空气压缩机驱动方案详析

空气压缩机驱动方案详析

在本文中主要是空气压缩机驱动方案详析，是通过电机驱动压缩机方案和蒸汽透平驱动压缩机方案两种方案的对比来讲述空气压缩机驱动方案的，希望能够对你的了解有帮助。

空气压缩机概述：

空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

两种方案详述：

方案一电机驱动压缩机方案

将副产蒸汽用于驱动背压式蒸汽透平发电，其背压排汽供给0.3MPa(G)的蒸汽热用户，发出的电并入厂内6000V电网。而两台压缩机分别由两台防爆电机驱动，电机所需电能由厂内6000V电网提供。

1、发电机输出电功率计算

由水蒸汽焓熵图(i-s图)查得:在 P1，t1条件下，蒸汽焓为:i1=3075kJ/kg，在P2，t2条件下，焓值为:i2=2735kJ/kg，绝热焓降至焓值为i绝=2590kJ/kg，则有效焓降为:△i=i1-i2=340kJ/kg，绝热焓降为:△i绝=i1-i绝=485kJ/kg，此时该透平内效率为：

η内＝△i／△i绝＝70％

此值对背压式小功率透平而言,为正常值．

输出的电功率为:(假定管道效率为η管为98％，蒸汽透平机械效率η机为97％，联轴器效率为η联为99％，发电机效率为η电为98％)

N=Δi´Q1´η管´η机´η联´η电/3.6=4728.8kW

2、电动机输入功率计算

由于驱动两台压缩机的透平功率N1，N2分别为 3450kW，1345kW，转速分别为7063r/min，9481r/min(转/分).为了使电机转速与压缩机转速相匹配，必

须设增速器。假定电动机功率与蒸汽透平功率相同，则电动机从厂内6000V 电网需要的电功率为:(假定厂内电网变送损失为η变按3％计,增速器损失η增按2％计, 电动机效率为η电动为98％)

N'=(N1+N2)/[(1-η变) ´(1-η增) ´η电动 ]=5147kW

3、二者功率差

ΔN=N'-N=418.2kW

由此可见，方案一中发电机输出电功率不能满足电动机的输入功率。

方案二蒸汽透平驱动压缩机方案

将副产蒸汽用于驱动背压式蒸汽透平直接带动压缩机，透平背压排汽供给

0.3MPa(G)的蒸汽热用户。

1、进入两台压缩机蒸汽透平的蒸汽流量计算

a、进入空压机蒸汽透平的蒸汽流量计算

由于空气压缩机属于国内制造厂商制造，使得压缩机配套透平也属于国内制造厂商配套，按照国内透平厂商提供数据，在N1=3450kW，n=7063r/min下,且进汽参数在P1、t1，排汽参数在P2(此时绝热焓降至焓值为i绝=2590kJ/kg)时,η内=80.5%，透平进汽量按下式计算：(假定管道效率为η管为98％)

m1=N1×3.6/[(i1-i绝)×η内×η管]=32.46t/h

b、进入制冷机蒸汽透平的蒸汽流量计算

由于制冷压缩机属于国外制造厂商制造，使得压缩机配套透平也属于国外制造厂商配套，按照国外透平厂商提供数据，在N2=1345kW，n=9481r/min下，且进汽参数在P1、t1，排汽参数在P2(此时绝热焓降至焓值为i绝=2590kJ/kg)时，η内=67%，转速对效率的修正系数为A=0.95,过热度对效率的修正系数为B=1.006,背压对效率的修正系数为C=0.985，则透平进汽量按下式计算：(假定管道效率为η管为98％)

m1=N2×3.6/[(i1-i绝)×η内×A×B×C×η管]=16.15t/h

c、两台透平总用汽量为

m=m1+m2=48.61t/h。

2、透平用汽量与副产蒸汽的差值为

Δm=m-Q1=-5.68t/h

因此，方案二中副产蒸汽不仅满足了透平对汽量的要求，而且有节余。