日前,沈鼓集团研究院针对PTA、大型空分等装置项目中的大型离心压缩机入口管道,进行专项研究和攻关,取得了实现整流栅设计优化与系列化的预期成果。
大型离心压缩机入口管道的管径均较大,在离心压缩机的进气管道一般包含1、2个甚至多个90°弯头部位;气体流经这些弯头时,很容易产生流动分离,引起管道的振动、噪声;同时,流动分离还会引起弯头下游及离心压缩机叶轮入口处气体流动不均匀,进而严重影响离心压缩机的运行状态及性能。
本项目主要针对入口管道进行整流栅的设计、CFD分析及优化,获得了整流栅距离弯头入口的最佳安装位置、最佳周向安装位置以及最佳叶片转角。在此基础上,进行了入口管道整流栅样件试制、试验及系列化。
实验表明:设计优化后的整流栅,显著改善了弯头后流动的均匀性。当管道流速小于35 m/s时,安装有左旋整流栅比没有安装整流栅的效率略有提高,高效点大约提高0.6个百分点,小流量时效率提高超过1个百分点;当流量系数大于0.06,安装有右旋整流栅比没有安装整流栅的效率略有提高;同时,离心压缩机整机的能头和压比,均有较大幅度提高。
以此为依据,将整流栅推广到1000mm,1200mm,1500mm直径后,同样大大改善了弯头后流动的均匀性,从而实现了整流栅的系列化和选用准则。