数公司设计生产单螺杆制冷压缩机,英国的 Hall 公司(90 年代被美国麦克维尔收购),美国的麦克维尔(目前已被日本大金收购)、日本大金、日本三菱。日本三井的单螺杆空压机也在国际享有盛名。国内厂商多用于单螺杆空压机。

单螺杆技术专利(2008)的到期,更多的厂家将此技术推向市场。

信然XR蒸气压缩机总体构成较为复杂,主要由压缩系统、冷却降温系统和润滑系统三个基本单元组成。但整体结构紧凑,有 10 余年的技术经验积累和沉淀。并通过不断的优化设计,从而造就了我们的单螺杆压缩机工作可靠,运行效率高,噪音低,寿命长, 应用领域广,且能根据客户的各类输送介质和实际工况进行特殊压缩机的定制生产, 例如采取对压缩区域喷液降温、对轴承喷油润滑等保护压缩机的措施。是广大客户的最优选择。

1.2.3.1.2 信然XR压缩机整体运行原理:

单螺杆技术由一个主动转子与两个星轮啮合旋转时产生周期性容积变化。如下图所示,中间球面蜗杆转子为主动,两侧星形轮片为从动。在电机驱动主动转子后实现被压缩气体的吸气、压缩、排气。从而将低压低温的气体压缩成为高温、高压气体。 

1.2.3.1.3单螺杆压缩机技术特点:

1.轴向力平衡(轴承载荷小,采用SKF球轴承)

2.径向力平衡(轴承载荷小,采用SKF球轴承) 

3.轴承寿命长达10万小时(独立润滑油站)

4.复合材料星轮片(欧洲原装进口,为玻璃纤维和树脂的复合材料层压板,强度高 、耐磨性好。最高耐热温度可达280度),星轮片更换周期10万小时

5.采用德国KTR联轴器

6.美国约翰克兰机械密封、德国特瑞堡轴封、岚兹垫片密封,整机的可靠性高

7.体积小,结构简单、振动小、运转噪音低,整机的可靠性高     

8.因为信然XR水蒸气单螺杆压缩机采用的是非金属的星轮片和不锈钢的转子啮合, 可以采用如水润滑等低粘度的液体作为润滑剂,是适合于水蒸气的压缩机之一,同时压缩机采用啮合性的压缩(相对于干式的螺杆, 都采用非接触的啮合,螺杆转子之间的间隙大,温度提升能力有限),不仅在满负荷, 而且在部分负荷, 都能够维持比较高的效率。适合水蒸气压缩机的应用。                   

1.2.3.1.4单螺杆压缩机与其他压缩机的对比

单螺杆压缩机与其他压缩机对比表

产品类型

单螺杆压缩机

双螺杆压缩机

单级离心压缩机

离心风机

罗茨鼓风机

执行标准

——

——

API617

API673

JB/T8941

最高压比

25

25(喷油)

W3

W1L3

W2

能效

—般

大力提升时COP衰减

—般

—般

低负荷喘振

抗液击

蒸汽饱和温升(吸气温度100°C)

10-100°C

10-60°C

20°C

8°C

18~20°C

蒸汽状态

饱和蒸汽

过热蒸汽

过热蒸汽

过热蒸汽

过热蒸汽

水润滑系统

独立

独立

非独立

非独立

非独立

关键零件

星轮片和转子 (球面蜗杆)

阴阳转子

三元流叶轮

离心式二元流叶轮

二叶或三叶,容积式

制作成本

中等

中等

可靠性

—般

转速实现

电机直接驱动

星齿轮

齿轮增速

高速电机直连

同步齿轮

油润滑系统

独立供油冷系统

独立润滑

有,与介质完全,不接触

大部分没有

飞溅式润滑

过流部件材料

304/316L/2205

2cr13/1CR13

316L或钛合金

钛合金

304/2205

转速范围rpm

300-6000

>4000

5000-40000

>4000

150-3000

噪音

84dB以下

90dB以上

85dB以下

85dB以下

110dB

单螺杆压缩机是近二十年发展起来的新型容积式压缩机。它具有重量轻、体积小、结构简单、运转可靠、振动噪音小、维护简单等优点。具有传统的双螺杆压缩机的一切优点,并且具有受力平衡,轴承负载小,转子啮合面不受力,星轮转子可采用润滑性能和耐磨性能极为优良的复合材料等特点,从而机械性能极为可靠,主轴承寿命可达十万小时(100,000h)以上,且噪声及振动极为理想,均优于双螺杆压缩机。 

1.2.3.1.5 信然XR水蒸气压缩机产品型号

信然XR水蒸气压缩机产品型号

电机频率(HZ)

m3/min

双星轮

四星轮

单压缩机

双机并联

三机并联

单压缩机

双机并联

三机并联

型号

XRW-5

XRW-10

XRW-20

XRW-35

XRW-56

XRW-100

XRW-150

XRW-112

XRW-224

XRW-336

50

基本型流量

5

10

20

35

56

100

150

112

224

336

60

每个系列流量范围

6

12

24

42

67

139

202

138

270

408

75

每个系列流量范围


30

50

84

174

252

175

337

510

100

每个系列流量范围

——

336

230

345

680


输送介质

水蒸汽


容量调节方式

变频调节


频率调节范围(HZ)

10~60

10~60

10~75

10~75

10~75

10~75

10~100

10~100

10~100

10~100


吸气压力(KPa)

0.04~0.1


吸气温度(℃)

55~160


排气温度(℃)

≤150


排气温度冷却

水或其它液体(40~95℃)


螺杆冷却及润滑

水或其它液体(40~95℃)


喷液流量(L/min)

2.5~12

5~25

10~45

20-80

25~100

25~100

25~100

25~100

25~100

25~100


轴承润滑方式

润滑油(25~95℃)

润滑油(25~95℃)


驱动方式

外置电机+弹性连轴器

外置电机+弹性连轴器


额定转速(rpm)

3000/3600

(50Hz/60Hz)

3000/4500(50Hz/75Hz)

3000/6000(50Hz/100Hz)

单螺杆用于水蒸气和工业气体压缩的行业,信然集团集多年的压缩机制造和设计经验,现在设计开发和制造了 XRW/XRA/XRG/XRE 等一系列单螺杆水蒸气/空气/工业气体/膨胀机,单螺杆压缩机吸气量 13,500 立方/小时

1.2.3.2 动力输入系统

气象条件

①气温

极端最低气温 1.4℃ 极端最高气温 38.8℃

最高日平均气温 35.4℃ 最低日平均气温  5℃ 最热月平均气温 32.6℃ 年平均气温 25.1℃

夏季干球温度 31.6℃ 夏季湿球温度 28.5℃ 

②相对湿度(%) 年相对湿度 80

最大月平均相对湿度(9 月) 84

最小月平均相对湿度(5 月) 76 

③风

年常风向为东北向NE(11 月~3 月)且次常风向为南向S(4 月~10 月)。基本风压 850Pa

最大风速 40m/s

定时平均风速(夏季) 5.6 m/s 风玫瑰图(东方工业区提供) 

④ 降水:

年年平均降雨量993.3mm

年最大降雨量1528.8mm(1980 年)

年最小降雨量275.4mm(1969 年) 

一小时最大降雨量107.7mm

最大日降雨量362.7mm

⑤ 气 压

年平均气压0.10103MpaA 

绝对最高气压0.10114MpaA

绝对最低气压0.10089MpaA 

⑥ 年平均雷暴日数92.4天 

1.2. 地形地貌、工程地质及水文条件等  

1.2.1. 工程地质   

(1) 地震

东方市地震基本烈度为 7 度。

(2)加速度 0.1g

(3)水平地震影响系数最大值:0.08

(4)设计地震分组:第一组

(5)场地类别:第 II 类

(6)特征周期:0.35 

1.3. 水文条件等  

1.3.1. 潮汐

年平均海平面 2.281m

年平均潮位 1.90m

年最高潮位 3.90m(1971 年 10 月)

年最低潮位 0.23m(1968 年 12 月)

年平均潮差 1.47m

最大潮差值 3.40m

1.3.2. 风暴潮  

据资料记载 1960-1979 年潮位资料统计,据 60~79 年现有资料统计,八所港台风暴 潮

所引起的最大增水值为 65cm,而一般台风引起的增水值都在 50cm 以下。 

1.3.3. 海流  

根据相关资料分析,涨潮流流向东北,平均流速 0.1~0.3 节,最高流速 2 节;落潮流 流

向向南,太阳城集团:平均流速 0.16~0.66m/s。 

1.3.4. 水位

西部 50 年一遇高水位 3.53 米

北部 50 年一遇高水位 6.28 米 

2.2公用工程规格及消耗

本项目公用工程规格详见表 2.1-1。

表 2.1-1 公用工程规格 

序号

公用工程

单位

规格

1

循环水XRSXRR



界区供水压力

MPaG

0.45

界区回水压力

MPaG

0.2

设计压力

MPaG

0.85

供水温度

33

回水温度

43

设计温度

80

结垢热阻值

m2K/W

3.44×10-4

氯离子浓度

ppm

<300

2

冷冻水



界区供水压力

MPaG

0.5

界区回水压力

MPaG

0.3

设计压力

MPaG

1.2

供水温度

6

回水温度

11

设计温度

60

水质指标


同脱盐水

3

乙二醇冷冻液



供水压力

MPaG

0.7

回水压力

MPaG

0.5

设计压力

MPaG

1

供水温度

-10

回水温度

-5

设计温度

-0.375

水质指标


40%wt 乙二醇水溶液

4

调温水



界区供水压力

MPaG

0.6

界区回水压力

MPaG

0.4

设 计 压 力

MPaG

1.2

供水温度

60

回水温度

70

设计温度

95

水质指标


同脱盐水

5

脱盐水



脱盐水界区供水压力

MPaG

0.7

脱盐水设计压力

MPaG

1.2

脱盐水界区供水温度

常温AMB

脱盐水设计温度

80

水质指标



硬度

ppm

0

电 导 率 (25℃)

μs/cm

<0.4

SiO2

ppb

<10

铁离子

ppb

<25

铜离子

ppb

<10

ppb

<5

TOC

ppb

<200

PH 值(25℃)


6.5~7.3

二氧化碳

ppm

<2.0

总溶解物

ppm

<3.0

6

生活给水DW



界区供水压力

MPaG

0.5

设计压力

MPaG

0.85

界区供水温度

环境

AMB

设计温度

80

水质指标


符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006

7

生产给水 PW



供生产装置界区供水压力

MPaG

0.5

设计压力

MPaG

0.85

界区供水温度

环境AMB

设计温度

80

水质指标


符合《石油化工给水排水水质标准》SH 3099-2000

8

消防水FW



界区供水压力

MPaG

0.7~1.2

设计压力

MPaG

1.6

供水温度

Amb

设计温度

60

高压蒸汽(HS)(ISBL 界区处)



管网压力(正常/设计)

MPaG

3.3/ 3.956/FV

管网温度(正常/设计)

390 / 420

过热度


备注:该蒸汽来自界外管网



9

1.6MPaG 中压蒸汽(16MS)



管网压力(正常/设计)

MPaG

1.6/ 2.0/FV

管网温度(正常/设计)

204.3 / 250

过热度


备注:该等级蒸汽来自 3.3MPaG 蒸汽管网减温减压所得



10

1.2MPaG 中压蒸汽(12MS)



管网压力(正常/设计)

MPaG

1.2/ 2.0/FV

管网温度(正常/设计)

191.6 / 250

过热度


备注:该等级蒸汽来自 0.7MPaG 蒸汽压缩所得



11

0.7MPaG 低压蒸汽(7LS)



管网压力(正常/设计)

MPaG

0.7/ 1.2/FV

管网温度(正常/设计)

170.4 / 200

过热度


备注:该等级蒸汽来自 3.3MPaG 蒸汽管网减温减压所得



12

1.2MPaG 中压蒸汽(12MS)



管网压力(正常/设计)

MPaG

1.2/ 2.0/FV

管网温度(正常/设计)

191.6 / 250

过热度


备注:该等级蒸汽来自 0.7MPaG 蒸汽压缩所得



13

0.7MPaG 低压蒸汽(7LS)



管网压力(正常/设计)

MPaG

0.7/ 1.2/FV

管网温度(正常/设计)

170.4 / 200

过热度


备注:该等级蒸汽来自 0.15MPaG 蒸汽压缩所得



14

1.6MPaG 蒸汽凝液(16MC)



管网压力(正常/设计)

MPaG

0.75/ 2.0 /FV

管网温度(正常/设计)

173/250

1.2MPaG 蒸汽凝液(12MC)



管网压力(正常/设计)

MPaG

0.75/ 2.0 /FV

管网温度(正常/设计)

173/250

0.7MPaG 蒸汽凝液(7LC)



管网压力(正常/设计)

MPaG

0.2/ 1.2 /FV

管网温度(正常/设计)

134/200

0.15MPaG 蒸汽凝液(VLPC)



管网压力(正常/设计)

MPaG

0.15/ 0.35 /FV

管网温度(正常/设计)

114/155

15

锅炉给水



BFW

压力(正常/设计)

MPaG

4.5/6.8

温 度 ( 正 常 / 设 计 )

128/176

水质指标



pH(25℃)


8.5~9.5

ppb

<10

电 导 率 (25℃)

μs/cm

<20

SiO2

ppb

<100

铁离子

ppb

<50

ppb

<20

ppb

<25

ppb

<10

TOC

ppm

<2

16

仪表空气 IA



界区压力

MPaG

0.7(ISBL 界区处)

设计压力

MPaG

1

界区温度

AMB

设计温度

65

含尘量

mg/m3

<1

含油量

mg/m3

<10

含尘颗粒直径

μm

≤3

露点(操作压力下)

≤-28.3

17

装置空气 PA



界区压力

MPaG

0.7(ISBL 界区处)

设计压力

MPaG

1

界区温度

AMB

设计温度

65

露点(操作压力下)

饱 和 湿 空 气 ( 夏 季 ) ≤-28.3(冬季)

18

氮气 7N



界区压力

MPaG

0.7(ISBL 界区处)

设计压力

MPaG

1

界区温度

AMB

设计温度

65

纯度

%(w)

99.5

ppm(w)

ppm(w)

<1(正常)<5(最大)

CO

ppm(vol)

<1

CO2

ppm(vol)

<1

ppm(vol)

<1

含油量


19

供电



装置变电所供电电压


10kV AC, 三相三线制, 中性点采用经消弧线圈接地方式

额定频率


50Hz

短路容量


详见《电气设计说明》

电源数量


两路

电气设备额定电压



200kW 及以上电机


10KV AC, 三相三线制

200kW 以下电机


380V AC, 三相+N+PE


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