一、壓縮機(jī)行業(yè)“十一五”期間核心服務(wù)領(lǐng)域與各結(jié)構(gòu)類型壓縮機(jī)發(fā)展趨勢
 

    1、石油天然氣工業(yè)“上游”領(lǐng)域

    （1）天然氣集輸用高轉(zhuǎn)速天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)一活塞式壓縮機(jī)組；

    （2）天然氣回注用55MPa高壓力，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)一活塞式壓縮機(jī)組及管線掃氣，試壓用巨型空氣壓縮機(jī)組；

    （3）分散油氣田，邊緣油氣田天然氣集輸用低轉(zhuǎn)速整體式燃?xì)饽ν袎嚎s機(jī)組；

    （4）天然氣增壓用高壓，大流量電動(dòng)活塞式壓縮機(jī)組

    2、石油天然氣工業(yè)：“下游”領(lǐng)域

    （1）  特大型/超大型（活塞力1 000-1 25okN)電動(dòng)活塞式氫氣壓縮機(jī)組（1套大型煤液化裝置既需500-1 250kN活塞力活塞式壓縮機(jī)20臺(tái)）

    （2）  石油化工流程/裝置用多種介質(zhì)，多種規(guī)格品種活塞式壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)；

    （3）  天然氣汽車加氣站用CNG壓縮機(jī)組-電動(dòng)活塞式壓縮機(jī)組及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)活塞式壓縮機(jī)組（常規(guī)站用，加氣母站用，加氣子站用）；

    （4）  液化天然氣接收廠站用 BOG（蒸發(fā)天然氣）大型超低溫迷宮式壓縮機(jī)；

    （5）  高壓大型金屬隔膜壓縮機(jī)組。

    3、核電、常規(guī)電力領(lǐng)域及特種領(lǐng)域

    （1）  高壓金屬隔膜壓縮機(jī)組；

    （2）  控制用SF6壓縮機(jī)組，中壓空氣壓縮機(jī)組；

    （3）  嚴(yán)酷工況條件下運(yùn)行的特種壓縮機(jī)組

    4、各類工業(yè)企業(yè)動(dòng)力用空氣壓縮機(jī)組

    （1）  噴油螺桿式，噴油單螺桿式空壓機(jī)的市場需求比率大幅上升；

    （2）  往復(fù)活塞式空壓機(jī)的市場占有率下降，但在其最佳性能參數(shù)范疇內(nèi)仍有活力

    （3）   干式（活油）螺桿空壓機(jī)的需求看好，但面臨中小型緊湊式離心空壓機(jī)組的竟?fàn)?br />
    5、微、小型空氣壓縮機(jī)

    滲透至千家萬戶，為民居生活所需的微，小型空壓機(jī)，在發(fā)達(dá)國家已較普及。其功率多在2kW及以下，排氣壓力0.7MPa，以排氣無油最受歡迎。微、小型空壓機(jī)的出口看好，內(nèi)需亦將逐漸升溫。

    6、壓縮空氣，壓縮氣體凈化裝置

    壓縮機(jī)前、壓縮機(jī)中及壓縮機(jī)后配置的各種干燥器，濾油器等凈化裝置需求前景甚佳。

    二 壓縮機(jī)行業(yè)“十一五“期間攻關(guān)關(guān)鍵是特大型往復(fù)壓縮機(jī)組

    1、特大型往復(fù)壓縮機(jī)組的技術(shù)特點(diǎn)與難點(diǎn)
   
    特大型往復(fù)壓縮機(jī)組與小型機(jī)組并聯(lián)方案相比有顯著的優(yōu)勢。特大型機(jī)組占用空間小。機(jī)組效率高。故障隱患少。維護(hù)工作量低，因而通常作為特大型化工裝置的優(yōu)選方案。但特大型機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造有一定的技術(shù)難度，加工能力和質(zhì)量控制能力也直接影響著產(chǎn)品的性能水平。摘研制特大型往復(fù)壓縮機(jī)組時(shí)，必須充分考慮以下幾方面的問題：

    （1） 特大型機(jī)組應(yīng)該遵照國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，機(jī)組的方案設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，起著至關(guān)重要的作用。在方案設(shè)計(jì)中，必須把機(jī)組的可靠性放在首位，其次是考慮機(jī)組長期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，安裝和維護(hù)的簡便性，最后還要顧及機(jī)組制造工藝的好壞，成本的高低，外形尺寸和重量的大小等等。按此原則，特大型往復(fù)壓縮機(jī)組通常才采用臥式機(jī)身，在確定的工藝流程和精確的熱動(dòng)力計(jì)算許可的情況下，盡量采用少的級數(shù)和列數(shù)；在列數(shù)為偶數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇對稱平衡型結(jié)構(gòu)；盡量避免使用平衡段氣缸和貫穿活塞桿結(jié)構(gòu)。壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和行程要達(dá)到良好的匹配，既要控制好活塞的平均速度，又不能把活塞做得太大，否則，機(jī)組將笨重不堪。

    （2） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是特大型往復(fù)壓縮機(jī)組研制的重要環(huán)節(jié)，它絕對不可看作是中小機(jī)組的放大樣。在設(shè)計(jì)中小型壓縮機(jī)組時(shí)，由于沒有空間和結(jié)構(gòu)限制，零部件大多有較大的安全裕度，但各零部件的裕度量并不一致，有些相差很大。盲目的放大樣勢必造成機(jī)組的龐大和不必要的浪費(fèi)。另外，零部件大型化以后，很多在中小零件時(shí)適用的聯(lián)接方式，緊固和鎖緊方式都不再適用，如果還繼續(xù)沿襲的話，將給整個(gè)機(jī)組帶來可怕的事故隱患，這在壓縮機(jī)行業(yè)從經(jīng)典的機(jī)械設(shè)計(jì)理論出發(fā)，量化分析每一個(gè)重要零部件的工作過程，承載情況，預(yù)期的失效結(jié)果等等，必要時(shí)可采用有限元方法進(jìn)行分析，用實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行驗(yàn)證，這樣才能取得合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果并保證研制出的特大型機(jī)組萬無一失。

    （3） 保證材料的性能是制造特大型往復(fù)壓縮機(jī)組不可忽視的工藝過程。壓縮機(jī)主要材料是鑄鐵和鍛鋼，大型鑄鐵零件存在內(nèi)部應(yīng)力處理問題消除不徹底，將影響機(jī)組的長期運(yùn)行。大型鑄件應(yīng)采用低應(yīng)力鑄鐵鑄件，在鑄造后及粗加工后要安排熱時(shí)效處理工序或震動(dòng)時(shí)效處理工序，這樣才能保證零部件的持久精度。大型鍛鋼件的質(zhì)量受鋼鐵企業(yè)技術(shù)水平影響很大，由于我國鋼鐵行業(yè)質(zhì)量控制水平的參差不齊，壓縮機(jī)制造廠必須對國產(chǎn)大型鍛件毛坯進(jìn)行嚴(yán)格控制，除跟蹤其生產(chǎn)檢驗(yàn)過程外，還要在機(jī)械加工過程中重復(fù)進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)，以期獲得更為真實(shí)的零件性能數(shù)據(jù)。

    （4）特大型機(jī)組必定具有壓力高，流量大的特點(diǎn)，因此，氣體管路脈動(dòng)問題在設(shè)計(jì)階段就要予以考慮。要按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求設(shè)置緩沖器，在安裝空間受到限制，緩沖容積無法滿足時(shí)應(yīng)通過計(jì)算采取其他措施壓抑氣流脈動(dòng)的發(fā)生。廠房設(shè)計(jì)要與壓縮機(jī)總體設(shè)計(jì)，管路設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)進(jìn)行，當(dāng)使用現(xiàn)有廠房時(shí)，壓縮機(jī)的管路設(shè)計(jì)必須考慮樓板，橫梁。立柱的位置，必要時(shí)須現(xiàn)場測量，單機(jī)設(shè)計(jì)，以免發(fā)生干涉。氣體管路轉(zhuǎn)變處最好設(shè)計(jì)在容器上，應(yīng)盡量減少彎段。工程設(shè)計(jì)單位要和壓縮機(jī)制造廠協(xié)調(diào)做好管路支撐和管路約束的設(shè)計(jì)工作，這是防止管路機(jī)械震動(dòng)最直接，最有效的方法。

    （5）在研制4列以上特大型往復(fù)壓縮機(jī)組時(shí)，由于曲拐數(shù)的增多和曲軸的增長，可能會(huì)發(fā)生曲軸的扭振，危及曲軸和軸承的壽命。因此，在壓縮機(jī)設(shè)計(jì)階段就應(yīng)設(shè)法提高曲軸軸系的自振頻率，并選用干擾力最小的方案。

    2、開發(fā)特大型往復(fù)壓縮機(jī)的必要條件

    擁有先進(jìn)可靠的設(shè)計(jì)技術(shù)是開發(fā)特大型往復(fù)壓縮機(jī)的基礎(chǔ)條件，但僅此是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須有良好的技術(shù)裝備，先進(jìn)的工藝手段，有效的管理控制和必要的資金支持。
縱觀以往重大裝置國產(chǎn)化歷程，成果的取得不僅需要要職單位積極不懈的努力，更需要開明用戶的精誠協(xié)作和主管領(lǐng)導(dǎo)部門的大力支持。它們構(gòu)成了民族工業(yè)發(fā)展原動(dòng)力。

    3、國內(nèi)外產(chǎn)品的比較與發(fā)展趨勢

    國際上，特大型往復(fù)壓縮機(jī)制造廠主要集中在歐美地區(qū)。由于有雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)做保證。歐美產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)水平，成套水平均優(yōu)于國內(nèi)，其制造工藝水平比國內(nèi)更高一籌。但其發(fā)展勢頭已很不明顯。我國從國外進(jìn)口的壓縮機(jī)組普遍存在價(jià)格高，問題反映慢，服務(wù)不到位等現(xiàn)象，時(shí)而還出現(xiàn)質(zhì)量問題。國內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平已與國外相當(dāng)，產(chǎn)品質(zhì)量也正在與國際水平接近，國產(chǎn)機(jī)的價(jià)格通常是進(jìn)口機(jī)的一半；而且，國產(chǎn)機(jī)對于國內(nèi)市場還有明顯的地域優(yōu)勢，及時(shí)的配件供應(yīng)，方便的信息溝通，良好的售后服務(wù)彌補(bǔ)了與國外產(chǎn)品的差距，正逐步被國內(nèi)各主要用戶所認(rèn)同。
  
     我國大型往復(fù)壓縮機(jī)制造技術(shù)提升很快，國內(nèi)產(chǎn)品在穩(wěn)定質(zhì)量的基礎(chǔ)上正向特大型化，集成化，智能化方面發(fā)展。隨著我國工業(yè)整體水平的不斷提高，綜合實(shí)力的增強(qiáng)，可以預(yù)期在未來的5到10年間，我國大型往復(fù)壓縮機(jī)技術(shù)水平將走向世界前列。