1 前 言
    透平膨胀机是低温法空分装 置及气体分离和液化装置中的重要部机之一。空分装置流程的变革、发展和进步是建立在吸附器、换热器、膨胀机、精馏塔等主要部机的变革、发展和进步的基础之 上的。因此，透平膨胀机的变革、发展和进步必然会促使低温法空分装置、气体分离和液化装置等成套装置的变革、发展和进步。
    向心径流式透平膨胀机这门技术可以追溯到1930年。透平膨胀机首先应用于空气分离工业，而后在1960年又被用于天然气工业。现在，透平膨胀机已不仅用 于空气分离、天然气液化、乙烯冷箱、氢氦液化等低温装置中制取各种温度级的低温冷量，在国外还已广泛应用于余压、废热的能量回收。近几年，笔者就膨胀机的 有关问题与CRYOSTAR等公司的专家进行过技术交流，对几种类型的透平膨胀机进行过询价。还得到了几篇这些公司赠阅的有关论文和介绍资料。

2 国内外常规透平膨胀机的比较
    这里把外压缩空分流程中出口为过热状态的增压透平膨胀机，以及某些内压缩空分流程中出口带一定比例液体的增压透平膨胀机，归入常规膨胀机之列。
    外压缩空分流程中出口为过热状态的增压透平膨胀机，在我国已相当成熟，运行也很可靠、安全。与国外同类产品相比，其差距主要在以下两个方面：
    {dy}个差距，膨胀机、增压机的效率与国外相近，主要是轴承损失比国外高(见表1)。所产生的影响是在xx相同的产品要求的条件下，国产膨胀机的膨胀量要稍 大于进口膨胀机的膨胀量。也就是说，采用进口膨胀机的空分装置的产液量或者氩提取率，可以比采用国产膨胀机的空分装置稍稍高一些，但差距不大。

表1 国内外常规透平膨胀机主要指标的比较

    注1：这里的增压比是指增压量与膨胀量相等时的增压比。如增压量与膨胀量不相等，则不可比。
    注2：膨胀机的轴承损失是指膨胀量)5000≥m³／h的膨胀机。
    第二个差距，是大膨胀量和增压量的膨胀机还缺乏业绩。这主要受国产30000m³／h等级空分装置迟迟不能实现由国内设计成套而拖累的。根据国内三个主要厂家的设计技术水平和装置条件来看，实现30000m³／h等级外压缩流程空分装置中增压透平膨胀机的国产化应该是没有问题的，膨胀机可以可靠安全的长期连续运转。当然，{dy}个差距会仍然存在。
    表2是本人为某厂做30000m³／h(氧)外压缩空分流程的设计方案时，对其中的增压透平膨胀机所做询价结果的比较。

表2 配30000m³／h空分装置透平膨胀机的比较

    注：*询价时规定值。
    出口带一定比例液体的增压透平膨胀机，即带液透平膨胀机，四川空分设备集团公司有较多的业绩，积累了较多的设计制造和开车运转的经验。该公司从80年代初 开发油田气丙丁烷(LPG)回收装置时，就研制开发出带液量≤8％的带液透平膨胀机，前几年又将带液量提高到14％左右(容积比)。表3是该公司1999 年提供给新疆吐哈油田的PLPT—562169．4-30型增压透平膨胀机的参数。

表3 四川空分设备集团公司的带液透平膨胀机

    该膨胀机从1999年11月2日起在吐哈油田试车运行，于2000年1月6日由用户验收投产(其中经72小时满负荷运行验收合格)。机器运转稳定，振动小，仪控系统操作简单可靠，xx满足工艺流程和现场生产的要求。
    对某些内压缩流程空分装置和外循环氧、氮液化装置来说，带液透平膨胀机可以提高成套装置的效率，从而可降低单位产品的能耗指标。这类膨胀机我国与国外同类 产品相比，差距要更大一些。除了上面提到的两个差距外，还有一个更大的差距是出口带液量的差距。2001年3月笔者到美国CRYOSTAR公 司考察和交流，该公司带液透平膨胀机对出口带液量的比例已没有任何限制。即当膨胀机进口为气体状态时，出口对液体量没有限制；当膨胀机进口为液体状态时， 出口对气体量也没有限制。这一点，国内现在还做不到。这类透平膨胀机的规模也比国内要大得多。在车间我们看到了一台正在装配的用于石油平台上乙烷回收装置 用的高压透平膨胀机，功率约7000kW。据介绍，GE油气动力系统公司(GE Power Systems oil & gas)一次就与该公司签订了300台各种规格这类膨胀机的合同。我们看到的还只是其中的第2台。这也许是CRYOSTAR公司2000年从ATLAS公司被卖到GE公司的一个原因，因为现在的母公司就是一个大客户。世界市场上60％天然气液化装置中配套的透平膨胀机，据说都是由LOTOTLOW公司提供的。
    表4是本人为一套大型内压缩空分流程所做的设计方案中，对其中配套的增压透平膨胀机(介质为干空气)所做询价结果的比较。

    注：*询价时规定值。
    国外某厂的报价还给出了流量在60％和110％时的各参数值：流量在60％时，出口带液量为7．5％；流量在110％时，出口带液量为10．3％。应该指 出：国内厂家的报价参数也xx能满足本人的流程设计所规定的配套要求。因为在做流程设计时已考虑到国内外透平膨胀机在技术性能指标上的差距。当然，如果采 用进口的带液透平膨胀机，单位产品的能耗指标会有所下降。
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