高压轴流压缩机的加减级设计及模化设计
AV80—16轴流压缩机增速箱技术改造
中，其工作能力大大加强 ，高炉的出铁量明显增加 ，从而使 高炉 的利 用率 大幅度提 高 ，是整 个炼铁 环节速 度提 高的关键 。
通 过对 Ｇ Ｅ Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｓ电 机 与增 速 箱 Ｒ Ｅ Ｎ Ｋ － Ｍ Ａ Ａ Ｇ Ｇ ｍ ｂ Ｈ以及 Ａ Ｖ Ｓ Ｏ 一 １ ６轴 流 压 缩 机 按规 定 的技 术 参 数要 求进 行 安 装后 发 现 ， Ｇ Ｅ电机 与增 速 箱 的 磁 力 中 心 线 的位 置 为 １ ０ ２ ． ５ ｍ ｍ 。 增 速 箱 是 人 字 形 齿 轮 啮 合 ，有 自锁
０ ２ — ０ ＿ ２ ５ ｍｍ ， 轴 承上 盖 与轴 瓦 的顶 间 隙应 为 ０ ３ １ — ０ ． ３ ９ ｍｍ。通 过 对
车 。通过起车后发现 ，随着盘 车电机速 度的逐 渐加 快 ，轴流压缩机速 度 也 逐 渐 加 快 ， 当 盘 车 电 机 达 到 额 定 转 速 后 应 该 是 完 全 脱 开 停 止 工
・
０ １ ４ ５ ０ ０）
［ 摘要】 ：ＡＶ ８ ０ —１ ６轴 流 压 缩机 是 为河 北 沧 州 纵横 ２ ３ ５ ０ ｍ。 高 炉 提 供 风源 的 关键 设 备 。Ａ Ｖ８ ０ — １ ６增 速 箱 是 将 电机 的转 速 提升 为轴 流 压 缩 机 实 际 工 作 需 要 转 速 的 中间 装 置 。 【 关键词】 ：轴流 压 缩机 增速 箱 改造技 术
缸上部 安装与下部一样 ，在 接 口上涂以高分子耐热 ３ ５ ０ ０ Ｃ 密封胶 ， 拧 紧螺栓 后锁住 螺帽。
２ ． ４转 子 的 安 装
清 洗轴承 和镗 孔 ，检查轴瓦支承枕块与镗孔接触 的情况 ，要求均 匀接触 ７ ５ ％以上。然后用 吊装工 具将转子 吊平 ，小心地 吊放在轴瓦 上。用塞尺检查轴瓦接触情况和间隙接触角 ，侧 间隙顶间 隙两侧各为
多级轴流压气机加级设计技术及气动性能研究
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｚｅｒｏ—ｓｔａｇｉｎｇ；Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ；Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．
多级轴流压气机加级设计技术及气动性能研究
符号表
睨’
口．’
０
ｆ
ｃ Ｊ
ｖＩ 屹 ｑ
嘞
占
ｆ 万 只Ｉ
质量加权平均 时间平均
滞止参数
压气机进口，导叶进口 压气机导叶出口，动叶进口 压气机动叶出口，静叶进口 压气机出口，静叶出口 等熵过程 原压气机参数
哈尔滨Ｔ稃大学硕十学何论文
插图和附表清单
插图清单
图２．１原压气机的剖面图………………………………………………………………．．９ 图２．２压气机加级的设计流程…………………………………………………………１４ 图２．３加零级后的通流…………………………………………………………………ｌ ５ 图２．４平面叶栅的命名…………………………………………………………………１６ 图２．５基元级的速度三角形……………………………………………………………１７ 图２．６零级子午流道示意图……………………………………………………………ｌ ８ 图２．７轴向分速度沿级的分布…………………………………………………………１８ 图２．８平面口１‘型几何参数………………………………………………………………２２ 图２．９叶栅中流体微团的径向平衡……………………………………………………２４ 图２．１０零级动叶叶型积叠………………………………………………………………２６ 图２．１１零级动叶………………………………………………………………………．２６ 图２．１２叶片约束设定…………………………………………………………………．．２６ 图２．１３网格划分………………………………………………………………………．２６ 图２．１４吸力面压力分布………………………………………………………………．２７ 图２．１５压力面压力分布………………………………………………………………．２７ 图２．１６原压气机一级动叶的几何气流角……………………………………………．２８ 图２．１ ７零级５０％叶高处Ｓ １流面图…………………………………………………。２８ 图３．１网格独立性验证…………………………………………………………………３６ 图３．２加级前压气机的叶栅流体通道…………………………………………………３７ 图３．３动叶Ｓｌ流面网格图……………………………………………………………．３７ 图３．４动叶顶部间隙网格图……………………………………………………………３８ 图３．５加级后的网格模型………………………………………………………………３８ 图４．１进气蜗壳结构示意图……………………………………………………………４０ 图４．２蜗壳的计算域模型………………………………………………………………４ｌ 图４．３计算域内流线的分布……………………………………………………………４ｌ 图４．４蜗壳出口截面……………………………………………………………………４２ 图４．５零级动叶栅的出口截面…………………………………………………………４３
高压变频调速技术装置在压缩机系统中的应用案例分析
高压变频调速技术装置在压缩机系统中的应用案例分析随着现代工业的发展和自动化水平的提高，压缩机系统在各个行业中扮演着重要角色。
为了提高压缩机的运行效率和节能减排，近年来越来越多的压缩机系统开始采用高压变频调速技术装置。
本文将通过案例分析的方式，详细探讨高压变频调速技术装置在压缩机系统中的应用。
案例一：石油化工行业在石油化工行业，压缩机系统被广泛应用于气体输送和处理过程中。
采用高压变频调速技术装置的压缩机系统可以实现综合能源利用和节能减排的目标。
一家石油化工公司引进了一台高压变频调速技术装置，并将其应用于其压缩机系统中的离心压缩机。
通过对系统进行改造，该公司实现了压缩机的可控运行，使其能够根据实际工况灵活调整压缩机的工作频率和转速，从而提高了系统的稳定性和可靠性，并有效降低了能耗。
在实际应用中，该系统的运行效率提高了25%，并且提高了产品质量和生产效率。
案例二：制冷空调行业在制冷空调行业中，压缩机系统是实现冷热交换的核心设备。
随着能效标准的提高和环境保护意识的增强，压缩机系统的能耗和排放问题越来越受到重视。
一家制冷空调设备制造商引入了高压变频调速技术装置，将其应用于其压缩机系统中的离心压缩机。
通过对系统进行优化升级，该制造商实现了压缩机的高效运行。
高压变频调速技术装置可以根据环境温度和冷负荷的变化，智能调节压缩机的工作状态，避免能耗浪费。
在实际应用中，该系统的能效提升了30%，并且降低了噪音和振动，提高了用户的使用体验。
案例三：制造业在制造业领域，压缩机系统广泛用于机械设备的动力传动和空气供应。
一家汽车制造企业引入了高压变频调速技术装置，将其应用于其压缩机系统中的螺杆压缩机。
通过对系统进行改造，该企业实现了压缩机的智能调节和运行监控。
高压变频调速技术装置可以根据生产线的需求，自动调节压缩机的工作状态，确保系统运行的稳定和可靠，并提高了生产效率。
在实际应用中，该系统的能耗减少了20%，并且减少了维护成本和故障率，提高了生产效益。
轴流压缩机的国产化与关键技术
Ａ ６一 ｌ 指轮毂直径为６ｃ Ｖ３ ４ ３ｍ，级数为ｌ的全静叶可调轴流压缩机 。 ４ Ａ ３ ｌ 指轮毂直径为６ｃ ６一 ４ ３ｍ，级数为ｌ的静叶固定轴流压缩机。 ４
中所产生的种种物理现象 ，但试验设
２引进技术的消化吸收与国产化进程中的关键产吕 ．
在引进技术初期 ，陕鼓先后派 出１０ ２ 多人次 ，２８ ０ ０ 工作 日在瑞士进行专 业培训 ，苏尔寿 公司也先后派 出４ 多人次专家来华进行技术交流 ，现场培训 Ｏ 指导 。经过陕鼓广大技 术人 员积极地 消化 吸收 引进资料 ，刻 苦攻关 ，终于 在１８ 年 自主独立地为荆门炼油厂 。 Ｏ ，重油催化裂化装 置”设计制造 了 ９６ ６ 万ｔ ａ
维普资讯
轴流压缩机的国产化
与关键技术
陕西鼓风机 （ 团）有 限公司 集 陈党民
叶轮机械是以连续流动的流体为工质 ，以叶片为主要工作元件，通过工质与工作 元件的相互作用，使得能量得以转换的机械的通称。众所周知叶轮机械在 国民经济各
部门中充当着重要的角色 ， 轴流压缩机从气动原理上效率优于离心压缩机 ，同时气动
机 。型号分别有 ：４ 、４ 、５ 、５ 、６ 、７ 、８ 、９ 、１０ １ 、１５ ４ 。 ０ ５ Ｏ ６ ３ ｌ Ｏ ０ ０ 、１２ ２ 、１０
型号 命名 举例 如下 ：
风机中。
第二类是 以叶栅风洞 中的平面 吹风 试验数据 为基础 ，称 为平面 叶 栅 法。这种 方法是假定静 止平面 叶 栅的性能与相应旋转的环型叶栅性能
Ａ ４一 ｌ主风 机 。 Ｖ５ ２
备简单，在设计工况下用此方法所得
结果与实物试验结果接近 ，并且能在 短时间内设计 出各种不同参数的压缩 机 ，因而这种方法是计算轴流压缩机 的基本方法。 第三类是 以模型级 的试验数 据 为基础，称为模型级法。这种方法能 考虑单独级中的一切实际影响因素。 但模型级的原始设计也是应用平面叶 栅法。这种方法的缺点是试验设备较
轴流式压缩机叶片有限元分析模型的建立
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｌ ｄ ｓ ｏ ｏ ｒｓ ｏ ｒ ｏ ｓ ｓ ｏ ｏ ｌｘ ｆ ｅ ｆ ｒ ｓ ｒ ｃ ，Ｉ ｎ ｔ ｌｍｅ ｔ ｄ ｌ ｈ ｕｄ ｂ ｍｐｅ ｎｅ ｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｂ ａ ｅ ｆｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒａ ｅｃ ｎ ｉｔ ｆ ｍｐｅ ｅ — ｏｍ ｕ ｆ ｅ ｔ ｆ ｉ ｅｅ ｎ ｃ ｒ ａ ｓｉ ｅ ｍｏ ｅ ｏ ｌ ｅ ｉ ｌｍｅ ｔｄ ｂ － ｓ ｏ ｅ ｉ ａ ａ ｙ ｉ ｓｅ ｓ ｆ ｒ ｔ ｎ ｌ ｓｓｏ ｒ ｓ ．Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆ ｃ ｕ ｒｎ ｏｉ ｅ ｍｅｒ ｄ ｌｏ ｅ ｂ ａ ｅ ｔ ｓ ｆ ｔ ｈ ａ ｅ ｏ ｑ ｉ ｇ ｓ ｌ ｇ ｏ ｔ ｍｏ ｅ ｆｔ ｌ ｄ ｓｗｉ ＡＮＳ ａ ｉ ｄ ｙ ｈ ｈ ＹＳ， ｏ ｓ ｅｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｉ ｃ ｎ ｉ ｒ ｈ ｏ ｌ ｘ ｄ ｎ ｔ ｙ，ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｉ ｉｔｏ ｕ ｅ ａ ｓ ｈ ｈ ｅ —ｄｍｅ ｓｏ ａ ｎ ｉ ｎ ｔｓ ｌ ８ ｏ ｄ ｖｄ ｅ ｇ ｉ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｂ ａｎ ｂ ｔ ｒ ｈ ｏ ｃ ｐ ｓ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｔ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ ｙ ｕ ｉ ｏｉ １ ７ ｔ ｉ ｉｅ ｔ ｒ ｉ ｒ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅｔ ｈ ｕ ｔ ｄ ｈ ｄ ｏ ｅ ｄ ｓ ｒ ｔ ｌ ｄ ｓ ｎ ｏｄ ｒｔ ｎ ｕ ｈ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｈ ｌｄ ｓ ｄｖ ｄ ｄ ｉ ｔ ｗ ａｔ ：ｂ ａ ｅ ｔｐ ｄ ｒｏ ． Ｂ ｉ ｉｃｅ ｅ ｂ ａ ｅ ．Ｉ ｒ ｅ ｅ ｓ ｒ ｔｅ ｃ ｌ ｕａ ｉ ｒ ｃｓｏ ，ｔ ｅ ｂａ ｅ ｉ ｉｉ ｅ ｎｏ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｅ ｏ ｓ ｌｄ ｅａ ｏ ｔ ｙｄ— ｙ ｎ
轴流压缩机增速箱设计设计说明书
摘要：应客户公司要求，为11000KW轴流压缩机设计配套增速箱。
设计思路为：根据功率要求初步确定齿轮，轴，中心距的尺寸，再根据这些尺寸以及客户公司提出的安装和技术要求，借鉴国外优秀设计，用Solidworks软件进行三维建模，之后用MASTA软件对模型进行强度分析及校核，达到要求确定尺寸后画出工程图交于机械加工厂生产。
此增速箱传动精度高，寿命长，效率高，满足设计要求，具有较高经济效益。
关键词：增速箱；建模；校核；经济效益Design of Axial Flow Compressor GearboxAbstract:As the client company request, I design a gearbox which could match the11000KW axial flow compressor. Design idea: according to the power requirement, preliminary determine the gear, shaft, center distance size, then according to the size and the client company’s installation and technical requirements, draw lessons from foreign excellent design, using Solidworks software for three-dimensional modeling. Then use MASTA software to strength analysis and check for the model. Finally draw engineering drawings for producing. This gearbox has high accuracy, long service life, and high efficiency, can meet the design requirements with high economic benefit.Key words:gearbox；modeling; check; economic benefits1 前言20世纪80年代，世界齿轮技术有了很大的发展。
根据相似准则原理介绍模化设计在压气机中地应用
根据相似准则原理介绍模化设计在压⽓机中地应⽤根据相似准则原理介绍模化设计在压⽓机中的应⽤⼀、概述模化设计是发展⼤型新压⽓机的重要⼿段。
通观国外压⽓机发展的历史，压⽐较⾼的⼤容量压⽓机⼀般都是在原来性能⽐较优秀但压⽐较低的⼩容量压⽓机（我们称之为母型机）的基础上采⽤前后加级等措施提⾼压⽐和流量⽽得到的。
由于压⽓机技术⽐较复杂，还有⼀些⽐较深刻的涵⽬前还不太为⼈们所知，取得⼀台性能良好的全新压⽓机需要花很多的精⼒与费⽤，因此有了⼀台母型之后，模化加级设计就成为进⼀步发展新压⽓机的主要⼿段。
⼆、原理介绍Π定理：Π定理描述了任⼀物理过程或者物理⽅程所相关的有梁刚物理量与相应的⽆量纲参数之间在的关系。
若⼀个⽅程包含了n个物理量，每个物理量的量纲均有r个独⽴的基本量纲组成，则这些物理量可以并只可以组合成n?r个独⽴的⽆量纲参数，称为Π数。
选择r个独⽴的物理量为基本量，将其余n?r个物理量作为导出量，依次同基本量作组合量纲分析，可以求得n?r 个互相独⽴的Π数[1]。
设原来的⽅程为：x1=φ(x2,x3,…,x n)经量纲分析后，由相互独⽴的n?r个Π数组成新的⽅程：Π1=f(Π2,Π3,…,Πn?r)Π定理极⼤的减少了描述物理过程的物理量，并且在⼀定程度上揭⽰了物理过程的本质[2]。
流动相似原理指出：如果两个流动的相似准则相等，则流动就相似，对于透平机械的流动⽽⾔，在⼏何相似的条件下，流动相似的条件是：第⼀级动叶进⼝的绝对⽆因次速度对应相等，第⼀级动叶进⼝⽆因次圆周速度对应相等，即：λc1=常数，λu1=常数由⽓动⼒学知识可知，⽆因次速度λc1与⽆因流量q(λc1)为单值函数，因此，相似条件转换为：q(λc1)=常数，λu1=常数如果以q(λc1)和λu1作为⾃变量绘制压⽓机特性，则可以得到压⽓机的通⽤特性曲线。
εc?=f1[q(λc1),λu1]ηc?=f2[q(λc1),λu1]两个流动相似的压⽓机，速度三⾓形相似，所以相似条件⼜可以换为：q(λcz)=常数，λu1=常数λoz是压⽓机的⽆因次轴向分速度。
压缩机节能改造方案
压缩机是为高炉提供压缩空气的动力设备，是钢铁企业冶炼生铁工艺流程中极其重要的设备，压缩机的工作状态不但决定着工艺质量，同时也对高炉的安全生产起着至关重要的作用。
较离心式压缩机，轴流压缩机具有效率高、流量大、工况范围宽、安全可靠等优点，被大量应用于大、中型高炉，而压缩机机组能否充分发挥应有效率，控制程序完善与否是决定性的因素。
湘钢 1压缩机为日本三菱公司生产的静叶可调式轴流压缩机，其静叶及两个防喘振阀由阿斯卡尼亚液动装置驱动。
此机组原控制系统为三菱公司 PLC 系统，由于其年代久远，自动化程度低，故障率高，可维护性差，已严重影响到机组的安全运行和装置的平稳生产，厂方决定对其进行改造。
文中介绍采用先进的国产 DCS系统 - HOLL iASMACS- S系统实现对湘钢 1压缩机组控制系统的改造。
1 轴流压缩机组工艺流程湘钢 1轴流机组装置是由拖动式汽轮机 + 轴流压缩机组成。
空气经过空气过滤器进入轴流压缩机，轴流压缩机在汽轮机驱动下旋转做功，产生高压、大流量的压缩空气，再送入高炉。
2 轴流缩机控制系统的设计2 1 控制系统构成控制系统采用第四代 DCS系统 HOLL iAS- MACS系统，系统硬件为 SM 系列，软件为MACSV系列。
该系统由主控制器（ SM203）、扩展 I/O机架、防喘振控制器（ YS- 80）、继电快速保护回路、工业以太网交换机、操作员站、工程师站、TSI监测仪表、硬操按钮 /开关组成。
为了保证压缩机的稳定运行和高炉的安全生产，控制系统采用冗余配置。
2 2 控制系统功能实现轴流压缩机的控制比较复杂，其控制难点主要包括：定风量 /定风压调节系统控制、防喘振控制、连锁控制等。
2 2 1 定风量 /定风压调节系统控制在高炉炼铁中，高炉正常生产需要压缩机为高炉提供稳定的工艺特性，即压缩机需定风量 /定风压运行。
但在实际生产中存在着很多干扰因素，造成了风量和风压的波动，因此需专门设置定风量 /定风压调节系统对某个特定的风量或压力进行操作。
大型轴流加离心压缩机优化设计
- 34 -工 业 技 术图2 MAC180三维剖面图０ 引言空分行业市场容量巨大，尤其是大型空分装置，预计每年有15~20套十万等级空分压缩机，绝大部分十万等级空分装置用压缩机均为进口。
目前，国际上主流的十万等级大型空分装置主空压机均采用轴流+离心组合型压缩机。
其中曼透平机组结构为6级轴流+1级离心压缩机，机型为“AR”型；西门子机组结构为9级轴流+2级离心压缩机，机型为“SR”型。
两家公司均采用轴向进气模式。
国内目前仅有该公司为神华宁煤设计制造的一套10万等级空分压缩机在运行，采用8级轴流+2级离心结构，径向进气，焊接机壳。
该机组技术水平达到了国际先进水平，但是部分技术指标与国际领先水平还有一定差距，还需要进一步提升，包括机组成本、效率指标和外观等。
该项目以宁夏宝丰公司2套10万空分为依托，通过开发全新一代轴流+离心压缩机，使大型轴流+离心机壳各项指标达到国际先进水平。
１ 主要内容及方法该项目在神华宁煤国内首台10万等级空分装置用MAC180轴流+离心共轴压缩机组技术的基础上，依托宁夏宝丰公司2套10万空分装置，进一步开展专项技术攻关，开发了新一代10.5万空分装置用大型轴流+离心压缩机，在机组成本、效率指标和外观等方面实现新的技术突破，使机组可靠性及能耗指标达到国际领先水平。
新一代MAC180压缩机本体为单轴双支撑结构，采用两段压缩，段间设置中间冷却器，第1段为8级轴流，第2段为2级离心，轴流叶片采用与HC1相同叶型，轴流段首级动叶片名义直径为1 800 mm。
两级离心叶轮采用新开发的闭式叶轮模型级，叶轮直径分别为Φ1 487 mm 和Φ1 465 mm。
压缩机旋转方向为：从轴伸端看，叶轮为顺时针旋转，如图1、图2所示。
图1 MAC180三维剖面图大型轴流加离心压缩机优化设计金 鑫（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869）摘 要：随着国家煤化及石油化工行业的发展，大部分新上大型装置的空分规模都在十万等级制氧量。
浅析英格索兰META-1512型轴流压缩机改造
型轴流压缩机改造图1 英格索兰（左）和陕鼓（右）静叶承缸对比静叶调节机构设计方式不同英格索兰轴流压缩机可调静叶是圆周调节，而陕鼓压缩机的是轴向调节。
英格索兰轴流压缩机轴向空间不够，无法换成陕鼓调节缸及其调节驱动液压油缸。
在保留出入口方箱情况下，就算转子和定子全部更换成陕鼓设计，轴向距离也无法满足可调静叶调节缸的安装。
如果是整机按照国产设计更换，AV系列风机尺寸刚度明显META-1512，中心高和轴头距离都无法保证，由式中，E为叶片材料的弹性模数；ρ度；L为叶片工作部分的长度；A为叶片的横截面积；I 为叶片横截面的惯性矩；kl为叶片频率方程的根。
①由上式看出叶片的自振频率f与叶片的质量图2 调节机构区别104中国设备工程 2024.02最后一级动叶叶根处，转子与机壳之间干涉，导致转子无法国产化。
因此只能执行方案一，对库存旧转子叶片进行切削。
干涉情况见图4。
图4 转子和定子之间干涉转子改造由于陕鼓的转子结构设计及加工工艺与英格索兰的区别较大，为保证转子更换的可靠性并减少投资成本，最佳方案就是对库存旧转子进行性能改造，因此，需要对备用转子及动叶片进行拆检、切割动叶叶顶，在保证装配尺寸的前提下，减小叶顶间隙，提高风机效率。
（1）动叶片进行测绘。
再用转子与备用旧转子经测量，各轴向距离、动叶片弦长均相同，动叶高度、动叶叶长不同。
因两个转子动叶叶身均有不同程度磨损，无法对叶型准确比对，综合考虑，决定将库存旧转子叶片按照方案一进行切削。
（2）对主轴进行跳动、瓢偏测量,电不圆度检测，但是因为叶片为松装形式，车削叶片的时候叶片需要用图3 轴向插装的燕尾型叶根及叶顶开孔。
高压离心通风机模化设计的可压缩性修正系数的探讨
高压离心通风机模化设计的可压缩性修正系数的探讨
李景银;黄靓;金永臣;焦书平
【期刊名称】《风机技术》
【年(卷),期】2007(000)006
【摘要】推导了通风机模化设计中可压缩修正系数的公式,阐述了高压通风机的全压系数与压缩机中的能量头系数的关系,并通过算例对比了一台高压通风机的压力模化和计算结果,结合压缩机的相关试验数据,得出了结论.
【总页数】4页(P32-35)
【作者】李景银;黄靓;金永臣;焦书平
【作者单位】西安交通大学,西安市,710049;西安交通大学,西安市,710049;四平金丰股份有限公司;四平金丰股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH43
【相关文献】
1.《禹门口提水东扩工程初步设计阶段工程地质勘察报告》中修正系数β0取值的探讨 [J], 李伟
2.高压轴流压缩机的加减级设计及模化设计 [J], 李景银;石雪松
3.压缩性修正系数对大型通风机、鼓风机模化设计的影响 [J], 钟文凯;陈琳;彭君伟
4.对比转数高压离心通风机结构设计的探讨 [J], 苏树人
5.关于国家标准《圆弧齿同步带传动设计方法》中矢量相加修正系数的探讨 [J], 任爱华; 孙传琼; 刘雍德
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
轴流压缩机性能曲线
§8-2 设计要求与影响因素
减小压缩机径向尺寸（压缩机迎风面积） 第一级叶片顶部直径Dt
（1）Q一定，增大ca，减小流通面积F，减小外径尺寸 （2）F一定，减小轮毂比，可以降低Dt （3）u一定，加大n，降低外径尺寸 （考虑轴承，传动等因素限制）
§6-6 轴流与离心压缩机性能比较
§6-6 轴流与离心压缩机性能比较
§6-6 轴流与离心压缩机性能比较
§6-6 轴流与离心压缩机性能比较
第七章 轴流压缩机典型结构
第七章 轴流压缩机典型结构
瑞士苏尔寿公司
一、A及AV系列性能特点
A系列为静叶不可调的固定式多级轴流压缩机系列。该系列有40、45、 50、56、63、71、80、90、100、112等10种规格。 Q：50,000-1000,000 m3/h P: 0.35-1.2 Mpa 级数：10-20 转鼓直径：40-112 cm ＡＶ系列为静叶可调的固定式多级轴流压缩机系列。规格和Ｑ，ｐ与 Ａ系列相同，由于静叶可调，流量范围比Ａ系列大一倍，效率高。
§6-3 性能曲线特点
三、转速增大时，压比显著增加，稳定工况区域变窄，并向 大流量区移动
能量头与圆周速度平方成正比，转速大，能量头和压比增加。 高转速下，M数大，接近Mmax，发生阻塞，故稳定工况变窄。 用min和max之间范围来表示稳定工况范围，当转速增大u增 加时，只有同时增大cz才能保证有合适的，能正常工作的值， 故n增大时，稳定工作区域向大流量方向移动。
（2）提高扭速方法：受扩压因子D限制 （分离损失）
§8-2 设计要求与影响因素
* f (b / t, *)
（3）增大叶栅稠度，使气流转折角增大，即增大扭速 b一定，增大稠度，t 减小，叶片数增多。 摩擦损失增加，叶片根部安装困难 t一定，加大b，流道轴向尺寸加大
全静叶可调轴流压缩机加级改造的应用_1
全静叶可调轴流压缩机加级改造的应用发布时间：2023-02-06T02:44:28.719Z 来源：《科技新时代》2022年9月17期作者：赵鹏超[导读] 目前国内大中型高炉均使用高效率的轴流压缩机给高炉供风，随着高炉生产的优化，赵鹏超陕钢集团汉中钢铁有限责任公司陕西汉中 724200摘要：目前国内大中型高炉均使用高效率的轴流压缩机给高炉供风，随着高炉生产的优化，炉顶高压操作已成为大型高炉的必由之路，高压操作对提高冶炼强度，保障炉况顺行，增加高炉产量，提高生铁质量等都有重要的影响。
本文主要针对钢铁企业在线的送风流量不足、送风压力较低的静叶可调式轴流压缩机进行分析，通过增加动叶级数，以满足高炉大风量、高风压的工艺要求。
关键词：高压操作；强化冶炼；轴流压缩机；加级1 引言为实现企业的提质增产、降本增效目标，可在风机转子轴端尺寸足够的情况下，通过改造实现增加一级动叶片，提高高炉送风压力，炉顶顶压也将随之提高，以适应高炉的冶炼强度。
2 轴流式压缩机简介轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机，它是由3大部分组成，一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子，二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子（静子），三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。
轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈扩压器、轴承箱、油封、密封、轴承、平衡管道、伺服马达、底座等组成。
轴流式压缩机的静叶可调机构和带动该机构的中间气缸、机壳是同一种型号不同级数的机壳，进排气缸是一样的。
当级数不同时，除轴向长度不同外，其它所有结构都一样。
主轴都是镍铬合金钢，叶片材料为铬不锈钢，静叶内缸结构尺寸、轴封、密封、联轴器级轴流式压缩机的附属设备、润滑油系统、控制系统、保护系统都是非常智能型的。
压缩机底座由钢板焊接而成，压缩机本体重量通过下壳体的支腿支撑在底座的4个支柱上，下机壳与底座上的支座间有定位及导向结构，整个轴流式压缩机的重量支撑在4个支柱上，其低压侧的2个支柱与机壳支腿的上下面做成球面的，支柱与支腿之间的间隙允许机器低压侧在各个方向上摆动以适应受热膨胀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高压轴流压缩机的加减级设计及模化设计2007-10-22 15:58:22 作者：佚名来源：本站原创Abstract: Combining two examples of modellingdesign calculation , under the premise of takingaxial compressor with good performance , highpressure ratio and multistage as a sample , grasping and calculating each stage dist ribution of it spneumatic parameters , a new type of axial compressor is developed by using increasing and decreasing stage design and modelling design , it has many advantages of that period is short , designresult is reliable , blade size and product part s facilitate seriation , technology reduced and quatity control.Key words :Axial compressor Modell ing Design design of increasing and decreasing stages1 引言由于轴流压缩机基元叶栅欧拉方程中没有离心力做功这一项, 所以轴流压缩机的单级压比小, 实际使用的压缩机都是多级的。
而轴流压缩机中气流参数沿半径方向变化剧烈, 前级出口的气流参数又是下一级叶轮进口的气流来流, 因此多级间相互影响和干涉十分严重, 实际轴流压缩机的研制工作非常复杂和困难, 必须进行大量的设计计算、试验测试和调整。
由于叶轮机械内部流动的复杂性, 试验测量是很困难、周期很长和耗费很大的工作, 同时,目前在多级轴流压缩机内部流场计算中直接求解N-S方程还非常困难, 由于受到湍流模型的制约, 计算结果既费时间也不可靠。
迄今为止, 笔者尚未见到国内有使用湍流模型成功计算10级以上轴流压缩机变工况特性的文献与报道, 文献[1]对11级和14级轴流压缩机的性能分析是目前国内公开发表文献中计算压缩机级数最多的。
轴流压缩机的设计主要有3种方法: 平面叶栅法和三维流场计算法、模型级法和以性能优秀的多级轴流压缩机作为母型机加减级设计法。
在开发全新的轴流压缩机模型级时,平面叶栅和三维流场计算法是比较可靠的好方法, 但是, 在设计多级轴流压缩机时, 直接采用该方法要冒很大的风险,而且设计计算周期很长,压缩机变工况特性线不清楚,计算结果也不可靠。
采用模型级法设计轴流压缩机时, 首先要具备全套的模型级试验曲线,如单级模型试验结果, 叶片根切和顶切的修正曲线,间隙的影响等,以及相应的图纸,如K-100, K-50以及东风I模型级等[2] 。
李超俊教授[2]曾应用K-50 模型级性能曲线设计了两台轴流压缩机, 但由于没有多级间干涉的数据,在设计多级压缩机时, 还是要作许多试验调试和修改工作, 而且, 由于没有压缩机变工况特性线, 要通过长期积累的多级设计经验和流动分析,才能设计出满足要求的压缩机来。
目前国内外通过艰苦的努力, 都已开发出了一些性能十分优秀的多级压缩机, 这些压缩机具有非常完整的图纸和变转速、变工况特性曲线。
根据相似理论, 以原有的性能优秀的压缩机作为母型机,通过模化、减级或加级设计开发出新的轴流压缩机系列,是以上3种方法中最为可靠和主要的方法,已得到了广泛的应用。
本文以我国引进的一台性能优良的压缩机和自主开发的多级轴流压缩机作为母型机为例,探讨了采用高压轴流压缩机的加减级设计及模化设计新的轴流压缩机的方法和步骤。
２基本理论与方法模化法是以相似理论为基础开发各种压缩机的主要方法。
轴流压缩机中, 一般流速都较大, Re一般都大于临界值, 因此, 在几何相似、进气条件相似以及气体成分相同的前提下, 只要求马赫数相等就可以了, 如果发现模化后的压缩机的Re小于临界值,再根据Re数影响的试验数据加以修正。
下式中,以下标M 代表模型压缩机或母型机,则模型压缩机和新设计的压缩机的主要关系如下:几何尺寸关系:所有几何尺寸成比例相似,几何模化系数为3 设计计算实例现以由国外引进的一套性能优良的压缩机和我国自主开发的高压比轴流压缩机作为母型机, 说明应用母型机法通过加减级和模化方法设计高效轴流压缩机的步骤。
从国外引进的母型机的通流部分共 11级, 设计压比4.6,最高压比5.5, 平均级压比1.15, 最高等熵效率线0.89(相当于最高多变效率在0.91) 以上, 在整个可以使用的运行区间, 绝热效率不低于85%,高效率范围很广(图1), 而且喘振裕度很大, 压缩机性能可靠, 我国通过整机试验, 验证了该压缩机的优良性能。
除进出口导叶外,该机只有两套叶型, 热力与工艺性能及其综合指标属国际上最先进的民用压缩机之列。
文献[3]通过大量的计算验证,建立了一整套轴流压缩机性能计算模型,在全部的运行工况内,计算与试验结果的误差小于3%。
我国在此压缩机基础上, 在国家攻关项目的支持下, 通过前加级方法,开发出了高效高压的14级压缩机, 该压缩机设计压比9.0,最大绝热效率大于87%, 在整个可以使用的运行区间,绝热效率不低于83%, 是可以作为母型机来使用的高效高压轴流压缩机。
性能曲线见图2,图中虚线表示的是同样转速情况下导叶转动后的结果。
3.1 通过母型压缩机减级然后再模化的方法设计轴流压缩机直接模化设计和先模化设计压缩机然后减级的方法计算比较简单, 同时, 设计结果也比较可靠。
其前提是必须详细测量和计算出母型机总性能[1] , 对各级压比和流量变化十分掌握。
下面以具体设计实例说明设计方法。
设计实例1:根据某厂要求,设计一台轴流压缩机。
介质: 空气,进口条件:1个大气压,20℃,设计流量:140m3/s , 设计压比4.2。
由于设计压比为4.2, 比现有的母型级的设计压比低, 可以有多种选择,一种简单的办法就是通过查阅母型机的变转速性能曲线, 看是否可以满足要求。
从图1可以看出, 通过小幅度改变母型机的转速,在的转速下,就可以满足设计压力要求,同时,其变工况性能曲线也可以完全确定;另一种方法就是在设计转速下, 由于要求的设计压比4.2小于母型机的设计点压比, 可以通过减级的方式满足要求。
具体模化计算如下:方案1:完全模化设计: 母型级的折合流量为对应的压比4.2,绝热效率89%以上, 转速6378.4r/min 。
由容积流量 140m3/s 得知质量流量m =168kg/s, 由质量流量关系可得几何模化系数由式(2)得到转速关系为n=2562.1r/min, 圆整为n=2560r/min所以,由母型机模化得到的设计结果为, 设计流量Q=140m3/s, 设计压比π=4.2, 转速n=2560r/min,绝热效率η>89%,几何尺寸比为放大2.4895 倍的11级轴流压缩机。
由式(2)得到转速关系为n=2562.1r/min, 圆整为n=2560r/min所以,由母型机模化得到的设计结果为, 设计流量Q=140m3/s, 设计压比π=4.2, 转速n=2560r/min,绝热效率η>89%,几何尺寸比为放大2.4895 倍的11级轴流压缩机。
方案2:采用母型机减级模化设计。
由文献[3]计算,该母型机在设计转速下,通过减去最后一级,压缩机压比刚好4.2, 此时, 母型机折合流量为5080, 绝热效率89%以上,转速6700r/min同理, 由流量模化关系(3)可得几何模化系数由式(2)得到转速关系为n=2816r/min,圆整为2820r/min所以, 由母型机模化得到的设计结果为, 设计流量Q=140m3/s, 设计压比π=4.2 , 转速n = 2820 r/min,绝热效率η>89 %, 几何尺寸比为放大2.37925倍的10级轴流压缩机。
此外, 还可以选择的方案有:以14级压缩机为母型机, 通过变转速同时减级的方案实现设计目标。
从文献[1]计算中可以得到,在相对转速是0.95 时, 通过将最后5级减去, 就可以得到设计压比为4.25,基本满足设计目标,此时,设计点绝热效率大于89%, 压缩机总级数为9级, 压缩机模化系数为K t=2.0805。
还可以取14级压缩机中间几级作为模型级进行母型设计, 此时, 压缩机的进口导叶要重新设计, 同时, 折合流量要用模化设计的级进口的压力流量计算。
通过综合对比,认为方案2的经济性、可靠性和制造工艺性都较好,是所有方案中最佳选择, 所以决定采取方案3.2 通过母型压缩机加级然后模化的方法设计轴流压缩机设计计算实例2:根据某单位要求, 设计一台轴流压缩机,介质:空气, 进口条件:1个大气压,20℃,设计流量:26.8kg/s,设计压比6.0 。
方案分析:该压缩机要求的压比6.0比11级母型机的压力大, 而比14级的母型机的压比小,设计有两种方案选择,一种通过14级母型机减级的方法实现,从文献[1]计算中可以得到,在相对转速是0.95时,通过将最后2级减去,就可以得到设计压比为6.09的压缩机,具体步骤可以见设计计算实例1。
另一种方法就是在原11级母型级通过前加一级的方案实现。
由于14级实现压比6.0的设计要减两级,而11级母型机达到设计压比6.0只需增加一级就可以, 而11级的工艺性和气动性能都十分优秀,故本方案选用11 级母型机前加一级。
设计计算步骤:为了保持叶片良好的工艺性, 决定仍然选用11级母型机的第一级叶片,由文献[1]计算可知,在11级母型机折合流量为5020时, 其第一级压比为1.21,压缩机压比为4.9,所以,如果直接用第一级叶片的安装角作为零级的设计安装角, 压缩机压比可以达到1.21×4.9 = 5.929,比设计要求稍低,如果要求达到设计压比6.0, 压缩机前加零级的压比要达到6/4.9=1.224,为了保险,取前加零级的压比为1.23, 这可以通过零级动叶增加安装角实现。
通过前加零级后, 气流参数在11级母型机进口前的值:按绝热过程计算T1ad=( p2/ p1)2/7×T o=1.23 2/7×293=310.8绝热效率按90%计算,所以,零级出口的温度为312.8K零级出口的压力为1×1.23=1.23 大气压以零级出口气流参数为11级母型机进口参数, 按设计计算实例1的步骤计算,模化设计轴流压缩机, 得几何模化系数:由式(2)得到转速关系为n = 7901r/min , 圆整为7900r/min 以上为初步计算得到的方案设计,所得模化设计压缩机的设计结果为设计流量26.8kg/s, 设计压比6.0, 进口温度293K,转速7900r/min,绝热效率约88%,压缩机几何尺寸模化比例为缩小0.87615的11级压缩机, 并前加零级。