离心压缩机的基础知识

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1、离心压缩机的基础知识2007年12月18日10:55第一节离心压缩机概述离心压缩机是产生压力的机械，是透平压缩机的一种。透平是英译音“TURBINE”,即旋转的叶轮。在全低压空分装置小，离心压缩机得到广泛应用，逐渐岀现了离心压缩机取代活塞压缩机的趋势。一、定义：离心压缩机：指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。二、工作原理：是工作轮在旋转的过程屮，由于旋传离心力的作用及工作轮屮的扩压流动，使气体的压力得到提高，速度也得到提高。随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。通过它可以把气体的压力提高。三、特点：离心压缩机是一种速度式压缩机，与其它压缩机相比较：优点：⑴排气

2、量大，排气均匀，气流无脉冲。⑵转速高。⑶机内不需要润滑。⑷密封效果好，泄霜现象少。⑸有平坦的性能曲线，操作范围较广。⑹易于实现自动化和大型化。⑺易损件少、维修量少、运转周期氏。缺点：⑴操作的适应性差，气体的性质对操作性能有较人影响。在机组开车、停车、运行中,负荷变化大。⑵气流速度大，流道内的零部件有较大的摩擦损失。⑶有喘振现象，对机器的危害极大。四、适用范围：大屮流量、小低压力的场合。五、分类：⑴按轴的型式分：单轴多级式，一根轴上串联几个叶轮。双轴四级式，四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端，旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。⑵按气缸的型式分：水平剖分式和垂直剖分式。⑶按级间冷却形

3、式分类：机外冷却，每段压缩后气体输出机外进入冷却器。机内冷却，冷却器和机壳铸为一体。⑷按压缩介质分类：空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。第二节离心压缩机的工作原理分析一、常用名词解释：⑴级：每i级叶轮和与之相应配合的固定元件（如扩压器等）构成一个基本的单•元，叫一个级。如：杭氧2TYS100+2TYS76氧气透平压缩机高低压气缸共有八个叶轮，就叫八级。⑵段：以小间冷却器隔开级的单元，叫段。这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。一段可以包括很多级。也可仅有一个级。⑶标态：0°C,1标准大气压。⑷进气状态：一般指进口处气体当时的温度、压力。⑸重量流量：一秒时间内流过气体的重量。

4、⑹容积流量：一秒时间内流过气体的体积。⑺表压（G）:以当地大气为基准所计量的压强。⑻绝压（A）:以完全真空为基准所计量的压强。⑼真空度：与当地大气负差值。（10）压比：出口压力与进口压力的比值。二、压缩机级小的气体流动叶轮被驱动机拖动而旋转，气体进入叶轮后，对气体作功。那么气体既随叶轮转动，乂在叶轮槽中流动。反映出气体的压力t,温度f、比容（。叶轮转动（理解“转动”）的速度即气体的圆周速度，在不同的半径上冇不同的数值，叶轮出口处的圆周速度最大。气体在叶轮椚道内相对叶轮的流动（理解“流动”）速度为相对速度。因叶片槽道截面积从进口到出口逐渐增大，因此相对速度逐渐减少。气体的实际速度是圆

5、周速度与相对速度的合成，又称之为绝对速度。第三节级内气体流动的能量损失分析一、能的定义：度量物质运动的一种物质量，一般解释为物质作功的能力。能的基本类型有势能、动能、热能、电能、磁能、光能、化学能、原子能等。一种能可以转化为另一种能。能的单位和功的单位相同。能也叫能量。二、级内气休流动的能量损失分析压缩机组实际运行中，通过叶轮向气体传递能量，即叶轮通过叶片对气体作功消耗的功和功率外，还存在着叶轮的轮盘、轮盖的外侧面及轮缘与周围气体的摩擦产生的轮阻损失，还存在着工作轮出口气体通过轮盖气封漏回到工作轮进口低压低压端的漏气损失。都要消耗功。这些损失在级内都是不可避免的，只有在设计屮精心选

6、择参数，再制造屮按要求加工，在操作中精心操作使其尽量达到设计工况，來减少这些损失。另外，还存在流动损失以及动能损失以及在级内在非工况吋产生冲击损失。冲击损失增大将引起压缩机效率很快降低。还冇高压轴端，如果密封不好，向外界漏气，引起压出的有用流量减少。故此，我们有必要研究这些损失的原因，以便在设计、安装、操作屮尽量减少损失，维持压缩机在高效率区域运行，节省能耗。1、流动损失：定义：就是气流在叶轮内和级的固定元件中流动时的能量损失。产生的原因：主要由于气体有粘性，在流动屮引起摩擦损失，这些损失又变成热量使气休温度升高，在流动屮产生旋涡，加剧摩擦损耗和流动能量损失，因旋涡的产生就要消耗能

7、量；在工作轮中还有轴向涡流等第二次流动产生，引起流量损失。在叶轮出口由于出口叶片厚度影响产生尾迹损失。弯道和回流器的摩擦阻力和局部阻力损失等。2、冲击损失:定义：是一种在非设计工况下产生的流动损失。叶轮进口叶片安装角B1A（实际）一般是按照设计气流的进口角B1（设计）来决定的。一般是B2B1A，此时进气为无冲击进气。但是当工况发生偏离设计工况时，气流进口角01大于或小于01A将发生气流冲击叶片的现象。习惯把叶轮进口叶片安装角B1A（实际）与设计气流的进口角P1（设计）