离心式压缩机国内外发展现状.pdfVIP

PPT补充介绍

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（1）沈鼓空压机：DH90-6型空气透平压缩机系单进气、双轴、齿轮式、四级

等温压缩机。设计压力0.52MPA，流量75500Nm3/H。低速轴转速7142

转/分,高速轴9090转/分，由一台电压10000伏,功率7400KW的同步电动

机拖动,为空分提供原料气源。

（2）杭氧氧气透平压缩机：3TYS89+2TYS60型氧气透平压缩机系双缸，10级，

水平剖分型式。设计压力2.9MPA,流量16000Nm3/H，配置了一台功率

3400kw的异步感应电动机。2TYS100+2TYS76型氧气透平压缩机系双缸，

8级，设计压力2.9MPA,流量23500Nm3/H。

（3）瑞士苏尔寿空压机系单进气、齿轮式、等温压缩，设计压力0.52MPa，流

量120000Nm3/H；为空分提供原料气源。

（4）美国英格索兰压缩机：2CLL35M×3N2型氮气透平压缩机系单进气，三

轴离心式压缩机，设计压力2.3MPA,流量5042Nm3/H，在生产上主要向

炼钢压送氮气。

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瑞士MAN-turbo公司（苏尔寿）是世界上著名的压缩机制造商，德国ATLAS

COPCO公司、美国COOPER公司相对于前一家公司要逊色一些，但他们均具有

设计、制造此类空压机的实力。从技术上看，各制造商均有自己的特点，德国

ATLASCOPCO公司、美国COOPER公司两家均采用齿轮式多轴三段压缩，而

瑞士MAN-Turbo公司则采用单轴四级压缩。

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目前，国内大型空压机（15000Nm3/H以上）基本上采用进口，主要原因：

1、沈鼓配15000Nm3/H空分的齿轮式压缩机在各个用户现场由于振动在

而引起事故，并且至今仍未有大的改进，杭氧的齿轮式压缩机最大只能配到

180003空分，业绩较小；

Nm/H

2、国内压缩机等汽效率较低，等汽效率约为66～70%，而国外压缩机效

率为78～81%，能耗相差较大；

3、可靠性方面，进口设备要远优于国产。

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现有建模方法存在的不足

（1）模型中许多参数无法直接测量或不便于测量，给建模增加了难度;

（2）压缩机的压力升是描述压缩机特性的关键参数，但是只能依靠三次曲线来

模拟，降低了模型的精度;

（3）没有将转速作为状态变量，降低了模型的普适性。

需要解决的问题：

（1）模型的准确性，由于气体在离心压缩机内的运动是一个十分复杂的过程，

涉及到气体的三元流动和能量转换，其过程是气体压缩、嫡增、升温升压的过程，

如果完全按照机理建模，则建立的模型太过复杂，必定会降低模型的实用性，因

此人们往往将气体在离心压缩机内的运动简化为气体的一元流动并将其视为等

温、嫡不变过程，这样就不可避免的降低了模型的精度。此外，由于离心压缩机

本身的非线性、大滞后等特点，目前仍缺少成熟的、通用性强、准确的动态模型，

如目前广泛使用的Greitzer模型是以霍姆赫兹共振器为原型构建的，模型构建过

程中做出了许多简化、假设，不可避免地降低了模型的精度。另外，在建模过程

中应该考虑温度变化的影响。

（2）建模的复杂性，现有的建模方法中，模型参数中有很多是无法直接测量或

无法测量的，只能依靠实验获得或通过理论估算，增加了建模的复杂性。如何在

保证模型精度的前提下，降低建模的复杂性是目前需要解决的问题。

（3）模型的实时性，对于控制工程人员，模型主要用于设计控制器和实现高级

控制算法，这就对模型的实时性提出了严格的要求。但目前的许多模型都无法满

足实时性的要求，如何在保证模型精度的前提下，提高模型的实时性，目前的研

究还不完善。

（4）模型的普适性，目前的许多建模方法在某一型号或某一类的压缩机上能够

取得较好的效果，但是在其它型号或其它类的压缩机上却无法得到令人满意的效

果。研究具有普遍适用的模型和普遍适用的建模方法是进一步研究需要考虑的问

题。

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