[实用新型]离心式气体压缩机防腐蚀装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体压缩机，具体的说一种离心式气体压缩机的防腐蚀装置。

背景技术

离心式气体压缩机在运行过程中，时常发生低压和/或高压轴振动值高联锁停车，正常生产被迫中断的事故。此时需要对机组进行解体检查和修理。例如某台离心式CO₂压缩机在发生机械故障后对高压缸解体检查发现，转子三段入口挡圈和流道有严重冲刷腐蚀，第一级叶轮根部下方已局部掏空，前两级叶轮流道和扩压室内有大量结垢，级间气封磨损超差。导致转子动平衡破坏，振动值升高。其原因是该压缩机的工作介质是含有饱和水蒸气液滴的CO₂湿气。

图1是典型的离心式CO₂压缩机气体流程。流程说明如下：含有饱和水蒸气的CO₂气体进入一级入口分离器，分离出H₂O滴后的CO₂气体夹带水雾送入压缩机的一级压缩单元，压缩后的高温CO₂气体进入一级冷却器，经冷却水（CW）冷却后的CO₂气体和冷凝水混合物一同送入一级分离器。分离出水滴后的CO₂气体夹带水雾进入压缩机二级压缩单元，压缩后的高温CO₂气体进入二级冷却器，经冷却水冷却后的CO₂气体和冷凝水混合物一起送入二级分离器。分离出H₂O后的CO₂气体夹带水雾进入压缩机的三级压缩单元，压缩后的高温CO₂气体进入三级冷却器，用水冷却后的CO₂气体和冷凝水混合物一块送入三段分离器。分离后的CO₂气体夹带水雾进入压缩机四级压缩单元，压缩后的高温高压CO₂（含水）气体送至用户。

从每级冷却器出来的冷凝水和水雾液滴直径约为20～0.5μm，而在分离器中采用叶片式分离元件，只能分离出≥5～8μm的水雾，＜5～8μm的水滴跟随着CO₂气体带入压缩机气缸。离心式压缩机的低/高压缸转速分别能够达到7200和13900rpm。水雾液滴对转子和叶轮的危害是很大的。

例如，1个直径5μm的水滴以15.21m/s的速度与直径100mm，13900rpm转子相碰撞，产生的切应力为7.57×10^-11N，当碰撞接触点面积为分子级截面时，应力增大8.62×10¹⁸倍，切应力为653×10⁶N/m²(653MN/m²)，该力大于金属晶体层面产生滑动所需要的临界切应力（例如镍和铜的临界切应力实测值分别为5.8和1.0MN/m²），在接触表面处晶体层面产生位错和位移，晶体层面滑移的叠加而从主体金属表面被切削下来。在碰撞接触面处由于分子切削作用，形成不规则的麻点，麻面，凹坑等等，形成各种冲刷腐蚀形态，冲刷下来的晶粒物带到后续的叶轮流道，扩压室等处粘附沉积下来，形成结垢物。

为了减缓转子和叶轮的冲刷腐蚀，通常采用的方法是采用高效的气液分离器，和提高金属材料的质量，但是在分离工程学和金属材料学方面这些都有一定的极限，还会导致投资成本的提高。因此，转子和叶轮的冲刷腐蚀问题国内外至今仍未得到根源性的解决方法。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、投资及改造成本低、有效解决液滴对压缩机的转子和叶轮的冲刷腐蚀问题的离心式气体压缩机的防腐蚀装置。

技术方案包括离心式气体压缩机，所述离心式气体压缩机包括多级压缩单元，其中，上一级压缩单元的出口经冷却器和分离器与下一级压缩单元的入口连接，所述上一级压缩单元的出口还经旁路管线与下一级压缩单元的入口和/或上一级压缩单元的入口连接，所述旁路管线上设有温度调节阀。

所述压缩单元的入口处均设有气体温度传感器、所述分离器出口也设有气体温度传感器，所述气体温度传感器与温差转换器连接，所述温差转换器与温差指示调节器连接，所述温差指示调节器控制温度调节阀。