化工压缩机选型计算

要解决什么问题

工艺设计输出 stream_table 和 equipment_list 后，压缩机选型仍需要大量重复计算：热力学头、排气温度、级数判定、材质匹配、密封配置——每一项都依赖经验公式和标准规范。手动计算容易在Z因子迭代、级间冷却效率修正、喘振裕量判断上出错，且难以快速比较离心、往复、螺杆三种方案。

核心能力与计算流程

热力学计算按压缩机类型区分方法：离心采用多方过程（API 617），往复采用绝热过程（API 618），螺杆采用半经验方法（API 619）。计算包含Z因子修正、实际气体常数 R_s = 8314.3 / MW、排气温度预测，并根据单级温度限制（如喷油螺杆100~120°C）自动判定级数。

类型选择基于流量、压缩比、气体特性三维决策树，自动判别适用类型：

• 离心：大流量工艺气，1,000~300,000 m³/h
• 往复：高压小流量，出口压力可达70 MPa
• 螺杆：中低压、含液或变工况场景

多级压缩采用等压缩比分配策略，计算级间冷却器效率（0.80~0.90）后逐级迭代。离心压缩机额外校核喘振裕量（≥10%），往复计算容积效率（余隙容积比、膨胀指数修正），螺杆匹配内容积比 Vi 与实际压缩比。

材质与密封内置20种常见气体（空气、H₂、H₂S、Cl₂、NH₃、合成气等）的壳体/叶轮/密封材质表，并根据毒性、压力、清洁度选择干气密封配置（单/双/串联）、迷宫密封或填料密封。驱动机选型覆盖电机（API 610 裕量规则）、汽轮机（API 612）、燃气轮机。

适用边界

轴流式压缩机仅做判型提示，不做详细热力学计算。喘振线和性能曲线应由制造商提供，本技能仅做近似校核。所有计算结果需由持证工程师审核确认，不能直接替代详细工程设计。与 fan-selection 技能的分工：全压升≥1.2 kPa或出口压力>200 kPa 的场景归本技能处理。