选对速度调节是设备节能的正确打开方式

目前市场上离心压缩机的驱动和变转速调节有多种方案：

1）汽轮机驱动并调速

2）燃气轮机驱动并调速

3）电动机驱动用变频调速

4）动机驱动用液力调速

5）使用其他原动机比如柴油机。

电动机驱动型离心压缩机

调速方式

变频调速

液力调速

VS

变频调速

变频器的发展

变频器从20世纪50年代开始进入市场，至今为止，经历了4代发展。第一代：1956 年的晶闸管（SCR），只能控制导通不能控制关断，也称为半控器件； 第二代：70年代以可关断的晶闸管（GTO）和电力晶体管（GTR）为代表，这是两种电流型自关断器件，但开关频率仍较低（<2kHz）；第 三代 ：80年代以电力场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极性晶体管（IGBT）为代表，这是两种电压型自关断器件， 开关频率较高（>20kHz）；第四代：以智能功率模块 （IPM）为代表，IPM=IGBT+ 驱动 + 保护 + 再生制动。

变频器的构成及各部分功能

整流部分、中间电路部分、逆变部分和控制电路部分构成

整流器

有可控和不可控

与三相电相连，将交流电转换为直 流电压（脉动），有可控和不可控两类。

中间电器

3种

（1）整流电压变换为直流电流；（2）整流电压变换为直流电压；（3）整 流电压变换为可变直流电压。

逆变器

转变

中间电路产生的直流电再经过逆变器转换为幅值、频率可变的交流电供给电动机。

控制电路

决定

以CPU为核心变频器的各项功能由控制电路决定。

以上为主要部件，变频系统如果正常工作，还需要配置谐波过滤器，带空调的房间，冷却系统、特殊连接电缆等。同时还要考虑增速齿轮箱、油系统等装置。

变频调速的应用：

在早期的电动机驱动的压缩机组中，基本上有调速要求时，选择变频驱动系统居多。应用的功率等级从几百千瓦到几万千瓦不等。变频器在应用时还要考虑配置辅助系统，如增速齿轮箱、润滑油站、谐波过滤装置、冷却系统、带有空调的房间、特殊的接线电缆、电机的绝缘性能也要加强，如果使用同步电机，由于变频在运行时很大的抵消了同步机的无功补偿，所以也要考虑电 的无功补偿问题。

目前在天然气集输管线压缩机站中，变频器应用比较广泛，应用效果较好，但运行时经常遇到非正常停机，比如雷电天气的影响、压缩机站进水、冷却水温过高等，所以目前每个压缩机站都设有备份机组，以防意外停机造成天然气供给事故。这显示了变频器脆弱的一面，同时也大大提高了成本。从中石化物装部、天然气分公司、胜利设计院在美国管线的考察 告来看，国的压缩机站在装备调速行星齿轮时通常不设备机，可靠性足够。另外据用户反映变频器的备件较贵，切需经常更换一些小的电子元件。所以变频驱动系统适合在功率稍小、有备机、对可靠性没有极端要求的场合。

液力调速

液力调试机械的发展

从1905年德国沸丁格尔教授发明液力传动理论至今，液力调速经历了4个阶段的发展：

——液力变矩器，严格遵守沸丁格尔原理，从 1905 年至今；

——液力耦合器，对沸丁格尔原理，在机械 部件上做了简化，便于使用和生产，从1950年至今；调速行星齿轮Vorecon，由液力变矩器和行星齿轮构成，从 1985 年至今；

——风力发电透平的液力驱动系统 ，从2004年至今。

沸丁格尔原理：首先原动机（比 如 电 机）通过泵把工作液（通 常用透平油）打起来，使工作液具有一定的动能，然后工作液冲击涡轮，涡轮 获得动力后，可以驱动其它工作机。其原理和水 轮机相似。

调速行星齿轮Vorecon 的压缩机组

配置

使用Vorecon调速的压缩机机组，电机是定速运行，Vorecon的输入端定速，输出端变速运行，压缩机是变速运行。Vorecon 集成了油系统，可以同时给本体、电机和压缩机供润滑油和工作油。

调速行星齿轮Vorecon

结构

Vorecon的运行是基于功率分流原理，即由原动机（电机）来的绝大部分的功率(75%)直接通过主轴和行星齿轮以机械方式传递。只有需要调速的那部分功率(25%)通过液力变矩器传递再叠加到旋转行星齿轮上。由于大部分功率都是机械传递，需要液力传递功率的比例较小，所以整体效率很高，在50%~100%负荷区间内，效率均在90%以上，基本与变频系统持平或稍好。

调速行星齿轮的应用：

目前在电机驱动的压缩机组中，改变了过去单纯依靠变频调速的局面，形成了变频、液力耦合器、调速行星齿轮 Vorecon 百家争鸣的景象,为用户提供了多层次的选 择。调速行星齿轮Vorecon在全球应用已经超过400台，在中国的应用从2005年开始，目前已经有20多台，多为大功率驱动 系统的应用，至少在5MW以上。我公司经过技术经济性比较后，在新建的30MW压缩机试验台上，配备了调速行星齿轮Vorecon作为驱动系统，调试后运转非常好，顺利完成了首台国产100万吨乙烯工程压缩机的试车。行星齿轮本体上集成了润滑油箱、增速齿轮等辅助部件，不需要另外配置。整个系统实现增速、调速、提供润滑一体化，非常简洁、可靠。适合在大功率、高转速不需要备机且对可靠性要求极高的场合应用。

由于运行工况和生产工艺的要求，离心压缩机调速运行在大多数场合是非常适合的 ，非常符合目前低碳、环保、节能的趋势。单从调速节能这个角度来说，每年节约的能源也是非常可观的。虽然过去电驱压缩机调速主要以变频为主，但在市场引入了调速行星齿轮Vorecon常可靠、紧凑、适 应多工况长周期无故障运行，且是无污染的绿色机器。国际上著名的压缩机制造厂（例 如 ：SBW，Dresser- Rand, Elliott, MANTurbo,Demag Delaval,Nuovo Pignone, Siemens和AC等）均有很多选用调速行星齿轮配电动机来控制各种装置中离心压缩机的成功经验，无疑这是一种更好的选择。