西安交大賽爾機(jī)泵成套設(shè)備有限公司依托西安交大流體機(jī)械及壓縮機(jī)國(guó)家工程研究中心的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分別于2013年和2014年（一期和二期各一臺(tái)套）在青海鹽湖實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)超小流量年產(chǎn)33萬(wàn)噸/年尿素18萬(wàn)噸合成氨/年裝置上離心CO2壓縮機(jī)的首次應(yīng)用。
根據(jù)用戶的開工步驟，一期工程機(jī)組于2013年12月完成72小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)考核，2014年4月份完成了滿負(fù)荷考核。二期工程機(jī)組于2014年7月初完成72小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)考核，7月25日完成了滿負(fù)荷考核。這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的尿素裝置CO2壓縮機(jī)成套機(jī)組，標(biāo)志著交大賽爾公司設(shè)計(jì)、制造的壓縮機(jī)組進(jìn)入化工行業(yè)又邁出了堅(jiān)實(shí)一步。
二氧化碳離心壓縮機(jī)是大型尿素生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵核心設(shè)備。90年代以前基本依賴進(jìn)口產(chǎn)品，大多采用通用電氣新比隆公司出產(chǎn)或依賴其技術(shù)生產(chǎn)的全離心式壓縮機(jī)。早在80年代西安交大王尚錦、席光教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)就開始進(jìn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的研發(fā)和制造。經(jīng)過(guò)多年的潛心研發(fā)、試驗(yàn)，交大賽爾在2003年就成功為中石化安慶分公司制造了寬工況節(jié)能型二氧化碳?jí)嚎s機(jī)（21500Nm3/h），并順利投運(yùn)。然后又分別在2006年和2007年通過(guò)國(guó)際招標(biāo)與青海鹽湖工業(yè)（集團(tuán)）有限公司簽訂了一期、二期工程共兩臺(tái)套二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造合同，這也是交大賽爾首次成套設(shè)計(jì)的二氧化碳機(jī)組（包括主機(jī)的設(shè)計(jì)制造，驅(qū)動(dòng)透平、輔助系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的配套設(shè)計(jì)與供貨）。
尿素裝置二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造是離心式壓縮機(jī)領(lǐng)域技術(shù)上非常具有挑戰(zhàn)性的課題，由于其工作介質(zhì)分子量大、進(jìn)出口壓比高、流量小、工質(zhì)極易在流道中形成超音速流動(dòng)、b2/D2(葉輪出口相對(duì)寬度)非常小，設(shè)計(jì)與制造的難度較一般離心式壓縮機(jī)高得多，稍有不慎就有可能使設(shè)計(jì)制造出來(lái)的壓縮機(jī)性能達(dá)不到要求。而青海鹽湖的兩套二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的設(shè)計(jì)正常流量?jī)H為17605 Nm3/h～17821 Nm3/h,在這么小的流量下，保證出口壓力14MPa以上，機(jī)組能夠平穩(wěn)運(yùn)行，甚至高、低缸防喘振閥能全關(guān)，目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有同樣產(chǎn)品問(wèn)世，就在世界上能設(shè)計(jì)、制造出這樣小流量且出口壓力14MPa以上的二氧化碳離心壓縮機(jī)的廠家沒(méi)有幾家，且國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外公司主導(dǎo)。
而交大賽爾借助西安交大多學(xué)科的技術(shù)支撐，憑著數(shù)十年對(duì)二氧化碳離心壓縮機(jī)的研究，開發(fā)了多個(gè)不同流量系數(shù)的三元葉輪模型級(jí)進(jìn)行真實(shí)氣體試驗(yàn)，不斷的摸索、總結(jié)，掌握了大量的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，已完全具備設(shè)計(jì)制造CO2壓縮機(jī)的能力。正因如此，交大賽爾在與國(guó)外兩家著名企業(yè)形成三足鼎立之勢(shì)，最終憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和節(jié)能水平高、制造成本低等優(yōu)勢(shì)以及在安慶石化尿素裝置CO2壓縮機(jī)工業(yè)應(yīng)用的業(yè)績(jī)而中標(biāo)。
為此，交大賽爾專門成立了技術(shù)攻關(guān)小組，由王尚錦教授和席光教授任組長(zhǎng)，主持氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案、模型級(jí)實(shí)驗(yàn)、制造工藝及其質(zhì)量控制等方面的技術(shù)攻關(guān)，全面按計(jì)劃進(jìn)度完成了新機(jī)器的各項(xiàng)設(shè)計(jì)和制造工作。
該產(chǎn)品的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子氣體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)采用王尚錦教授發(fā)明的高效節(jié)能“全可控渦”三元葉輪設(shè)計(jì)與加工技術(shù)，氣動(dòng)性能明顯領(lǐng)先國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品，并達(dá)到當(dāng)前國(guó)外一流離心壓縮的水平。尤其是高壓缸葉輪加工采用美國(guó)引進(jìn)的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心進(jìn)行整體銑制，確保三元流葉片的精確成型；葉輪輪蓋的焊接及熱處理技術(shù)采用美國(guó)賽克沃克公司的真空釬焊熱處理爐進(jìn)行，以黃金為基料進(jìn)行真空釬焊，具有熱變形小，焊接質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，確保了整個(gè)葉輪產(chǎn)品質(zhì)量可靠。
2011年4月，33萬(wàn)噸/年尿素裝置的CO2壓縮機(jī)組完成了空氣試車；2012年10月，進(jìn)行滿負(fù)荷CO2氣體試車；2013年，正式投入尿素生產(chǎn)線試運(yùn)行。2014年4月尿素裝置達(dá)到1000噸/日的設(shè)計(jì)值。至此，交大賽爾依托流體機(jī)械及壓縮機(jī)國(guó)家工程研究中心實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)超小流量尿素裝置（33萬(wàn)/年噸尿素18萬(wàn)噸年合成氨）上離心壓縮機(jī)的首次應(yīng)用，進(jìn)一步拓寬了離心壓縮機(jī)在該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
根據(jù)用戶的開工步驟，一期工程機(jī)組于2013年12月完成72小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)考核，2014年4月份完成了滿負(fù)荷考核。二期工程機(jī)組于2014年7月初完成72小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)考核，7月25日完成了滿負(fù)荷考核。這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的尿素裝置CO2壓縮機(jī)成套機(jī)組，標(biāo)志著交大賽爾公司設(shè)計(jì)、制造的壓縮機(jī)組進(jìn)入化工行業(yè)又邁出了堅(jiān)實(shí)一步。
二氧化碳離心壓縮機(jī)是大型尿素生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵核心設(shè)備。90年代以前基本依賴進(jìn)口產(chǎn)品，大多采用通用電氣新比隆公司出產(chǎn)或依賴其技術(shù)生產(chǎn)的全離心式壓縮機(jī)。早在80年代西安交大王尚錦、席光教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)就開始進(jìn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的研發(fā)和制造。經(jīng)過(guò)多年的潛心研發(fā)、試驗(yàn)，交大賽爾在2003年就成功為中石化安慶分公司制造了寬工況節(jié)能型二氧化碳?jí)嚎s機(jī)（21500Nm3/h），并順利投運(yùn)。然后又分別在2006年和2007年通過(guò)國(guó)際招標(biāo)與青海鹽湖工業(yè)（集團(tuán)）有限公司簽訂了一期、二期工程共兩臺(tái)套二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造合同，這也是交大賽爾首次成套設(shè)計(jì)的二氧化碳機(jī)組（包括主機(jī)的設(shè)計(jì)制造，驅(qū)動(dòng)透平、輔助系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的配套設(shè)計(jì)與供貨）。
尿素裝置二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造是離心式壓縮機(jī)領(lǐng)域技術(shù)上非常具有挑戰(zhàn)性的課題，由于其工作介質(zhì)分子量大、進(jìn)出口壓比高、流量小、工質(zhì)極易在流道中形成超音速流動(dòng)、b2/D2(葉輪出口相對(duì)寬度)非常小，設(shè)計(jì)與制造的難度較一般離心式壓縮機(jī)高得多，稍有不慎就有可能使設(shè)計(jì)制造出來(lái)的壓縮機(jī)性能達(dá)不到要求。而青海鹽湖的兩套二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的設(shè)計(jì)正常流量?jī)H為17605 Nm3/h～17821 Nm3/h,在這么小的流量下，保證出口壓力14MPa以上，機(jī)組能夠平穩(wěn)運(yùn)行，甚至高、低缸防喘振閥能全關(guān)，目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有同樣產(chǎn)品問(wèn)世，就在世界上能設(shè)計(jì)、制造出這樣小流量且出口壓力14MPa以上的二氧化碳離心壓縮機(jī)的廠家沒(méi)有幾家，且國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外公司主導(dǎo)。
而交大賽爾借助西安交大多學(xué)科的技術(shù)支撐，憑著數(shù)十年對(duì)二氧化碳離心壓縮機(jī)的研究，開發(fā)了多個(gè)不同流量系數(shù)的三元葉輪模型級(jí)進(jìn)行真實(shí)氣體試驗(yàn)，不斷的摸索、總結(jié)，掌握了大量的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，已完全具備設(shè)計(jì)制造CO2壓縮機(jī)的能力。正因如此，交大賽爾在與國(guó)外兩家著名企業(yè)形成三足鼎立之勢(shì)，最終憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和節(jié)能水平高、制造成本低等優(yōu)勢(shì)以及在安慶石化尿素裝置CO2壓縮機(jī)工業(yè)應(yīng)用的業(yè)績(jī)而中標(biāo)。
為此，交大賽爾專門成立了技術(shù)攻關(guān)小組，由王尚錦教授和席光教授任組長(zhǎng)，主持氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案、模型級(jí)實(shí)驗(yàn)、制造工藝及其質(zhì)量控制等方面的技術(shù)攻關(guān)，全面按計(jì)劃進(jìn)度完成了新機(jī)器的各項(xiàng)設(shè)計(jì)和制造工作。
該產(chǎn)品的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子氣體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)采用王尚錦教授發(fā)明的高效節(jié)能“全可控渦”三元葉輪設(shè)計(jì)與加工技術(shù)，氣動(dòng)性能明顯領(lǐng)先國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品，并達(dá)到當(dāng)前國(guó)外一流離心壓縮的水平。尤其是高壓缸葉輪加工采用美國(guó)引進(jìn)的五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心進(jìn)行整體銑制，確保三元流葉片的精確成型；葉輪輪蓋的焊接及熱處理技術(shù)采用美國(guó)賽克沃克公司的真空釬焊熱處理爐進(jìn)行，以黃金為基料進(jìn)行真空釬焊，具有熱變形小，焊接質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，確保了整個(gè)葉輪產(chǎn)品質(zhì)量可靠。
2011年4月，33萬(wàn)噸/年尿素裝置的CO2壓縮機(jī)組完成了空氣試車；2012年10月，進(jìn)行滿負(fù)荷CO2氣體試車；2013年，正式投入尿素生產(chǎn)線試運(yùn)行。2014年4月尿素裝置達(dá)到1000噸/日的設(shè)計(jì)值。至此，交大賽爾依托流體機(jī)械及壓縮機(jī)國(guó)家工程研究中心實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)超小流量尿素裝置（33萬(wàn)/年噸尿素18萬(wàn)噸年合成氨）上離心壓縮機(jī)的首次應(yīng)用，進(jìn)一步拓寬了離心壓縮機(jī)在該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
