(完整版)寿力离心压缩机培训资料
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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. 350400m/S
新设计的后弯 三元流叶轮
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
叶轮出口直径 将影响压力
结构及部件1a： 心脏部分—压缩机机头
结构及部件1b： 总体
采用长寿命无磨损的迷宫式密封结构，可 以保证在任何情况下压缩空气不受油污染。
结构及部件8： 散热器
结构及部件8: 散热器
水走管内设计 直通管设计 可抽取式设计, 没有拆卸
气管的困扰 可选择以下材质
铜 海军铜 90/10 铜镍合金 不锈钢 铜质翅片材料
结构及部件9： 盘片式联轴器
结构及部件10： 控制系统
加卸载的P-Q变化曲线
压力
喘振
设定压 力
进气阀开
卸载
流量
双重调节：TRE/TAE/TA
• 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(Dual Control) • 最小的储气罐容积：
❖真正的自动化操作
❖液晶触摸屏
❖智能诊断能力
❖数字化控制系统
❖本地/ 远程 通讯,实现中央
集中控制
打印机
❖可安装多台控制器更加节约能源
❖自动记录历史参数 ❖十六行大屏幕液晶显示器
调制解调器 PC
多台控制器 笔记本电脑
性能曲线： (压力-流量)
不能运行
设计压力
压 力
喘振线
设计点
性能曲线 阻塞工况
不能运行 设计流量
→科学的三元、强后弯 、大直径叶轮 →高效、大工作范围
叶轮的特性参数(b)
17-4PH 不锈钢
1)比重; 7.8 g/cm3, 拉伸强度; 109kg/mm2 2)耐腐蚀性能一般: 17-4PH < 钛合金. 3)允许最大叶轮速度 410 m/sec. < 600m/sec 钛合金 4)仅仅用于 3 or 4 级的压缩机
流量控制
压 力
情况1：放空
进口阀
情况1：旁通
控制安全区域
放空或旁通 控制范围
流量
流量控制：
• 控制种类 • 如何控制
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。
• 最小的储气罐容积:约额定气量 (Qm3/min)的 20%
叶轮的特性参数(a)
• 钛合金： 轻而高强度
1) 比重; 4.4 g/cm3, 拉伸强度; 91 kg/mm2 2)对比普通材料 ; 比 17-7PH 强1.5. 3)高耐腐蚀 例外： H2S, H2Cl 4)理论最大叶轮速度可达 600m/sec.
备注： IHI –SULLAIR max. 530m/sec 5)所以不再有气体动力设计限制：
性能曲线 (功率-流量)：
功 率
对应喘振
最大功率
Power Press.
常压控制操作
Air Flow
流量
叶轮叶片出口角：
新型号
老型号
后弯
后弯
出口角的影响：1
后弯型： ①做功能力强 ②铣削加工 ③高效率 ④工作范围宽 ⑤出口速度大
径向型： ①做功能力弱 ②铸造 ③效率低 ④工作范围窄 ⑤出口速度小
→减少约,1% 流量
流量
大气压力与海拔的关系：
Atomspheric press. ata/hPa
Atomspheric pressure and Altitude
気圧ata
気圧hpa
1.1
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
水平剖分式结构 5块可倾瓦 低油压设计 机组可以获得最佳的平稳性，
可在不同负载状况下运行
结构及部件 2：主齿轮及转子
➢单斜齿 ➢锻造合金钢 ➢AGMA Class 13
结构及部件 3：叶轮
❖ 半开式后倾角三元叶轮。 ❖ 设计节流范围70%~105% ❖ 钛合金非铸造机加工叶轮 ❖ 115%超速试验 ❖ 多次动静平衡试验
备注：对2级压缩机最大达 7.5kg/cm2 5)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
结构及部件 4： 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.
结构及部件 5： 斜块自动调心轴承
特性：
・油膜润滑-无金属面 直接接触
性能曲线
设计点
流量
湿度对性能的影响：
性能曲线
压 设计压力 力
设计点
湿度降低 →压力、流量增加 湿度增高 →压力、流量降低 影响较小 当湿度从80％到40％ 时，压力流量变化约 0.2%。
流量
进口压力对性能的wenku.baidu.com响：
设计压力
压
设计点
力
性能曲线
如：进口空气过滤器压 力损失
約100ｍｍAq＝约0.1Ｋｐ
・速度负荷变化时， 轴承斜块自动对心
・自动调心功能确保 机器平滑运转
Tilting Pad Bearing Image Diagram of Non Metal Touch Bearing
结构及部件 6： 主轴轴承
水平剖分式，双 向止推滑动轴承 材质: AISI 1040 碳钢 内表面巴氏 合金
结构及部件7： 无磨损的迷宫式密封结构
出口角的影响：2
压 力
设计压力
不同的工作范 围
设计点
大出口角 小出口角
设计流量
流量
进气阀操作对性能的影响：
压 力
设计压力
性能曲线 全开 全关
设计点
卸载工况： 进气阀全关.
全关 设计流量
全开 流量
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
不同导叶角度的进气气流：
Alutitude [m]
喘振与阻塞：
正常空气流动
气流通道)
喘振 阻塞
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
进气阀
情况 2 旁通
防喘振(1)
①首先 ,进气阀关闭以接近喘振线为限。
进口阀
全开
全关
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。
空滤
进气导向阀IGV的作用： 改变进气气 流的角度。
全开时
调节时
进气阀IGV操作对性能的影响：
压 力
设计压力
性能曲线
设计点
全关
全开 流量
普通进气阀与IGV的对比：
压 力
普通阀
功
率
IGV
7-10%
流量
ＩＧV 特性：
• 部分负荷时高效率 • 冬季，温度降低，效率更高。
温度对性能的影响：
压 力
设计压力
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. 350400m/S
新设计的后弯 三元流叶轮
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
叶轮出口直径 将影响压力
结构及部件1a： 心脏部分—压缩机机头
结构及部件1b： 总体
采用长寿命无磨损的迷宫式密封结构，可 以保证在任何情况下压缩空气不受油污染。
结构及部件8： 散热器
结构及部件8: 散热器
水走管内设计 直通管设计 可抽取式设计, 没有拆卸
气管的困扰 可选择以下材质
铜 海军铜 90/10 铜镍合金 不锈钢 铜质翅片材料
结构及部件9： 盘片式联轴器
结构及部件10： 控制系统
加卸载的P-Q变化曲线
压力
喘振
设定压 力
进气阀开
卸载
流量
双重调节：TRE/TAE/TA
• 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(Dual Control) • 最小的储气罐容积：
❖真正的自动化操作
❖液晶触摸屏
❖智能诊断能力
❖数字化控制系统
❖本地/ 远程 通讯,实现中央
集中控制
打印机
❖可安装多台控制器更加节约能源
❖自动记录历史参数 ❖十六行大屏幕液晶显示器
调制解调器 PC
多台控制器 笔记本电脑
性能曲线： (压力-流量)
不能运行
设计压力
压 力
喘振线
设计点
性能曲线 阻塞工况
不能运行 设计流量
→科学的三元、强后弯 、大直径叶轮 →高效、大工作范围
叶轮的特性参数(b)
17-4PH 不锈钢
1)比重; 7.8 g/cm3, 拉伸强度; 109kg/mm2 2)耐腐蚀性能一般: 17-4PH < 钛合金. 3)允许最大叶轮速度 410 m/sec. < 600m/sec 钛合金 4)仅仅用于 3 or 4 级的压缩机
流量控制
压 力
情况1：放空
进口阀
情况1：旁通
控制安全区域
放空或旁通 控制范围
流量
流量控制：
• 控制种类 • 如何控制
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。
• 最小的储气罐容积:约额定气量 (Qm3/min)的 20%
叶轮的特性参数(a)
• 钛合金： 轻而高强度
1) 比重; 4.4 g/cm3, 拉伸强度; 91 kg/mm2 2)对比普通材料 ; 比 17-7PH 强1.5. 3)高耐腐蚀 例外： H2S, H2Cl 4)理论最大叶轮速度可达 600m/sec.
备注： IHI –SULLAIR max. 530m/sec 5)所以不再有气体动力设计限制：
性能曲线 (功率-流量)：
功 率
对应喘振
最大功率
Power Press.
常压控制操作
Air Flow
流量
叶轮叶片出口角：
新型号
老型号
后弯
后弯
出口角的影响：1
后弯型： ①做功能力强 ②铣削加工 ③高效率 ④工作范围宽 ⑤出口速度大
径向型： ①做功能力弱 ②铸造 ③效率低 ④工作范围窄 ⑤出口速度小
→减少约,1% 流量
流量
大气压力与海拔的关系：
Atomspheric press. ata/hPa
Atomspheric pressure and Altitude
気圧ata
気圧hpa
1.1
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
水平剖分式结构 5块可倾瓦 低油压设计 机组可以获得最佳的平稳性，
可在不同负载状况下运行
结构及部件 2：主齿轮及转子
➢单斜齿 ➢锻造合金钢 ➢AGMA Class 13
结构及部件 3：叶轮
❖ 半开式后倾角三元叶轮。 ❖ 设计节流范围70%~105% ❖ 钛合金非铸造机加工叶轮 ❖ 115%超速试验 ❖ 多次动静平衡试验
备注：对2级压缩机最大达 7.5kg/cm2 5)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
结构及部件 4： 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.
结构及部件 5： 斜块自动调心轴承
特性：
・油膜润滑-无金属面 直接接触
性能曲线
设计点
流量
湿度对性能的影响：
性能曲线
压 设计压力 力
设计点
湿度降低 →压力、流量增加 湿度增高 →压力、流量降低 影响较小 当湿度从80％到40％ 时，压力流量变化约 0.2%。
流量
进口压力对性能的wenku.baidu.com响：
设计压力
压
设计点
力
性能曲线
如：进口空气过滤器压 力损失
約100ｍｍAq＝约0.1Ｋｐ
・速度负荷变化时， 轴承斜块自动对心
・自动调心功能确保 机器平滑运转
Tilting Pad Bearing Image Diagram of Non Metal Touch Bearing
结构及部件 6： 主轴轴承
水平剖分式，双 向止推滑动轴承 材质: AISI 1040 碳钢 内表面巴氏 合金
结构及部件7： 无磨损的迷宫式密封结构
出口角的影响：2
压 力
设计压力
不同的工作范 围
设计点
大出口角 小出口角
设计流量
流量
进气阀操作对性能的影响：
压 力
设计压力
性能曲线 全开 全关
设计点
卸载工况： 进气阀全关.
全关 设计流量
全开 流量
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
不同导叶角度的进气气流：
Alutitude [m]
喘振与阻塞：
正常空气流动
气流通道)
喘振 阻塞
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
进气阀
情况 2 旁通
防喘振(1)
①首先 ,进气阀关闭以接近喘振线为限。
进口阀
全开
全关
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。
空滤
进气导向阀IGV的作用： 改变进气气 流的角度。
全开时
调节时
进气阀IGV操作对性能的影响：
压 力
设计压力
性能曲线
设计点
全关
全开 流量
普通进气阀与IGV的对比：
压 力
普通阀
功
率
IGV
7-10%
流量
ＩＧV 特性：
• 部分负荷时高效率 • 冬季，温度降低，效率更高。
温度对性能的影响：
压 力
设计压力