离心压缩机原理及控制.pdf

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1、离心压缩机基本介绍：什么是离心压缩机?主要部件性能进口导向阀-IGV控制其他1什么是离心压缩机（透平）?空气从轴向进入，在叶轮里受到强大的离心力作用，从而获得很大的出口速度。出口速度可以达到大约.350-400m/S新设计的后弯三元流叶轮2叶轮尺寸对压力及流量的影响：叶轮进口端尺寸影响将影响流量インペラの写真叶轮出口直径将影响压力3叶轮的特性参数(1)钛合金：轻而高强度1)比重;4.4g/cm3,拉伸强度;91kg/mm22)对比普通材料;比17-7PH强1.5.3)高耐腐蚀例外：H2S,H2Cl4)理论最大叶轮速度可达600m/sec.备注：IHImax.530m/sec

2、5)所以不再有气体动力设计限制：―→科学的三元、强后弯、大直径叶轮―→高效、大工作范围4叶轮的特性参数(2)17-4PH不锈钢1)比重;7.8g/cm3,拉伸强度;109kg/mm22)耐腐蚀性能一般17-4PH<钛合金.3)允许最大叶轮速度410m/sec.<600m/sec钛合金4)仅仅用于3or4级的压缩机备注：对2级压缩机最大达7.5kg/cm25)对气体动力的设计有较多的限制6)叶片厚度;17-4PH>钛合金备注：叶片越薄则性能越好5静叶扩压器：叶轮出口的气体高速进入扩压器后速度将降低，气体动能转化为压力能.6斜块自动调心轴承：特性：・油膜润滑-无金属面直接接触・

3、速度负荷变化时，轴承斜块自动对心TiltingPadBearing・自动调心功能确保机器平滑运转BearingPadLubricantoilImageDiagramofNonMetalTouchBearing7性能曲线：(压力-流量)压力喘振线不能运行性能曲线设计压力设计点阻塞工况不能运行流量设计流量8性能曲线(功率-流量)：Press.功率最大功率PowerAirFlow对应喘振常压控制操作流量9叶轮叶片出口角：新型号老型号后弯后弯10出口角的影响：1后弯型：径向型：①做功能力强①做功能力弱②铣削加工②铸造③高效率③效率低④工作范围宽④工作范围窄⑤出口速度大⑤出口速度小1

4、1出口角的影响：2压力不同的工作范围大出口角小出口角设计压力设计点流量设计流量12进气阀操作对性能的影响：压力性能曲线全开全关设计压力设计点卸载工况：全开进气阀全关.全关流量设计流量13进气导向阀-IGV执行器执行器改变导叶角度，从而改变压缩机性能。导叶流气14不同导叶角度的进气气流：全开时调节时进气导向阀-IGV的作用：改变进气气流的角度。15进气阀IGV操作对性能的影响：压力性能曲线设计压力设计点全开全关流量设计流量16普通进气阀与IGV的对比：压力功率普通阀IGV7-10%流量17ＩＧV特性：部分负荷时高效率冬季，温度降低，效率更高。18温度对性能的影响：压力性能曲线

5、设计压力低度设计点温高流量设计流量19湿度对性能的影响：湿度降低→压力、流量增加压力性能曲线湿度增高→压力、流量降低影响较小当湿度从80％到40％时，设计压力压力流量变化约0.2%。设计点低度高流量设计流量20进口压力对性能的影响：压力性能曲线如：进口空气过滤器压力损失设计压力約100ｍｍAq＝约0.1Ｋｐ→减少约,1%流量设计点流量设计流量21大气压力与海拔的关系：AtomsphericpressureandAltitude気圧ata気圧hpa1.11.0510.95ata/hPa0.9Atomsphericpress.0.850.80200400600800100012

6、001400160018002000Alutitude[m]22喘振与阻塞：正常空气流动喘振阻塞气流通道)23防喘振控制：方法：增加流经叶轮的流量情况1放空进气过滤器压缩机情况2旁通进气阀24防喘振(1)①首先,进气阀关闭以接近喘振线为限。进口阀开关全开全关25防喘振(2)②进气阀有固定的最小开度,多余的压缩空气放空或回流。情况1：放空流量控制空滤压力进口阀控制安全区域流量情况1：旁通放空或旁通控制范围26流量控制：控制种类如何控制27加/卸载控制：根据用气量的变化使进气阀/放空阀全开/全闭通过压力开关来确定加/卸载的压力范围，同时合理的储气罐容积可以保证操作的正常。最小的

7、储气罐容积;约额定气量(Qm3/min)的20%28加卸载的P-Q变化曲线与干螺杆控制一样压力喘振设定压力进气阀开卸载29流量双重调节：稳压+加/卸载控制1)根据用气量变化，调节IGV开度来节流，实现压力的稳定。2)使进气阀/放空阀全开/全闭实现卸载。以上两种方式结合的双重控制。(DualControl)最小的储气罐容积：约额定气量(Qm3/min)的20%。30双重控制的P-Q变化曲线：喘振曲线喘振控制线卸载压力压力稳压控制线马达过载点防喘振控制防马达过载控制稳压控制极限加载压力流量(电电机额定电流31流)多重控