弓定振
（中海石油建滔化工有限公司，海南 东方572600）
［摘 要］ 对某甲醇装置离心式合成气压缩机高压缸转子结构进行简化，将压缩机转子所受轴向推力进行分解，并建立转子所受轴向推力的计算模型，计算得出压缩机在正常工况和紧急停车过程中的轴向推力，所得计算结果与压缩机厂商提供的测算数据较为接近，表明该计算模型具有较强的参考意义。基于轴向推力计算模型验算发现，紧急停车过程中合成气压缩机高压缸转子产生的轴向推力超出了止推盘锁紧螺母和止推轴承的承受能力，易造成干气密封损坏。为此，通过增设平衡盘压力检测表、改造压缩机平衡系统以消除平衡管的气阻，确保了合成气压缩机的安全、稳定运行。
［关键词］ 离心式合成气压缩机；转子；轴向推力；计算模型；止推盘锁紧螺母；干气密封；平衡管压差；技术改造
［中图分类号］ TH452［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）04-0050-05
1 合成气压缩机高压缸简况
某甲醇装置以天然气为原料，转化反应生成的合成气通过离心式合成气压缩机提压以达到甲醇合成系统的要求。该离心式合成气压缩机由蒸汽透平驱动，分为三段两缸。其中，合成气压缩机高压段和循环段共用一个缸体，合称高压缸；从循环段（非驱动端）接平衡管将级间漏气引入高压段入口（驱动端）。高压缸转子结构如图1所示。
2 轴向推力计算模型
离心式压缩机的叶轮在高速旋转时，会在各个流道之间产生不同方向的压力，这些力将使转动部件沿轴向窜动，其合力被称为轴向推力。
基于合成气压缩机高压缸在运行过程中出现的一些问题，认为合成气压缩机高压缸转子轴向推力异常，可能影响机组的安全、稳定运行。为此，拟建立合成气压缩机高压缸转子轴向推力计算模型，以利于分析轴向推力异常的原因，并为寻求应对措施提供指导。
为便于轴向推力计算模型的建立，对合成气压缩机高压缸转子结构进行简化（如图2所示），简化后的转子总的轴向推力分为叶轮轴向推力、平衡盘轴向推力、段间活塞轴向推力3部分，下面分别进行阐述。
2.1 叶轮轴向推力
叶轮两侧压力分布如图3所示。叶轮轴向推力产生于所受压力不等的di到Ds的轮盖侧和dm到Ds的轮盘侧的环形面积上，轮盖侧产生的轴向推力P入口由气体静压强0.25π（D2s-d2i）和气流对叶轮的冲力G0两部分组成［1］，方向由出口指向进口端，其大小可由下式进行计算：
更多内容详见《中氮肥》2018年第4期