离心式压缩机原理教程

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离心式压缩机工作原理及结构图

离心式压缩机工作原理及结构图

离心式压缩机工作原理及结构图一、工作原理汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。

而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。

气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。

如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。

级间的串联通过弯通,回流器来实现。

这就是离心式压缩机的工作原理。

二、基本结构离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。

转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。

定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。

在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。

各个部件的作用介绍如下。

1、叶轮叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作功部件,亦称工作轮。

叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也有没有轮盖的半开式叶轮。

2、主轴主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。

根据其结构形式。

有阶梯轴及光轴两种,光轴有形状简单,加工方便的特点。

3、平衡盘在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等,使转子受到一个指向低压端的合力,这个合力即称为轴向力。

轴向力对于压缩机的正常运行是有害的,容易引起止推轴承损坏,使转子向一端窜动,导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置,情况严重时,转子可能与固定部件碰撞造成事故。

平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。

它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力,另一侧通向大气或进气管,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余轴向力由止推轴承承受,在平衡盘的外缘需安装气封,用来防止气体漏出,保持两侧的差压。

离心式压缩机 原理

离心式压缩机 原理

离心式压缩机原理
离心式压缩机是一种常用的空气压缩机,它利用离心力将空气压缩,从而提高空气的压力和温度。

其工作原理如下:
1. 空气吸入:离心式压缩机通过一个入气口将空气吸入,空气随着转子的旋转进入离心式压缩机的轮盘。

2. 加速:空气被转子迅速旋转,离心力使得空气被从中心向外部推进,从而加速了空气的流动速度。

3. 压缩:随着空气流动速度的增加,空气被推至离心式压缩机的外围。

在外围,由于叶轮的不断压缩,空气的压力逐渐上升。

4. 出气:当空气达到所需的压力时,压缩后的空气通过排气管道被释放出来,并被送入用途。

需要注意的是,离心式压缩机的压缩过程是连续不断的。

通过不断的旋转和压缩,离心式压缩机可以提供持续的高压空气。

离心式压缩机的主要优点是结构简单、体积小、重量轻、维护方便,并且具有较高的压缩比和较小的功率损失。

因此,离心式压缩机被广泛应用于空气压缩、空调、制冷等各个领域。

《离心式压缩机培训》课件

《离心式压缩机培训》课件
3 交通运输行业
离心式压缩机被用于车辆制动系统、空调系统和气泵等交通运输设备中。
离心式压缩机的发展趋势
技术的创新
离心式压缩机将继续进行技术创新,提高效率和可靠性。
设备的智能化
智能控制系统将被应用于离心式压缩机,提高操作和维护的便利性。
发展前景的展望
离心式压缩机在未来将继续广泛应用于各个领域,为人们的生活和工作提供便利。
立即处理的维护
对于发现的紧急问题,需 要立即采取措施进行处理, 避免压缩机的故障扩大。
其他维护方法
包括润滑油更换、清洁叶 轮和滤芯等,以确保压缩 机的工作效率和寿命。
离心式压缩机的应用
1 制冷空调系统
离心式压缩机广泛应用于商业和家庭的制冷空调设备中。
2 工业用途
离心式压缩机在工业生产过程中用于提供压缩空气和气体输送等。
结论
离心式压缩机的优点
离心式压缩机具有紧凑、 高效、可靠等优点,适用 于多种应用场景。
离心式压缩机的局限 性
离心式压缩机对介质和工 况要求严格,需要进行合 理的选择和使用。
离心式压缩机的适用 范围
离式压缩机适用于制冷、 空调、工业和交通运输行 业等各个领域。
《离心式压缩机培训》 PPT课件
欢迎来到《离心式压缩机培训》PPT课件,本课程将为您介绍离心式压缩机 的定义、分类、工作原理、性能参数、维护、应用以及发展趋势。
介绍离心式压缩机
定义
离心式压缩机是一种将气 体压缩并提高其压力的装 置。
分类
离心式压缩机可按照流体 传动方式分为离心式压缩 机和轴流式压缩机。
1 制冷量
2 输入功率
制冷量是离心式压缩机在单位时间内能够 提供的制冷量。
输入功率是驱动离心式压缩机所需要的电 力或机械功率。

离心式压缩机原理教程

离心式压缩机原理教程

离心式压缩机原理教程§1 离心式压缩机的结构及应用排气压力超过34.3×104N/m2以上的气体机械为压缩机。

压缩机分为容积式和透平式两大类,后者是属于叶片式旋转机械,又分为离心式和轴流式两种。

透平式主要应用于低中压力,大流量场合。

离心式压缩机用途很广。

例如石油化学工业中,合成氨化肥生产中的氮,氢气体的离心压缩机,炼油和石化工业中普遍使用各种压缩机,天然气输送和制冷等场合的各种压缩机。

在动力工程中,离心式压缩机主要用于小功率的燃气轮机,内燃机增压以及动力风源等。

离心压缩机的结构如图8-1所示。

高压的离心压缩机由多级组成,为了减少后级的压缩功,还需要中间冷却,其主要可分为转子和定子两大部分。

分述如下:1.转子。

转子由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等主要部件组成。

2.定子。

由机壳、扩压器、弯道、回流器、轴承和蜗壳等组成。

图8-1 离心式压缩机纵剖面结构图(1:吸气室 2:叶轮 3:扩压器 4:弯道 5:回流器 6:涡室 7,8:密封 9:隔板密封10:轮盖密封11: 平衡盘12:推力盘 13:联轴节 14:卡环 15:主轴 16:机壳 17:轴承 18:推力轴承 19:隔板 20:导流叶片 )§2 离心式压缩机的基本方程一、欧拉方程离心式压缩机制的流动是很复杂的,是三元,周期性不稳定的流动。

我们在讲述基本方程一般采用如下的简化,即假设流动沿流道的每一个截面,气动参数是相同的,用平均值表示,这就是用一元流动来处理,同时平均后,认为气体流动时稳定的流动。

根据动量矩定理可以得到叶轮机械的欧拉方程,它表示叶轮的机械功能变成气体的能量,如果按每单位质量的气体计算,用表示,称为单位质量气体的理论能量:(8-1)式中和分别为气体绝对速度的周向分量,和叶轮的周向牵连速度,下标1和2分别表示进出口。

利用速度三角形可以得到欧拉方程的另一种形式:(8-2)二、能量方程离心式压缩机对于每单位质量气体所消耗的总功,可以认为是由叶轮对气体做功,内漏气损失和轮组损失所组成的。

离心式压缩机结构和工作原理

离心式压缩机结构和工作原理
离心式压缩机的结构 和工作原理
1.压缩机的构造
1.1压缩机的机壳是水平剖分式。主 要是由定子(机壳、隔板、轴承和密 封等)和转子(轴、叶轮、隔套、平 衡盘、联轴器)组成。隔板组装固定 于气缸之内,有进气隔板,中间隔板 和排气隔板之分。由气缸和隔板组成 的定子需满足以下要求:
要有足够的刚度,以免在长期使用中 产生变形;
要有足够的强度,以承受气体介质的 压力;
中分面及出入口法兰结合面,要有可 靠的密封性能。以免介质泄漏。
1.2转子:转子是压缩机的关键组件,它 通过旋转对气体介质作功,使气体获得压 力能和速度能。转子在稳定工况下,轴向 力由高压端指向低压端。转子在轴向力的 作用下,沿轴向力的方向产生轴向位移。 就会使轴与轴瓦间产生相对滑动,可能将 轴瓦或轴颈拉伤。更严重的是可能会造成 转子与定子的摩擦,碰撞等恶性事故。所 以要采取有效措施予以平衡,来提高机器 的可靠性。
1.5工作原理:压缩机轴带动其各级 叶轮做高速旋转。把从轴向进入叶轮 的气体高速甩出叶轮。气体进入流通 面积逐步扩大的扩压器中使流速迅速 下降,压力逐步升高,然后再进入下 一级叶轮。同样被提高一次压力,这 样把气体逐步压缩。。
2汽轮机的结构与原理 2.1汽轮机是将蒸汽的热能转换成机
械能的旋转式动力机械。
1.4止推轴承:离心压缩机在正常工作时,轴向 推力总是指向低压侧(入口侧),该轴向力主要 由平衡盘(或平衡鼓)来平衡,承受残余轴向力 由止推块承担称为主止推力轴承。但在启动时由 于气流的冲击作用,则往往产生一个反方向的轴 向推力,使转子向高压侧窜动;为了防止转子向 高压侧窜动,采用止推轴承,在主止推力轴承的 对面增设止推块,这种承受启动时轴向推力的一 面称为副止推盘。止推轴承安装在压机入口侧轴 端推力盘的两侧,吸收没有完全被平衡盘平衡掉 的剩余轴向推力。

超详细的离心式压缩机介绍

超详细的离心式压缩机介绍

超详细的离心式压缩机介绍离心式压缩机是一种常见的压缩设备,被广泛应用于工业、航空、石油化工、制药等领域。

本文将对离心式压缩机的工作原理、结构特点、性能参数以及应用领域进行详细介绍。

一、工作原理离心式压缩机利用离心力、动能转换和压缩空气来实现压缩的作用。

其工作原理可以简单地分为四个步骤:吸气、旋转运动、压缩和排气。

1.吸气:在吸气过程中,压缩机的进气口通过进气管道将大量的空气吸入到转子内部。

2.旋转运动:进气的空气经过进气口进入到离心式压缩机的转子内,受到高速旋转的转子叶片的作用,空气被带动向外发散。

在旋转过程中,转子叶片会不断地提升和压缩空气。

3.压缩:随着转子旋转速度的增加,空气受到离心作用力的作用,对空气进行加速,并通过转子叶片进行高速压缩。

在这一过程中,空气的温度和压力都会不断上升。

4.排气:旋转过程中,空气在进气部分的中心孔上生成高压区域,接着由高压区域流向较低压的周围区域,最终通过出气口排出。

二、结构特点离心式压缩机的结构主要由驱动装置、离心机组、排气部分、润滑装置和控制装置组成。

1.驱动装置:用于提供转子旋转的动力,通常是由电动机驱动。

2.离心机组:由转子、叶片、转子轴和壳体组成。

转子是离心式压缩机的核心部件,主要负责压缩气体。

3.排气部分:包括进气管道、进气口、气室、出气管道和出气口。

4.润滑装置:用于保证离心式压缩机的正常运行和延长使用寿命,通常采用润滑油进行润滑。

5.控制装置:用于控制离心式压缩机的运行参数和保护装置,确保其安全运行。

三、性能参数离心式压缩机的性能参数直接影响到其工作效率和性能。

1.流量:指单位时间内进入离心式压缩机的气体体积,通常以立方米/分钟或立方米/小时表示。

2.压力比:指离心式压缩机排气压力与进气压力之比,标志着其压缩效果。

3.压力水平:指离心式压缩机能够达到的最高压力。

4.转速:指离心式压缩机转子旋转的速度,通常以每分钟转数(RPM)表示。

5.能效比:指离心式压缩机消耗单位电能产生的压缩空气量,是衡量其能效的指标。

离心式制冷压缩机教程

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➢离心式制冷压缩机对最小制冷量的要求
受加工工艺的限制,叶轮直径一般不宜小于200~250mm)。此外,离心 式压缩机转速很高。因此,其排气量很大,即使采用单位容积制冷能力小的 制冷剂,单级容量也不宜小于500kW。
(适用于大型制冷装置,如中央空调、大型冷库、石化工业等)
离心式制冷压缩机
三、离心式压缩机的特性 (1) 离心式压缩机的特性曲线
离心式制冷压缩机
离心式制冷压缩机
离心式制冷压缩机的优点:
➢ 制冷能力大,大型离心式制冷压缩机的效率接近现代大型立式
活塞式制冷压缩机;(适用于大型中央空调系统及石化工业使用)
➢结构紧凑,质量轻,比同等制冷能力的活塞式制冷压缩机轻
80~90%,占地面积越减少一半;
➢没有磨损部件,工作可靠,维护费用低; ➢运行平稳,噪声低。并且运行时制冷剂不与润滑油混合。
离心式制冷压缩机
(3)叶轮外缘圆周速度和最小制冷量 由于各种能量损失,气态制冷剂所获得的能量头恒小于理
论能量头,即: w' hwc,th h u2u22 u22
式中 ηh-水力效率;φ-压力系数。
可见, 叶轮外缘圆周速度越大,气体获得的能量头越大。但
➢受叶轮材料强度的限制,u2不宜大于275m/s。 ➢受流动阻力的制约,马赫数Mu2也不宜太大,一般取1.3~1.5。
➢气体沿叶片所形成的流道流过叶轮,其速度称为相对速度v。 ➢气体随叶轮一起旋转,其速度称之为圆周速度u。
u1 r1 u2 r2
根据速度三角形
c
u
v
分别计算进出口气体的速 度,再计算它们在切线方 向的分量:
叶轮入口处 叶轮出口处
cu1, cu 2
叶轮中进出口速度三角形
离心式制冷压缩机

离心式压缩机工作原理

离心式压缩机工作原理

离心式压缩机工作原理离心式压缩机是一种常见的工业压缩机,它具有高效、稳定、低噪音等优点,在空调、制冷、气体输送、化工等行业应用广泛。

本文将详细介绍离心式压缩机的工作原理。

一、离心式压缩机简介离心式压缩机是指以离心力为主要作用力而工作的压缩机。

它通过贯穿在转子上的叶轮以及转子高速旋转产生的离心力将气体压缩,并将气体送入下游流体系统。

离心式压缩机通常由驱动机、压缩机本体以及控制系统三部分组成。

二、离心式压缩机工作原理1. 压缩室转子运动离心式压缩机的核心是压缩室,它由两个旋转的圆锥形元件组成,即进口叶轮和压缩叶轮。

进口叶轮和压缩叶轮之间有一个斜板,叫做导向叶片,将气体引导到压缩叶轮中心。

在正常工作状态下,驱动机会将马达的动力传输到压缩机本体内的主轴,主轴在高速旋转的将进口叶轮和压缩叶轮带动着一起旋转。

进口叶轮将气体引入压缩室,气体在导向叶片的作用下被引导到压缩叶轮的周围,并沿着压缩叶轮旋转,由于叶轮的高速旋转和离心力的作用,气体的压力和密度逐渐增大,最终被压缩为高压气体。

2. 压缩室压力变化过程在压缩室的运作中,气体在叶轮上和斜板上的作用下被压缩,并形成高压气体,这个过程中压缩室内外的压力也随之变化。

当气体经过进口叶轮后,压力和速度都较低,此时气体压力和周围环境大致相同;当气体进入到压缩叶轮内部,并随着转子高速旋转时,气体被不断加压,压力逐渐增大;当气体经过离心叶轮后,它达到了最高的压缩程度,压力已达到了较高的水平,接下来经过出口通道进入下一个部分。

3. 出口通道与电机驱动在离心叶轮的压缩作用下,气体被压缩成了高压气体,在压缩室的末端,压缩气体最终经过出口通道被排出,在此之前,出口通道通常连接着一个冷却器,对高温气体进行冷却,冷却后的气体密度变大,且易于被输送到下游流体系统。

驱动离心式压缩机的电机通常是三相异步电机,它提供转子所需的动力,驱动离心叶轮高速旋转,和气体进行压缩。

在工作过程中,需要对压缩机进行实时监测和控制,确保运行的稳定性和性能。

离心压缩机的工作原理

离心压缩机的工作原理

离心压缩机的工作原理
离心压缩机是一种常见的压缩机类型,其工作原理是将气体通过离心力的作用来提高气体的压缩比。

其基本组成部分包括压缩机壳体、转子、气体进口和排气口。

离心压缩机的工作过程如下:
1. 气体进入压缩机壳体:气体从进口进入离心压缩机的壳体。

2. 转子旋转:压缩机转子通过驱动装置旋转,创建强大的离心力。

3. 离心力提高气体压缩比:因为离心力的作用,气体被迫向外移动,并在转子的周围形成高压区域。

这导致气体的压缩比增加。

4. 排气:当气体压缩到一定程度后,通过排气口排出压缩后的气体。

排出的气体压力比进入时显著提高。

需要注意的是,离心压缩机的工作效率与离心力的大小和旋转速度有关。

更高的离心力和旋转速度通常会导致更高的压缩比,但同时也会产生更大的能量消耗和机械负荷。

因此,在实际应用中,需要根据具体需要来选择合适的离心压缩机型号和参数。

离心压缩机在工业生产和制冷系统中广泛应用,例如空调系统、制冷设备、气体输送等。

其工作原理的应用可使气体被有效地压缩和处理,并满足相应的生产或制冷需求。

约克离心式压缩机工作原理讲解

约克离心式压缩机工作原理讲解

约克离心式压缩机工作原理讲解首先,在吸入过程中,气体从外部环境进入压缩机。

当压缩机启动时,离心轴开始旋转,从而带动叶轮一起旋转。

离心轴上的叶轮通常由多个叶片组成,它们被安装在离心轴的间隙上,形成一个圆形的装置。

当离心轴旋转时,它会产生一个低压区域,使外部空气通过吸气入口进入压缩机的腔体。

接下来是压缩过程。

一旦空气进入腔体,它会被叶轮的旋转带动,并被离心力逐渐推向叶轮的外圈。

在叶轮推动下,空气会越来越紧密地被压缩,并沿离心轴前进。

当空气被推向叶轮的外圈时,离心力将空气的体积压缩到最小。

这个过程使得空气的压力和温度都显著增加。

最后是排放过程。

在压缩过程结束后,压缩气体被推到离心轴周围的排气道中。

离心轴上的排气口连接到制冷系统中的相应管道,将压缩气体排放到前一步骤中的高压系统中。

这些高压制冷剂将在后续的过程中被进一步处理和使用,以完成空调或制冷系统的工作。

总结起来,约克离心式压缩机的工作原理可概括为通过离心力将气体推向离心轴外周,以压缩气体并提高气体的压力和温度。

它的工作过程包括吸入过程、压缩过程和排气过程。

在吸入过程中,空气从外部环境进入腔体;在压缩过程中,空气被离心力推向离心轴外周,逐渐被压缩并达到最高压力和温度;最后,在排气过程中,压缩气体通过排气口被排放到系统中的相应管道。

约克离心式压缩机的工作原理使其成为空调和制冷系统中不可或缺的关键组件。

它通过高效地压缩气体,提高了制冷系统的效率和性能。

同时,该压缩机还具有较低的振动和噪音水平,使其在商业和工业领域得到广泛应用。

通过了解约克离心式压缩机的工作原理,我们可以更好地理解其如何在制冷系统中发挥作用,并应用于实际的工程项目中。

离心式压缩机培训教程

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运行中的监控与调整
监控
在运行过程中,应密切监控离心式压缩机的各项参数,如压力、温度、振动、润滑油位等,确保其处于正常范围 内。
调整
根据监控结果,适时调整离心式压缩机的运行参数,如转速、流量等,以保持其高效稳定运行。
日常维护与保养
日常维护
每天进行例行检查,包括检查润滑系统 、冷却系统、密封件等,确保其正常工 作。
操作过程中应严格遵守安全操作规程,确 保设备正常运行和人员安全。
定期对离心式压缩机进行维护保养,确保 设备处于良好状态。
环保排放要求
01
离心式压缩机应符合国家及地方 环保排放标准,确保排放的废气 、废水和噪声等达到规定的控制 指标。
02
操作人员应了解环保排放要求, 掌握相应的处理技术和方法,确 保设备运行过程中产生的废弃物 得到妥善处理。
利用压缩机的余热进行回收利用,降 低能耗。
变频控制技术
采用变频器控制电机转速,实现能源 的合理利用。
可靠性增强策略
01
02
03
定期维护保养
按照规定进行定期维护保 养,确保压缩机正常运行 。
故障诊断与预防
采用先进的故障诊断技术 ,预防性维护,降低故障 率。
高品质材料
选用高品质的材料和零部 件,提高压缩机的可靠性 和寿命。
氧气、氮气等。
工业气体
离心式压缩机在工业气体 领域中用于生产氢气、氮 气、氧气等,以及用于气
体的输送和增压。
离心式压缩机的分类与特点
分类
离心式压缩机按结构可分为单级 离心式压缩机和多级离心式压缩 机;按工作原理可分为单轴离心 式压缩机和双轴离心式压缩机。
特点
离心式压缩机具有处理气体量大 、效率高、易损件少、操作稳定 等优点,但也存在压力比低、不 适合处理高粘度气体等局限性。

离心式压缩机教程

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3.1.1 发展概况
离心式压缩机是透平式压缩机的一种。早期只用于压 缩空气,并且只用于低、中压力及气量很大的场合。目前 离心式压缩机可用来压缩和输送化工生产中的多种气体。 它具有:处理量大,体积小,结构简单,运转平稳,维修 方便以及气体不受污染等特点。
随着气体动力学的研究,使得离心式压缩机的效率不 断提高;又由于高压密封、小流量窄叶轮的加工和多油楔 轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力、 宽流量范围发展的一系列问题,使离心压缩机的应用范围 大为扩展,以致在许多场合可以取代往复活塞式压缩机。
3.1.6 适用范围
1.化工及石油化工工艺用 2.动力工程用 3.制冷工程和气体分离用 4.气体输送用
3.2 基本方程式
3.2.1 连续方程 3.2.2 欧拉方程 3.2.3 能量方程 3.2.4 伯努利方程 3.2.5 压缩过程于压缩功 3.2.6 总结
3.2.1 连续方程
连续方程是质量守恒定律在流体力学中的数学 表达式,在气体作定常一元流动的情况下,流经机 器任意截面的质量流量相等,其连续方程表示为:
③适用于任何气体或液体,既适用于叶轮式的压缩 机也适用与叶轮式的泵;
④推而广之只需将等式右边各项的进出口符号调换 一下,亦适用于叶轮式的原动机。
3.2.3 能量方程
能量方程用来计算气流温度(或焓)的增加和速度的变 化。根据能量转换与守恒定律,外界对级内气体所做的机 械功和输入的能量应转化为级内气体热焓和能量的增加, 对级内1千克气体而言,其能量方程可表示为:
(2)分段与中间冷却以减少耗功
为了降低气体温度,节省功率,在离心压缩机中往 往采用分段中间冷却的结构,而不采用汽缸套冷却。各 段由一级或若干级组成,段与段之间在机器之外由管道 连接中间冷却器。应当指出,分段与中间冷却不能仅考 虑省功,还要考虑下列因素:

离心式压缩机课件1

离心式压缩机课件1
通常后弯型叶片的叶轮,叶片数一般为Z=14~18,而且 叶片有一定的厚度。 1、叶轮上流速及压力实际分布(见图) 原因:轴向涡流 由于流体本身的惯性,使流体在旋转叶轮的叶道中出现了与 叶轮旋转方向相反,旋转次数相同的环流现象——轴向涡流。 (见图)
2、改变了出口速度三角形 由于有限叶片叶轮中存在轴向涡流,不仅使叶道中同一截面 相对速度分布不均匀,而且使叶轮出口速度方向偏离叶片的切 线方向,即β2<β2A,改变了叶轮出口速度三角形。
qa b hb ha vdp
qa b qab (qlos )ab qab ( Hlos )ab
hb ha qab ( Hlos )ab vdp
pa
2 2 cb ca H los ab 与能量方程联立 H ab p vdp a 2 2 2 pb cb ca H los ab 对进出口而言 H tot p vdp a 2 pb
c p c po c p , k
c po c p c p c
§3-3 气体在级中流动的概念和基本方程
1 欧拉公式
假设气体无预旋的进入叶轮
1 90.
c1u 0
由于叶片无限多,β2=β2A
Hth u2C2u u1C1u
HT
c2u u2 c2r · 2 A ctg c2 r 2 2 2 u2c2u (1 ctg 2 A )u2 (1 2 r ctg 2 A )u2 2uu2 u2
1 理想气体状态方程、过程方程和压缩功
2 实际气体状态方程、过程方程和压缩功
1)状态方程
a RT P Vm b Vm
p ZRgT
pr p

离心式压缩机培训教程

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7、压缩机喘振或气动不稳定
7、设法使压缩机运营条件偏离喘振点。
8、气体带液体或杂质侵入
8、更换密封、排放积水。
9、叶轮过盈量小,在工作转速下消失。
9、消除叶轮与轴装配过盈小旳缺陷。
离心式压缩机
压缩机喘振
1、运营点落入喘振区或离喘振线太近。
1、调整机组各段压比,变化运营工况点。
2、防喘装置未投自动。
离心式压缩机
润滑油系统润滑油系统由油箱、主副油泵、过滤器、油冷器、油压调整装置、油加热装置及安全装置构成。油泵将安装在基座底部油箱中旳油抽出,经油冷器,油滤器给3-K1及齿轮箱旳推力、径向轴承等提供润滑。油泵有两台,可互为备用。设备停车后,油循环应确保工作15分钟。发生意外,油泵不能正常开启时,高位油罐可提供轴承旳润滑冷却作用;油冷器和油滤器能在结垢和压差过大时经过切换阀切换处理,而不影响机组运营。利用油流视镜,检验从止推和颈向轴承流出旳油流是否正常。润滑油路如图5:
2、防喘装置投自动。
3、压缩机入口温度过高。
3、调整工艺参数,检验段间冷却器工作情况。
4、吸入气量不足。
4、打开防喘阀。
5、级间内泄漏增大。
5、更换级间密封。
6、防喘振调整器整定值不正确。
6、从新给定整定值。
离心式压缩机
压缩机轴位移大波动
1、负荷变化大,各段压力控制不好,压比变化大。
1、调整工艺参数,稳定运营。
离心式压缩机
离心式压缩机
干气密封与老式旳机械密封相类似,密封面由动环和静环构成。其中动环端面上刻有许多沟槽,他们互不相通。各个沟槽从旋转环旳外径向中心延伸,但不贯穿,接口槽外深内浅,在沟槽旳末端形成了密封堰。当处于非运营状态时,动环与静环旳密封面接触,在运营状态时,气体被吸入沟槽中压缩旳同步,遇到密封堰旳阻拦,气体压力升高,克服静环座弹簧力和作用在静环上旳流体静压力,使动、静环密封面脱离接触,产生很小旳间隙3-7微米。经过这种措施使间隙持久旳存在,机械密封面并不接触,流经密封面旳密封气同步也起到了冷却机封旳作用。

离心式氢气压缩机结构原理

离心式氢气压缩机结构原理

离心式氢气压缩机结构原理今天来聊聊离心式氢气压缩机结构原理的事儿。

你看啊,在生活中就有很多类似离心式的现象。

就好比你拿着雨伞在雨中快速转动,雨滴就会被甩出去,这其实就有点离心运动的意思。

离心式氢气压缩机也有类似的道理。

它主要由叶轮、扩压器、弯道、回流器、吸气室、蜗壳这些部件组成。

叶轮就像一个超级强力的风扇叶片。

当叶轮高速旋转的时候,就把氢气吸进来。

这就好比你用吸管喝饮料,你吸的力就是叶轮的吸引力。

氢气进来后,由于叶轮的高速旋转,氢气就会被迫做圆周运动,就像你在操场跑圈一样。

在这个过程中,氢气所受到的离心力就会让它向外周运动,这样它的压力就会升高,速度也增加了。

这时候,扩压器就发挥作用了,扩压器就像一个逐渐变宽的通道,氢气在里面流速降低,压力进一步提高。

打个比方,就像水流从狭窄的地方流向宽阔的地方,速度慢了,压力却增大了。

有意思的是,氢气在经过弯道、回流器等部件后,会再次被送入下一级叶轮进一步压缩。

我刚开始学习的时候,老实说,我一开始也不明白为啥要多级压缩呢?后来才知道这就像是登山,一步一步来,一级一级地增加氢气的压力,这样能更有效地提高氢气的压力,还能减少能量损失。

说到这里,你可能会问,在离心式氢气压缩机工作的时候有啥要注意的呢?首先啊,叶轮的转速那是相当关键的,转速不合适的话,氢气的压缩效率就低,还可能会有安全隐患。

而且氢气是易燃易爆的气体,密封性一定要超好,就像存钱罐不能有缝儿一样。

在实际应用中,离心式氢气压缩机在石油化工啊、制氢等工业领域应用很广泛。

比如说在炼油厂,它用于提高氢气的压力,为各种反应提供合适压力的氢气。

从理论上来说呢,这里面涉及到很多流体动力学的知识。

离心式压缩机主要就是利用离心力对气体做功,使气体的压力、温度、流速等状态发生变化。

但我也知道我的理解还是有局限性的,说不定还有些细节我没搞清楚。

我想啊,还可以进一步研究不同工况下,如何优化叶轮的设计来提高压缩效率呢。

不知道你对离心式氢气压缩机有没有什么不一样的观点或者是疑问呀?咱们可以一起讨论讨论。

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离心式压缩机原理教程§1 离心式压缩机的结构及应用排气压力超过×104N/m2以上的气体机械为压缩机。

压缩机分为容积式和透平式两大类,后者是属于叶片式旋转机械,又分为离心式和轴流式两种。

透平式主要应用于低中压力,大流量场合。

离心式压缩机用途很广。

例如石油化学工业中,合成氨化肥生产中的氮,氢气体的离心压缩机,炼油和石化工业中普遍使用各种压缩机,天然气输送和制冷等场合的各种压缩机。

在动力工程中,离心式压缩机主要用于小功率的燃气轮机,内燃机增压以及动力风源等。

离心压缩机的结构如图8-1所示。

高压的离心压缩机由多级组成,为了减少后级的压缩功,还需要中间冷却,其主要可分为转子和定子两大部分。

分述如下:1.转子。

转子由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等主要部件组成。

2.定子。

由机壳、扩压器、弯道、回流器、轴承和蜗壳等组成。

图8-1 离心式压缩机纵剖面结构图(1:吸气室 2:叶轮 3:扩压器 4:弯道 5:回流器 6:涡室 7,8:密封 9:隔板密封10:轮盖密封11: 平衡盘12:推力盘 13:联轴节 14:卡环 15:主轴 16:机壳 17:轴承 18:推力轴承 19:隔板 20:导流叶片 )§2 离心式压缩机的基本方程一、欧拉方程离心式压缩机制的流动是很复杂的,是三元,周期性不稳定的流动。

我们在讲述基本方程一般采用如下的简化,即假设流动沿流道的每一个截面,气动参数是相同的,用平均值表示,这就是用一元流动来处理,同时平均后,认为气体流动时稳定的流动。

根据动量矩定理可以得到叶轮机械的欧拉方程,它表示叶轮的机械功能变成气体的能量,如果按每单位质量的气体计算,用表示,称为单位质量气体的理论能量:(8-1)式中和分别为气体绝对速度的周向分量,和叶轮的周向牵连速度,下标1和2分别表示进出口。

利用速度三角形可以得到欧拉方程的另一种形式:(8-2)二、能量方程离心式压缩机对于每单位质量气体所消耗的总功,可以认为是由叶轮对气体做功,内漏气损失和轮组损失所组成的。

首先根据能量守恒定律可以得到:(8-3)式中为输入的热量,为内能,为压能,为动能。

那么(8-3)式表示:叶轮对气体所做功,加上外界传入的热量等于压缩机内气体的内能,压能和动能的增加之和。

可以把内漏气损失和轮阻损失看成是传入到气体内的热量,因为损失和转化成热量会使机内气体的温度升高。

那么:(8-4) 就会得到(8-5)那么压气机所做的总功等于气体的焓增和动能的增加。

三、伯诺里方程对于可压缩的气体,压缩机中的伯诺里方程可以用下式表示:(8-6)式中:为压缩机中从进口1到出口2之间的流动损失,积分表示压缩机压缩过程的压缩功,与变化的过程有关。

(8-6)式可以从热力学第一定律和能量方程(9-3)式得出,热力学第一定律的微分形式为:(8-7)即系统能量的增加等于传入的热量与绝对功之和,其中为比容,积分(8-7)式得到:(8-8)其中(8-9) 是流动损失,、为出口和进口的焓。

上两式与式(8-4)(8-5)结合可以得到式(8-6)式,(8-6)与式(8-2)比较,得出:(8-10)式(8-10)中为压缩功表示为了提高压力所做的功,压力的提高由叶轮通道进出口的动能减少和离心力所做的功()组成,并且要减去流动损失部分。

压缩功与叶轮中的气体变化过程有关。

1.等温过程。

用表示压缩功(8-11)2.绝热过程对于完全绝热过程,。

其过程方程为:=常数或=常数绝热过程压缩功为:(8-12)3.多变过程的压缩功为:(8-13)四、压缩过程在T—S图上的表示热力学第二定律的表达式为:(8-14)式中S为熵。

在T—S图中,为过程曲线下的面积,如图8-2(a)表示。

图8-2(a)图8-2(b)同样,从过程起点1至终点2,热量为:=如图8-2(b)所示,为吸入热量q12根据热力学第一定律可以得出:(8-15)对于等压过程:常数,,故有:(8-16)(8-17)由式(8-16)可知等压过程在S—T图上为对数曲线,如图8-3所示。

所吸入的热量用式(8-17)表示。

图8-3 等压过程线1.等温过程等温过程在T—S图上为水平线,当从至点时(),即从图8-4上的1点至点,此时应该传出热量,其值由图8-4中的面积表示,即:(8-18)式(8-18)表示传出的热量为等温过程中的压缩功。

图8-4 等温过程线2.绝热过程绝热过程在S—T图上为垂直线,即为图8-4中的线。

绝热过程中,传入的热量,同时没有流动损失,即那么dS=0,S=常数,故又称为等熵过程,此时压缩功可表示为:(8-19)即相当于等压压缩从至,也相当于所围的面积,同时可以看出:所以等熵压缩功大于等温压缩功,差值为,这是由于等熵压缩的终点温度高,压缩功就必然大。

3.多变过程实际的压缩过程比较复杂,可用多变过程表示,在多变过程中,,为了简单分别讨论:a.在多变过程中存在流动损失,无传入的热量,即,此种多变过程由图8-5(a)中12曲线表示。

图8-5(a)多变过程线路图8-5(b)多变压缩功为(8-20) 为图8-5(a)中的a2”2’21ba所围的面积。

而理论功为:(8-21)其中为图8-5(a)中所围的面积,在不考虑动能变化时,为所围的面积,在图8-5(a)中流动损失所做的功即为损失转化为热量传入系统,此热量为。

当有热量传入时,总功为:(8-22)当不考虑动能变化时,此时即为所围的面积。

此时图8-中为。

b.有热交换的多变过程,考虑比较简单的,的情况,可用图8-5(b)中的曲线12表示,此时过程为放热过程。

仍由图8-5(b)中面积表示,为,而为那么在不考虑动能变化时,为所围的面积。

此种多变过程为放热过程,由于有冷却那么。

五、总耗功和功率对于压缩机的一个工作级,其理论功率可用表示:(w),为有效质量流量。

同理,总功率为:式中:为轮阻损失功率,为漏气损失。

(8-21a)可用下式表示:其中:和那么:那么总功率为:(kw)(8-21b)轮阻功率为:(kw)(8-21c)漏气功率为:(kw)(8-21d)六、滞止参数的表示:令为滞止温度(即总温),其表示为:(8-22a)或令M为马赫数,那用表示时,总功可以写成:(8-22b)为滞止焓。

滞止压力,可以用绝热过程表示出:在绝热流动中,,那么如果有流动损失存在,故在绝热流动中存在,使减少,那么七、压缩机效率的表达式由于压缩机中存在多种压缩过程,故可以用各种效率来表示,其中有多变效率,绝热效率,以及等温效率1.多变效率多变效率为多变压缩功与总功率之比:(8-23a)其中多变效率(8-23b)当忽略的动能变化时:(8-23c)2.绝热效率绝热效率可以用和表示,后者为滞止绝热效率,它们分别定义如下:(8-24a)忽略动能变化时:(8-24b)(8-25a)(8-25b) 此时:(8-26)3.等温效率和流动效率等温效率为:(8-27)流动效率为:(8-28)§3 压缩机内的基本过程变化图8-6 离心式压缩机简图离心式压缩机的每一个工作级一般由(1)、进气道;(2)、叶轮分导风轮和工作轮组成;(3)、无叶扩压器22-33;(4)、叶片扩压器33-55(44断面为叶片扩压器喉部截面);(5)、集气管等组成(55有时表示集气管出口)。

叶轮进口直径为 (和分别为进口轮缘和轮毂直径)。

各部分的气动参数变化如图8-7所示。

图8-7 压气机多部分参数的变化压缩机工作级中的气体压缩过程可以用焓熵图表示。

如图8-8所示,各部分的压缩过程分别叙述如下:1.压缩机进气道进气道从至1―1,进气道的滞止压力为,叶轮进口的滞止压力为,如图8-8所示,由于有流动损失 <,可以认为在进气道的膨振过程由点至1点,1点(点)的熵值大于的熵值,流动损失使的内能加大,而滞止焓而可以认为(8-29)图8-8 离心机压缩机级的焓熵图2.工作级间的等熵压缩过程现在考虑工作级间1-1至5-5断面的压缩过程,首先考虑等熵压缩过程,即不考虑流动损失于外界的热交换。

在整个工作级中,从叶轮进口1点到扩压器出口5点,等熵压缩的过程线为至,在叶轮中从1-1至2-2断面,工作过程线为图8-8中1*点至2I点,在全部扩压器中为2I点至。

3.级中实际压缩过程实际上空气在叶轮内的流动过程存在着流动损失,所以实际上叶轮出口状态2点的温度比等熵压缩2I点的温度I高。

这样全部扩压器中的等熵过程线不是2I至点,而是图8-8中的2点至点。

叶轮出口的总焓为所以叶轮做功使气体在叶轮中获得的总焓增量为△,(8-30)叶轮出口气体的动能为。

如果在扩压器全部等熵的转变成压力能的话,那么扩压器出口的静压力为,即图8-9上的点,但这实际上是不可能的,因为扩压器中的实际扩压过程中存在流动损失和余速损失。

扩压器中的实际扩压线为2点至5点。

扩压器中出口静压为,而滞止压力为,即点,而 <但是点和点的总焓相等(8-31)相当于上述各状态的压缩功表示如下:(1)、1点至2点,或1点至5点的多变压缩功如(8-20)式所示。

(2)、从点至点多变压缩功(滞止功),包括静压压缩功以及动能的变化用表示:(8-32a)(3)、从点至点的等熵压缩总功为:(8-32b)叶轮的反作用度为:(8-33)§4 进气道进气道的形式有三种:轴向进气,径向-轴向进气,弯管进气。

当进气需有予旋时,进气管安装静止导叶。

一、管内气动参数的决定1.进口截面处的气流参数该处的滞止气流参数就等于环境的气体参数:由能量方程,并忽略与外界的热交换后有:(8-34)(8-35)由于进口的速度值较小,所以计算中常用:,2.出口截面1-1处的气流参数,(8-36)(8-37) 为了使进气均匀,减少流动损失,进气道截面沿气流方向是收敛的。

出口处的气流压力于温度都有所下降,而速度稍有增加。

一般出口的平均速度=50~150m/s,该膨胀过程是多变得膨振过程。

多变指数一般为~。

主要与进气道的流动损失有关,流动损失为:(8-38) 式中-进气道的流动损失系数,它与进气道的形式,长度,进出口面积之比有关。

轴向进气道=~。

径向一轴向进气道为~。

求以后,可以求出(8-39) 已求出(40)滞止参数为:一般可以选取=~≈~§5 叶轮压气机叶轮一般分为两部分:前一部分为导风轮,后一部分叫工作轮。

这是由于压气机叶片前缘部分弯曲较大,形状复杂。

大型的压气机为了便于制造把前后二部分分开制造,而形成两个轮子。

尤其实对于径向直叶片的工作轮,前面设导风轮是必要的。

因为叶轮进口处从轮毂到轮缘的半径是变化的,圆周速度也就是变化的,那么进口气流角是变化的。

全进口叶片角为,那么(8-41) 式中为冲角,那么叶轮进口叶片角也是变化的。

图8-9 叶轮导风轮也是一个扩张性流道,出口速度大于进口速度,故气体静压有所提高。

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