【压缩机网】自纳入API617标准第3章以来，整体齿轮压缩机在化工、石化、工业气体和天然气行业得到广泛应用。由于整体齿轮压缩机具有效率高、设计紧凑等特点，成为越来越多用户的s*选。

 

　　阿特拉斯·科普柯气体与工艺部门是世界上第一家把干气密封应用在整体齿轮压缩机上的厂家，成为整体齿轮压缩机应用在工艺气压缩的引领者，在设计和制造整体齿轮压缩机领域积累了丰富的经验，非常荣幸与大家分享。

 

　　01比效率

 

　　整体齿轮式压缩机结构不同于单轴式压缩机，把压缩机和齿轮箱做成一体，实现多根高速轴，每根高速轴两端安装叶轮组成转子，通过与大齿轮啮合传动，单独匹配所需转速，让每级叶轮运行在z*佳转速上，效率z*佳。

 

　　单轴式压缩机所有各级叶轮安装在同一根高速轴上，组成转子，安装在压缩机缸体内，以同一转速旋转。根据压比或应用不同，压缩机缸体可分为单缸或多缸。

 

　　气体介质在压缩机内经逐级压缩，压力逐级上升，体积逐级减小，从空气动力设计角度，要求叶轮转速逐级提高。然而，单轴式压缩机各级叶轮安装在同一转轴上，以同一转速转动，无法实现级和级之间的转速不同，导致部分叶轮无法运行在z*佳转速上，效率变差。

 

　　02比工艺

 

　　整体齿轮式压缩机每根高速轴z*多只能在两端各安装一个叶轮，轴承跨距短，轴短柔度小，轴转速可以相应得到提高，单级压比大，在同样整机压比的情况下，单机压缩级数相对较少，结构简单。整体齿轮式压缩机的大齿轮轴转速和电机转速一致，不需要中间齿轮箱来匹配转速。

 

　　单轴式压缩机的轴承位于轴的两端，跨距长，轴长柔度大，限制了轴的转速，导致单级压比小，在同样整机压比的情况下，单机压缩级数相对较多，结构复杂。单轴式压缩机转子转速一般很高，在电机驱动时，需要增加中间齿轮箱来匹配转速。

 

　　03比成本

 

　　整体齿轮式压缩机每压缩级分别由叶轮和涡壳组成，各级相对独立。涡壳和叶轮可以根据工艺流程和流量大小灵活选择，非常容易实现级间抽气和冷却，可以将不同工艺流程组合在同一台压缩机上，如压缩机级和膨胀机级可做在同一个齿轮箱上。降低了制造成本和运行成本。

 

　　单轴式压缩机壳体多为筒形缸体结构，各压缩级之间无法做到相对独立，难以实现级间抽气和冷却，更难实现不同工艺流程组合在同一台压缩机上；有时只能做成多缸体结构，增加了压缩机的复杂性，提高了制造成本。

 

　　工艺流程对压缩机的技术要求

 

　　工艺气体压缩机多为工厂或装置关键设备，也是z*大能耗设备，其效率非常重要，直接影响工厂运行成本。高压比的压缩机通常需要级间冷却，进入各级的气体组份和流量会有变化；致使在一些情况下，级和级之间叶轮或壳体的设计和材料要求不同。

 

　　整体齿轮式压缩机的结构特点使得整体齿轮式压缩机更能符合上述工艺流程的技术要求，既能实现效率高，适应性强，又能做到制造成本低。

 

　　整体齿轮式压缩机的技术优势

 

　　综上所述，整体齿轮式压缩机相比单轴式压缩机具有如下优势：

 

　　- 每个转子转速可以单独设计匹配，保证每级效率z*高；级与级之间更加匹配，整机效率z*高；

 

　　- 单级压比高，压缩机级数少；

 

　　- 操作弹性大，几种工艺流程可在一台整体式压缩机上实现，而单轴式压缩机需要两台或多台来实现；

 

　　- 无需中间齿轮箱来调整转速，结构紧凑，占地面积小；

 

　　- 整体成撬，安装时间短和成本低，可以“准备运行”的状态交货。

来源：阿特拉斯·科普柯气体与工艺事业部