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时间:2017-07-12
《毕业论文外文翻译-离心式和往复式压缩机的工作效率特性》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、离心式和往复式压缩机的工作效率特性RainerKurz,BernhardWinkelmann,andSaeidMokhatab往复式压缩机和离心式压缩机具有不同的工作特性,而且关于效率的定义也不同。本文提供了一个公平的比较准则,得到了对于两种类型机器普遍适用的效率定义。这个比较基于用户最感兴趣的要求提出的。此外,对于管道的工作环境影响和在不同负载水平的影响给出了评估。乍一看,计算任何类型的压缩效率看似是很简单的:比较理想压缩过程和实际压缩过程的工作效率。难点在于正确定义适当的系统边界,包括与之相关的压缩过程的损失。除非这些边界是恰好定义的,否则离心式和往复式压缩机的
2、比较就变得有缺陷了。我们也需要承认,效率的定义,甚至是在评估公平的情况下,仍不能完全回应操作员的主要关心问题:压缩过程所需的驱动力量是什么?要做到这一点,就需要讨论在压缩过程中的机械损失。随着时间的推移效率趋势也应被考虑,如非设计条件,它们是由专业的流水线规定,或者是受压缩机的工作时间和自身退化的影响。 管道使用的压缩设备涉及到往复式和离心式压缩机。离心式压缩机用燃气轮机或者是电动马达来驱动。所用的燃气轮机,总的来说,是两轴发动机,电动马达使用的是变速马达或者变速齿轮箱。往复压缩机是低速整体单位或者是可分的“高速”单位,其中低速整体单位是燃气发动机和压缩机在一个曲柄
3、套管内。后者单位的运行在750-1,200rpm范围内(1,800rpm是更小的单位)并且通常都是由电动马达或者四冲程燃气发动机来驱动。效率 要确定任何压缩过程的等熵效率,就要基于测量的压缩机吸入和排出的总焓(h),总压力(p),温度(T)和熵(s),于是等熵效率变为:(Eq.1)并且加上测量的稳态质量流m,吸收轴功率为:(Eq.2)考虑机械效率。理论(熵)功耗(这是绝热系统可能出现的最低功耗)如下:(Eq.3)流入和流出离心式压缩机的流量可以视为“稳态”。环境的热交换通常可以忽略。系统边界的效率计算通常是用吸入和排出的喷嘴。需要确定的是,系统边界要包含所有内部泄
4、露途径,尤其是从平衡活塞式或分裂墙渗漏的循环路径。机械效率,在描述轴承和密封件的摩擦损失以及风阻损失时可以达到98%和99%。对于往复式压缩机,理论的气体马力也是由Eq.3给出的,鉴于吸力缓冲器上游和排力缓冲器下游的吸气和排气压力脉动。往复压缩机就其性质而言,从临近单位需要多方面的系统来控制脉动和提供隔离(包括往复式和离心式),以及可以自然存在的来自管线的管流量和面积管道。对于任何一个低速或高速单位的歧管系统设计,使用了卷相结合,管道长度和压力降元素来创造脉动(声波)滤波器。这些歧管系统(过滤器)引起压力下降,因此必须在效率计算时考虑到。潜在的,从吸气压力扣除的额外
5、压力不得不包含进残余脉动的影响。就像离心压缩机一样,传热就经常被忽视。对于积分的机器,机械效率一般取为95%。对于可分机机械效率一般使用97%。这些数字似乎有些乐观,一系列数字显示,往复式发动机机械损失在8-15%之间,往复压缩机的在6-12%(参考1往复压缩机招致号码:库尔兹,R.,K.,光布伦,2007)。工作环境在这样的情况下,当压缩机在一个系统中运行时,管道长度Lu上游和Ld下游,以及管道pu上游的初始压力和管道pe下游的终止压力均被视为常量,在管道系统中我们有一个压缩机运行的简单模型(图1)。图1:管道段的概念模型(文献2:库尔兹.R,M.由罗穆斯基,20
6、06年)。对于给定的,标准管线定量流动能力将在吸入阶段强加压力,在压缩机放电区强加压力。对于给定的管线,压缩机站头部()流(Q)关系可以近似表述为(Eq.4)其中和是常数(对于一个给定的管道几何)分别描述了管道两边的压力和摩擦损失(文献2:库尔兹.R,M.由罗穆斯基,2006年)。除去其他问题,这意味着对于带管道系统的压缩机站,头部所需流量扬程是由管道系统规定的(图2)。特别地,这一特点对于压缩机需要的能力允许头部减量,按照规定的方式反之亦然。管道因此将不需要改变头部的流量恒定(或压力比)。图2:建立在4式上的机头流量关系。在短暂的情况下(如包装其间),最初的操作条
7、件遵循恒功率分布,如头部流量关系如下:(Eq.5)并将渐进地达到稳定的关系(文献3:奥海宁S.,R.库尔兹,2002年)在上述要求的基础上,必须控制压缩机输出与系统要求匹配。该系统需求的特点是系统流程和系统头部或压力比的强烈关系。管线压缩机提供了在操作条件经验下的大量变化,一个重要问题就是如何使压缩机适应这样变化的条件,具体的说就是如何影响效率。离心压缩机具有相当大的平头部和流程特点。这意味着压力比的改变对机器的实际流程有重大的影响(文献4:库尔兹R.,20004年)。对于一个恒速运行的压缩机,头部或压力比随着流量的增加而减少。控制压缩机内的流程可以实现压缩机不
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