1、2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,1,第三章 离心压缩机,典型结构与工作原理（） 性能调节与控制（） 安全可靠性（） 选型（）,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,2,工作原理,典型结构与特点（图1）（图2）（图3）（图4） 基本工作原理（） 级内的各种能量损失（） 多级压缩机（） 功率与效率（） 实际气体（压缩性系数、和容积多变指数） 三元叶轮简介（）,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,3,离心压缩机结构示意图,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,4,级的典型结构示意图,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,5,叶轮的典型结构
2、图,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,6,扩散器的典型结构图,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,7,基本工作原理,连续方程 叶轮的速度三角形图（第6页） 伯努力方程 压缩过程与压缩功,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,8,级内的各种能量损失,级内的流动损失； 漏气损失； 轮阻损失,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,9,多级压缩机,采用多级串联与多缸串联的必要性 分段与中间冷却减少功耗 级数与叶轮圆周速度和气体分子量的关系；,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,10,功率与效率,单级总耗功、功率和效率 多级离心压缩机的
3、功率和效率,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,11,性能、调节与控制,性能（） 相似理论在离心压缩机中的应用 压缩机的各种调节方法及其特点 附属系统 压缩机的控制,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,12,离心压缩机的性能,性能曲线（图1）（图2）（图3） 最佳工况点 稳定工作范围 压缩机的喘振与堵塞 压缩机与管网联合工作（） 压缩机的串联与并联（）,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,13,级的性能曲线,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,14,压缩机的性能曲线,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,15,压缩机的喘振和堵
4、塞,压缩机喘振的机理 喘振的危害 预防喘振的措施 压缩机的堵塞工况,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,16,压缩机喘振的机理,当压缩机的流量进一步减小时，叶道 中的若干脱离团就会联在一起成为大的脱离团，占据大部分叶道，这时气流受到严重阻塞。这时叶轮虽仍旋转对气流做功但不能提高气体的压力于是压缩机出口的压力显著下降。管网出现回流，压力增加后，正向流动，但管网中压力回升，流量降低后又反复出现上述情况，称为喘振。,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,17,压缩机喘振的危害,喘振造成的后果是很严重的，它不仅使压缩机的性能恶化，压力和效率显著降低，机器出现异常噪音，而且机器
5、出现强烈振动，致使压缩机的轴承密封遭到破坏，甚至发生转子和固定部件的碰撞，造成机器严重破坏。,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,18,防喘振的措施,比喘振流量大5%到10； 降低转速； 设置导叶转动机构以调节导叶角度，使流量减小时的进气冲角不致太大，从而避免喘振； 出口设置旁通管道，如生产中必须减少压缩机的输送流量时，让多余的气体放空，宁可多消耗流量与功率也要让压缩机有足够的流量； 异常报警； 操作我员。,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,19,压缩机的堵塞工况,当压缩机流量不断增大时，气流产生较大的负冲角，使叶片工作面上发生分离，当流量达到最大值时，叶轮做功全
6、变为能量损失，压力不再升高，甚至可能使叶道中的流动变为收敛性质，或者在流道最小截面处现现了声速，这时压缩机达到堵塞工况，其气流压力得不到提高，流量也不可能再增大了。,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,20,压缩机在不同转速下的性能曲线,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,21,压缩机在不同转速下的性能曲线,返回,级与多级压缩机的性能吗线形状基本一样，但由于受逐级气流密度变化的影响，级数越多，压缩机的性能曲线越陡，喘振流量越大，堵塞流量越小，其稳定工作范围也就越窄了。 评价压缩机性能的好坏：最佳效率越高，效率曲线越平坦，稳定工作范围越宽，压缩机的性能越好。,2005
7、-7-7,过程装备与环境工程研究所,22,与管路联合工作,管网的特性曲线（图1） 压缩机与管网联合工作 平衡工况的稳定性,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,23,管网特性曲线图,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,24,相似理论在离心压缩机中的应用,相似理论应用意义 相似的条件 通用性能曲线,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,25,相似理论的应用价值,设计依据； 换算性能； 通用性能曲线表示相似机型的性能； 有利于产品系列化、通用化、标准化。,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,26,离心式压缩机流动相似应具备的条件,流体流经几何相似的通道或机器时，其
8、任意对应点上同名物理量比值相等。由此就可以获得机器的流动性能相似。 几何相似、运动相似、动力相似和热力相似； 几何相似、叶轮进口速度三角形相似、特征马赫数相等、气体等熵指数相等。 符合流动相仿的机器其相似工况的效率相等。 近似符合相似条件,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,27,压缩机的各种调节方法及极特点,出口节流 进口节流 采用可调节的进口导叶 可转动的扩散器叶片调节 转速调节。,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,28,附属系统,输送气体的管网系统 增速设备 油路系统 水路系统 检测系统 压缩机的控制,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,29,安全可靠性,叶轮强
9、度 转子临界转速 抑振轴承 轴向推力的平衡 轴端密封 离心压缩机的故障诊断(),2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,30,离心压缩机的故障诊断,内容和必要性 故障检测技术 机械故障的检测方法,返回,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,31,选型,选型的基本步骤 选型分类（） 选型方法 选型事例,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,32,选型分类（要点）,按气体流量和压力 按流量 按压力 轴流式和离心式相比较 按工作介质选型 按机器的结构特点选型,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,33,小结,内容：过程流体机械的基本工作原理、结构形式、运行性能、调节控制、安全可靠性以及选型的基本原则等。,2005-7-7,过程装备与环境工程研究所,34,思考题：,简述离心式压缩机与容积式压缩机的区别； 举出三种防止喘振的方法。 对于活塞式压缩机，润滑的主要作用有哪些？ 与容积式压缩机相比，离心式压缩机有哪些优点和缺点？,
