活塞式压缩机测温测压点的选择

刘翔马楠于翀

(1.中国寰球工程公司,北京 100012;2.沈阳远大压缩机股份有限公司,辽宁沈阳 110027)

活塞式压缩机测温测压点的选择

刘翔1马楠2于翀2

(1.中国寰球工程公司,北京 100012;2.沈阳远大压缩机股份有限公司,辽宁沈阳 110027)

随着科学技术的进步，对大中型活塞式压缩机的自动化程度要求越来越高，其中对气体的温度和压力控制是其最重要的两点。但是，长期以来对测温、测压点的选择，设计院、用户和压缩生产厂存在分岐，本文拟对测温、测压点的选择利弊做出分析，以期达成共识，有利保证压缩机的安全长期运转。

活塞压缩机 测温 测压点

1 活塞式压缩机进气温度、压力测点的选择

为减少活塞式压缩机的气流脉动，提高气阀的使用寿命，活塞式压缩机都设有进气缓冲器，通常大家都把测温、测压点取在进气缓冲器的筒体上，不存在什么分岐，但是对测温套管的长度要求上存在不同意见，用户或设计院往往会向制造厂提出测温元件伸入筒体内深度大于250mm，或要求达到筒体的中心位置，例如缓冲器筒体直径1000mm时，测温套管要求伸入500mm，其依据是SH3521-1999《石油化工仪表工程施工技术规程》，该规程的4.4.1测温元件(如：热电偶，热电阻，双金属温度计，压力式温度计等)应安装在能准确反映介质温度的位置。规程的4.4.2安装在工艺管道上的测温元件应与管道中心线垂直或倾斜45°，插入深度应大于250mm或处在管道中心。插入方向宜与被测介质逆向或垂直。管道公称直径小于80mm时可安装在弯头处或加扩大管。

持此观点的人认为，无论是管道或容器中心部位都是温度最高处，是最佳的测量部位。应按规程要求规定将测温套管伸至中心部位。笔者认为测温元件伸入管道或容器内部不宜过深，应控制在200mm以内为宜。因为伸入过长的话呈悬臂梁状态的温度套管在与筒体的焊接处会产生较大的应力，大家都知道，活塞式压缩机是间断吸排气的，气流的脉动在所难免，试想每分钟数百转的高速运转的活塞式压缩机，测温套管的振动频率会有多高，测温套管越长，与筒体焊接处所受的弯曲应力就越大，该焊接处经过多次的反复受力，就会发生疲劳破坏。以往发生的筒体与套管焊接处的破损事故，其主要原因就是由于套管过长造成的。

事实上，管道或筒体的中心部位和管道外侧的气体温度只会存在微小的差异，在热电偶，双金属温度计等测温元件上根本无法区分显示这微小的量。要求过长的测温套管是没有必要的。

2 活塞式压缩机排气测温、测压点的选择

对活塞式压缩机气缸排出气体的温度、压力测点，很多设计院都主张将测点选择在排气缓冲器的进口管线上，理由是排气缓冲器的进气管处的气体温度和压力与气缸内的气体温度和压力值最相近，将测点选择在进气管上最能真实的反映气缸内气体的温度和压力值。笔者认为将测点选择在排气缓冲器的进口管上有几大弊端：第一，排气缓冲器的进口管处管径较小，气流的速度很高，测温，测压元件安放此处又会占出一定的空间，使流通面积缩小，气流形成阻力增加了阻力损失，使压降增大，尤其重要的是伸入进气管内的温度套管处形成弯曲应力，特别是温度套管较长时，随着气流的脉动，弯曲应力的变动值会很大，时间一长，就有发生疲劳破坏的可能性。第二，在排气缓冲器的进口管线上设置测温、测压点势必使进口管线长度增加很多，过长的进口管线会大大降低排气缓冲器的缓冲效果，使气体的脉动值增大，脉动值的增大反过来又影响到气阀的工作寿命。由于排气缓冲器进口管线的加长，有可能要抬高气缸中心线的标高，压缩机重心的抬高，又会使压缩机的振动值加大。这些不利的因素都会影响到压缩机的安全运转可靠性。如果把测温，测压点取在排气缓冲品的筒体部件上，可以有效的降低缓冲器的高度，对设备的安装，调试，维修都提供了方便条件，虽然进气管与筒体处温度、压力会有微量的差异，但是对温度、压力的测量精度是足够准确的，完全不会影响到测量的精确度。同时排气缓冲器内部的气流相对进气管口处稳定的多，对测温套管也不会形成较大的冲击力，测量套管虽然呈悬壁梁状态，只要不选择过长的测温套管，其应力变化值不大，不会造成疲劳破坏，从安全角度出发也是合理的。第三，由于将测温、测压点设置在排气缓冲器进口管上，使压缩机的安装空间加大，安放压缩机的厂房会有所增高，增加了厂房的建筑费用，从经济性出发，也是不利的。

3 结语

综上所述，活塞式压缩机的测温、测压点最佳的设置位置应选择在进、排气缓冲器的筒体上，尽可能的避免设置在缓冲器的进排气口接管上，同时测温套管的长度不可选用的过长，以减少造成测温套管根部焊接处的应力疲劳破坏和由于接管加长而影响缓冲器的缓冲效果，减少了压缩机吸、排气阀的工作寿命，造成压缩机的安全运转周期的降低。