离心压缩机设计
大型氨制冷系统(离心压缩机)设计技术条件-2023最新
大型氨制冷系统（离心压缩机）设计技术条件1、范围本文件规定了大型氨制冷系统压缩机、氨制冷系统及其配套设备的设计条件及技术要求。
本文件适用于蒸发温度-40℃及以上，水冷冷凝或空冷冷凝的大型离心式氨制冷系统。
2、规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 9237《制冷系统及热泵安全与环境运行》GB/T 17213《工业过程控制阀》GB/T 4213 《气动调节阀》IEC 60534《Industrial-process control valves》GB/T 150.1~150.4《压力容器》GB/T 151《热交换器》TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》NBT 47012《制冷装置用压力容器》HG/T 20580《钢制化工容器设计基础规范》GB/T 20801《压力管道规范工业管道》GB 18218-2018《危险化学品重大危险源辨识》GB 36894-2018《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》GB/T 3215-2019 《石油、石化和天然气用工业离心泵》GB 18613《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》HG/T 20570.5《泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定》HGJ 532《化工管道过滤器》ANSI/FC170-2《Control Valve Seat Leakage》AGMA 6011《Specification for High Speed Helical Gear Units》GB 8542《透平齿轮传动装置技术条件》GB/T755《旋转电机定额和性能》GB/T30254《高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》GB50016-2010《建筑设计防火规范》SH/T 3206-2019 石油化工设计安全检查标准GB/T 4208-2017 《外壳防护等级（IP代码）》GB/T 6075《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动》IEC 61131 《Programmable controllers》GB/T 15969 《可编程序控制器》ISA75.01.01《Flow Equations for Sizing Control Valves》MSS SP-61-2013《Pressure Testing for valves》以上标准以最新标准为准。
离心式压缩机基础的计算与设计
离心式压缩机基础的计算与设计摘要：结合工程实例，对化工装置中常见的离心式压缩机基础运用振幅法进行计算和设计，并结合资料对相关要点进行阐述。
关键词：离心式压缩机振幅法计算与设计1前言离心式压缩机广泛应用于化工、石化、冶金、纺织等工业部门。
钢筋混凝土构架式基础是离心压缩机基础主要的结构形式。
在计算时可以简化为嵌固于底板上的框架；由顶板（横梁、纵梁）及柱子组成正交结构体系，基础各构件受力简单明确。
这种结构形式可通过改变构件的截面尺寸，主要是调整柱子尺寸得到良好的动力特性。
本文结合工程设计，就离心式压缩机基础的设计作一些论述，以供参考。
2离心式压缩机基础的计算方法离心式压缩机基础的计算包括承载力和动力计算两部分，其中动力计算方法主要有两种，即共振法和振幅法。
振幅法的计算对基础动力特性的描述直观，并可以检验。
3设计资料3.1压缩机供应商提供有关机组资料，包括机组在基础上的布置图，压缩机与驱动器的机器重及转子重，机组的重量分布，机组的转速，附属设备的相关资料等。
3.2工艺管道专业提供压缩厂房设备布置图，包括机组、附属设备及主要管道的配管图等。
3.3地勘单位提供的地勘资料。
4工程实例4.1压缩机技术参数汽轮机工作转速5691r/min，最高转速6013 r/min。
压缩机由汽轮机驱动，转速与汽轮机相同，无变速箱。
表一压缩机资料表设备汽轮机压缩机3MCL707设备总重量（kN）122320转子重量Wg（kN）8.514.5底座总重（kN）126.1表二荷载表静荷载（kN）扰力值（kN）压缩机汽轮机压缩机汽轮机作用点静荷载作用点静荷载方向扰力值方向扰力值P 1104.11A124.4P x12.276P x8.8P 2104.11A224.4P y6.138P y 4.4P 3104.11B136.6P z12.276P z8.8P 4104.11B236.64.2基础形式及截面尺寸。
采用刚架式基础。
基础顶标高9.000m，顶板纵向净跨度7600mm，横向净跨度3400mm。
离心式压缩机
离心式压缩机（二号、黑体、居中，段后空一行）摘要（小四号、黑体）：离心式压缩机在国民生产中占有重要地位。
可用于化肥、制药、制氧及长距离气体增压输送等装置。
本次设计的主要工作包括：确定合成氨工段循环离心压缩机的结构形式、主体结构尺寸，并确定主要零、部件的结构尺寸及其选型。
首先进行强度和稳定性计算，主要进行了筒体、端盖的壁厚计算、水压试验应力校核以及叶轮、轴的强度校核。
其次，对这些零部件进行结构设计。
整个设计过程都是依据设计规范和标准进行的，设计结果满足工程设计要求。
关键词（小四号、黑体）：离心压缩机；叶轮；结构设计；应力校核；转子轴（英文题目）ABSTRACT: The centrifugal compressor production occupies an important positio in the national. It can be used for fertilizers, pharmaceuticals, oxygen and pressurized long-distance gas transportation, and other devices. The design of the main tasks are: identification ammonia Section cycle centrifugal compressor structure, the main structure size, and identify key zero, parts of the structure and size selection. First of all, for strength and stability, mainly a cylinder, cover the wall, the water pressure check and impeller stress test, the axis of strength checking. Secondly, the structural design of these components. The whole design process is based on norms and standards for design, .engineering design results meet the design requirements. KEY WORDS: centrifugal compressor；impeller；structural design；stress check；rotor shaft目录1 前言 (1)1.1本次毕业设计课题的目的、意义 (1)1.2 合成氨工艺简介 (1)2 离心式压缩机概况 (3)2.1离心压缩机的优缺点 (3)2.2离心压缩机的结构组成 (3)2.3离心压缩机的发展趋势 (4)3 离心式压缩机选型及计算依据 (5)3.1离心式压缩机的气动热力学 (5)3.1.1连续方程 (5)4 离心压缩机设计和选型计算 (7)4.1工艺条件 (7)4.2容积多变指数和压缩性系数的计算 (7)4.2.1确定混合气体的分子量和气体常数 (7)4.2.2容积多变指数和压缩系数的确定 (8)4.3离心压缩机的热力计算 (8)4.3.1压缩机级数确定 (8)5 结论 (10)符号说明 (11)参考文献 (12)致谢 (13)外文翻译 (14)附件 (16)1 前言1.1本次毕业设计课题的目的、意义毕业设计是培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，完成工程师的基本训练和初步培养从事科学研究工作的重要环节。
离心式制冷压缩机组的工艺设计及应用
作时问 Ｋ、 行平 稳 、 运 大制 冷 量时单位 功 牢机组 的重量 轻 、 积 小 、 体 可实行 多
产生 喘振 。 大 型应 用场合 中 ， 心式 占土要 地位 在 离
２ 制 冷 压 缩 机 的选 型
在 巨圣 公司 各个 化 工装 置 中 ，为 ｒ 证 生 产安 保 全有效 地进行 需 要使 用 一５ 、 ３ ％Ｒ ２直接蒸 Ｏ ８ ２ 发 、 ｏ 、一２ ℃ 、 ℃间接 蒸发 等 ５ 不 工况 的 一４ ℃ ２ Ｏ 种
制冷 压缩 机 主要有 活 塞式 、螺杆 式 和离 ， 等 玲量 ， ｔ式 ｌ 各工况 的用冷 量 见表 １ 表 中的制 冷 最考虑 了 几种型式 以下先 介绍 各 种制 冷压缩 机 的主要特 点 ２ ％的冷 损 。 ０ 及虚Ｉ ： ｝ ＿ ｝ ｊ 表 １ 各 工况 用冷 量 表
Ｉ Ｉ活塞式 制 冷压缩 机 问世 最早 的一种机 型 ， １
用 砖工 Ｍ ５ ℃ ０ 一３ ８ 一３ ５ ｌｔ ７ ５
拼 拈 、
已发展 ＩＪ乎 完善 的程 度 ，具 有适 应较 宽 的能量 范 ＩＬ 匍、 能量 可调 、 热效 率高 、 用 于多种制 冷剂 、 适 造价低 等优 点 ； 缺点是 结构 复 杂 、 损件 多 、 易 检修 周期短 、 对
从实用 、 适用 出发 ． 提供 的选 型参 数 ， 仅考 虑 了损 耗 ， 置。 众所 周知 ， 心式 压缩机 不 能异 来 回收 系统 中 的 离 ｊ
湿行 程敏 感 、 脉 冲振 动 、 有 运行 平稳 性差 。 ｆ ｌ 杆式 制冷 压缩 机 与活塞式 相 比 ， ２螺 具有结 构 简单 、 易损 件 少 、 积小 、 量轻 、 湿行程 不敏 体 重 对
api616标准
api616标准API 616标准API 616标准是美国石油学会（American Petroleum Institute）颁布的针对离心式压缩机的标准。
该标准规定了离心式压缩机的设计、制造、安装和维护等方面的要求，旨在确保离心式压缩机的安全可靠运行。
一、概述1.1 标准介绍API 616标准是针对离心式压缩机的标准，由美国石油学会颁布。
该标准规定了离心式压缩机在设计、制造、安装和维护等方面的要求，以确保其安全可靠运行。
1.2 标准适用范围API 616标准适用于以下类型的离心式压缩机：（1）气体压缩机；（2）蒸汽压缩机；（3）液体压缩机。
二、设计要求2.1 设计原则离心式压缩机应符合以下设计原则：（1）满足工艺流程需求；（2）确保操作简单；（3）尽可能降低噪音和振动；（4）提高效率和节能；（5）优化设备结构，降低成本。
2.2 设计参数离心式压缩机的设计参数应符合以下要求：（1）压缩机流量；（2）压比；（3）转速；（4）功率；（5）进气温度和压力；（6）出气温度和压力。
2.3 设计计算离心式压缩机的设计应进行以下计算：（1）叶轮叶片数目、形状和尺寸；（2）叶轮进出口直径、宽度和角度；（3）叶轮转速、切线速度和离心力；（4）流道形状和尺寸。
三、制造要求3.1 材料选择离心式压缩机的制造材料应符合以下要求：（1）耐腐蚀性能好；（2）强度高，满足工作条件下的载荷要求；（3）可焊接或可拼接。
3.2 制造工艺离心式压缩机的制造工艺应符合以下要求：（1）采用先进技术，确保零部件精度和质量；（2）严格控制加工误差，确保零部件互换性好；（3）采用适当的表面处理技术，提高零部件的耐腐蚀性能。
3.3 检测要求离心式压缩机的制造应进行以下检测：（1）尺寸精度检测；（2）材料成分和性能检测；（3）焊接质量检测；（4）表面处理质量检测。
四、安装要求4.1 安装位置离心式压缩机的安装位置应符合以下要求：（1）满足操作和维护要求；（2）保证安全运行；（3）避免噪音和振动对周围环境的影响。
SEPD 离心式压缩机配管设计规定
设计标准SEPD 0113-2002实施日期2002年3月26日中国石化工程建设公司离心式压缩机配管设计规定第 1 页共 6 页目 次 1 总则 1.1 目的 1.2 范围 1.3 引用标准 2 配管设计 2.1 一般要求 2.2 吸气管道 2.3 排气管道 2.4 润滑油及封油管道 3 支吊架设置 3.1 吸气和排气管道支吊架 3.2 分支管支架1 总则1.1 目的 为了统一石油化工装置离心式压缩机的配管设计，特编制本标准。
1.2 范围1.2.1 本标准规定了石油化工装置离心式压缩机配管的一般要求，吸气管道、排气管道、润滑油及封油管道的设计，以及支吊架设置等要求。
1.2.2 本标准适用于石油化工装置离心式压缩机的配管设计。
1.3 引用标准使用本标准时，应使用下列标准最新版本。
GB 50160 《石油化工企业设计防火规范》SH 3012 《石油化工管道布置设计通则》SEPD 0112 《往复式压缩机配管设计规定》2 配管设计2.1 一般要求2.1.1 离心式压缩机配管设计应符合GB 50160和SH 3012中有关压缩机的管道布置要求。
2.1.2 配管设计应符合工艺管道和仪表流程图（以下简称PID）与制造厂图纸中有关管道流程的设计要求。
2.1.3 管道的走向，支吊架和补偿器的设置均应考虑到减少机械设备管嘴的受力和力矩。
2.1.4 压缩机吸气和排气管道的布置应通过应力分析确定，使压缩机吸气和排气管嘴所受作用力和力矩，小于其允许值，并使其叠加的合力和合力矩亦小于其允许值。
2.1.5 管道和阀门布置，应不妨碍设备检修且便于操作。
2.1.6 在满足管道热补偿和机械允许受力的条件下配管应采用最短运行路线和最少数量的管件。
2.1.7 应采用或参照已有成功运行经验的管道布置实例。
2.1.8 离心式压缩机壳体有垂直剖分型和水平剖分型两种基本形式：a) 垂直剖分型压缩机，其前面不得有管道及其他障碍物；b) 水平剖分型压缩机，其上方不得有管道及其他障碍物。
离心式压缩机的计算
低比转速离心式空气压缩机计算说明1.部件结构及功能描述主要有转子和定子组成，转子包括叶轮和轴，定子主要由进气管道、扩压气和蜗壳，后端盖组成，结构如图1所示，图1燃料电池离心式空气压缩机结构空气压缩机是燃料电池空气供应系统的最为重要部件，其功能是为燃料电池系统电堆在不同工况工作时，提供满足电堆流量、压力、温度和湿度要求的空气。
离心式空气压缩机不仅是燃料电池系统重要的辅助部件，同时也是燃料电池系统辅助部件中能耗最高的部件，约占燃料电池系统20%的能耗。
2.部件的设计目标及其性能指标开发一款满足燃料电池系统工作要求的小流量、高压比离心式压缩机，并集成到燃料电池系统中。
其设计性能指标如表1所示。
表1燃料电池离心式空压机设计指标设计参数额定流量（g/s）压比额定转速（r/min）额定功率（kW）设计指标80 2.2100,000103.计算边界条1)燃料电池系统边界条件：是指燃料电池系统对离心式空压缩机的性能要求，这部分要求是离心式空压缩机设计时的主要几何结构、几何参数和性能约束。
如表2所示。
表2燃料电池系统边界条件额定流量（kg/s）压比额定转速（r/min）额定功率（kW）0.08 2.2100,000102)环境边界条件指离心式空压机使用时的外界环境参数，主要是温度、压力和湿度。
本次设计中暂不考虑湿度的影响。
环境边界条件如表3所示表3环境边界条件环境温度（°）环境压力（Pa）20101,3003)管路边界条件包括进气损失和排气阻力，本次设计暂不考虑排气阻力的影响。
进气损失主要包括空滤、阀门和管路损失。
初步估计进气损失为∆P=800Pa（以北京理工提供的实验数据为参考，更准确的数据由负责进气管路和空滤的人员提供）。
4.部件性能指标计算在流量0.08kg/s，压比2.2时。
压比2.2是以进气压力P 1等于大气压力（101,300Pa）为参考时计算的.此时，空压机出口压力P 2=222,860Pa。
离心压缩机组的管道设计
３”
２”
８０
３ ５
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１” ３ ３ ０ ０ ２ ２
４” ３”
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１ ２ ０ ０ ２ ． ３～ ２ ． ５ ７ ５ ０
２ ６ ０
平衡气管包括 一次平衡和二次平衡 （ 缓冲气） 管路 。 平衡盘下游的压力， 一般 认为等于缸体的入 口压力， 但实际上回气管路中压力损失， 当平衡盘密封 间 隙增大 时， 回气管气流速度加大， 压力损失就越大 ， 两端压差值 也大， 因而必
Ｖ（ ｍ ／ ｓ ｅ Ｃ）
流通 量
Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ
５ ０ ５ Ｏ ３ ４ ７ ０
２ ７ ９ ０ ２ １ ９ Ｏ １ ６ ６ ０
（ 一） 进油管计算 原则 各润滑油点和密封油 的耗油量 ， 根据有关 资料确定后， 在计算 管径 时要 把油量加一个系数 ， 推荐值为 １ ． ３。因为在进 油管路 上有调压装置， 富裕 的 大流 量便 于调 压 ， 同时也 为 了保证 管 路流 速 不 至过 大 。流 速见 表 １ 。 表１ 润 滑和 密封 油管线 的管路击 见 格 与流速
３Ｇ Ｃ３ 级
倍进行选择管径。见表２ 。 回油管的支管和总管必须有４％ 的坡度 （ Ａ Ｐ Ｉ ６ １ ４ 规定） ， 个别也有取２ ． ５ 在回油支 管上必须有视镜和测温螺孔 ， 采用叠片或膜盘联轴器联接时，
输送无毒 、 非可燃流体介质， 设计压 力小于或者等于１ ． ０ ＭＰ ａ ， 并且设计
须限制平衡气管路 中的气流速度， 这个速 度必须限制在 １ ０ －２ ０ ｍ ／ ｓ ｅ ｃ 。如果 超过２ ０ ｍ ／ ｓ ｅ ｃ， 就要 考虑一系列影 响， 如平衡 盘下游压力升 高， 引起轴 向力 的增加 ， 进气温度变化等。除一次平衡气管路必须限制管速外， 其余 的平衡 气管 、 充气管、 排火炬管路也要考虑 ， 流速一般 也限制在２ ０ ｍ ／ ｓ ｅ ｃ。 ３ 离心压缩机的工程气管路设计 ３ ． １ 工业管道的Ｇ Ｃ 分类 工业管道是指企业 、 事业单位 所属 的用于输送工艺介质的工艺管道 ， 公 用工程管道及其他辅助管道。 划分 为： Ｇ Ｃ１ 级、 Ｇ Ｃ ２ 级、 Ｇ Ｃ ３ 级。 离心压缩 机压力 管道需按工业管道 的Ｇ Ｃ 分类 ，作为压力管道用材料 的设计选材依 据。 １ 符合下列条件之一的工业管道为Ｇ Ｃ １ 级： （ １ ） 输送Ｇ Ｂ ５ ０ ４ ４ — ８ ５ 《 职业接触 毒物 危害程度分级》 中规定的毒性程度
离心式压缩机设计与性能分析
离心式压缩机设计与性能分析离心式压缩机是一种广泛应用于工业生产中的关键设备，其设计与性能分析是工程领域中重要的研究课题之一。
本文将对离心式压缩机的设计原理、结构特点以及性能分析进行探讨，以期加深我们对该领域的理解。
离心式压缩机是一种通过离心力将气体或气体与蒸汽混合物压缩的设备。
它由壳体、转子和工作单元等组成，壳体内部有一系列螺旋形叶片，当转子旋转时，气体或蒸汽混合物在叶片的作用下被迫向离心方向运动，从而实现压缩的目的。
离心式压缩机具有结构紧凑、体积小、运行平稳等特点，被广泛应用于空调、冷冻、压缩机、涡轮机等领域。
在离心式压缩机的设计过程中，首先需要考虑的是所需的压缩比和流量。
压缩比是指出气口压力与入气口压力的比值，而流量则是指单位时间内通过离心式压缩机的气流体积。
根据实际需求，设计师可以确定合适的压缩比和流量范围，从而确定离心式压缩机的基本参数。
此外，还需要考虑工作气体的种类和温度、转速以及转子的几何形状等因素，以保证设备在实际运行中具有良好的性能。
在离心式压缩机的性能分析中，常用的指标有效率、流量特性以及压力比特性等。
离心式压缩机的效率是指单位时间内压缩机输入功率与输出功率之比，通常以百分比表示。
高效率的离心式压缩机能够在相同工况下实现更高的压缩比和流量。
流量特性是指离心式压缩机在不同工况下输出的流量变化规律，可以通过流量特性曲线来表示。
压力比特性是指输出气口压力与入气口压力之比随流量或转速变化的关系，通过压力比特性曲线可以了解离心式压缩机在不同工况下的性能表现。
离心式压缩机的设计与性能分析还需要考虑一系列的工程问题，如叶轮动力学特性、密封结构设计、流体动力学分析等。
通过对这些问题的分析，可以有效地提高离心式压缩机的设计质量和性能稳定性。
离心式压缩机作为重要的工业设备，其设计与性能分析具有重要的应用价值和研究意义。
通过深入研究离心式压缩机的设计原理和性能特点，可以为工程领域带来更多创新和突破。
离心压缩机变频调速系统的设计
离心压缩机变频调速系统的设计发布时间：2022-11-30T03:23:08.220Z 来源：《中国科技信息》2022年15期第8月作者：庞佳璇[导读] 在国民经济许多领域，特别是在石油、化工、冶金、制冷、食品、制药、发酵、动力、空分等行业中，庞佳璇沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳110000 中文摘要：在国民经济许多领域，特别是在石油、化工、冶金、制冷、食品、制药、发酵、动力、空分等行业中，离心压缩机得到了广泛的应用，是生产过程中的关键设备，用来增压并输送各种工艺气体或混合气体。
随着我国石油化工工业的飞速发展，对离心压缩机组多工况、变转速控制的要求也越来越高，并且绿色节能也显得尤为重要。
关键词：离心压缩机；变转速控制1 离心式压缩机和管网的联合运行改变压缩机运行工况是由压缩机本身（驱动机根据压缩机的需要随时与之相适应）和管网性能共同决定的，因此，压缩机的调节方法原则上讲既可以借助改变压缩机的特性线，又可以借助改变管网的特性线或者两者同时改变来实现。
2 离心式压缩机的调节方法压缩机与管网系统联合工作时，一般要求平衡工作点就是压缩机的设计工况点。
但是在实际运转中，由于用户的要求可能有变动，例如要求气体的流量或者压力有所增减，这时就需要改变压缩机的性能曲线，移动工作点。
这种改变压缩机或管网性能曲线的位置，以适应新的工作要求的方法就叫做调节。
根据用户的要求不同，按调节的任务可分为：（1）等压力调节：改变压缩机的流量而压力保持不变（2）等流量调节：改变压缩机的压力而流量保持不变（3）比例调节：保证压力比例不变，或保证所压送的两种气体的体积流量百分比不变。
离心式压缩机调节的方法一般有下列几种：（1）压缩机出口节流（2）压缩机进口节流（3）采用可转动的进口导叶（4）采用可转动的扩压器叶片（5）改变压缩机转速目前大型离心式压缩机都采用汽轮机或者变频电机拖动，这样就可以很方便地满足转速改变的要求。
（1）改变压缩机转速的调节方法，经济性最好，调节范围宽。
浅析离心压缩机的设计
蠹 一ｌ 。 ｌ ：ｌ＿ｌ ｌ ｌ＿ｌ 麓 府 ｌ ｌ ｌｌ ｌ ｌ ｌ ’ 瓣 ｌ＿ ｌ ＿ ｌ ＿＿ ｌｌ
稳定的工况范围， 运行的可靠性和制造的工艺性等。而
（）卢 、 １ 、 的 选 取 文 献 ［ ］ 中介 绍 卢 ＝ １
参数 和气 流参数 ，而且要合理设 计叶片 型线 。同时考 虑 一 叶轮作为 离心 压缩 的关键 部 件 ，其 设计 同诸 多 因素 有 关 ，但主要 的决 定参 数 是 卢 、 、 ２ （ 。 卢 ｂ ｂ
缺乏完整的各种典型级和元件匹配性的试验数据 而较少
采用。
模化设计方法包括整机模 化设 计和按照基本 级匹配 的设计 ，它们都是 以相似理论 为基 础的几何形状 和流体
业工作者的普遍关注。
随着 计 算 方 法 的 不 断 改 进 和 计 算 流 体 动 力 学
动力方面的相似模化 。由于采用 的模 型机器或基本 级是
经过试验验证 的，所 以模化设计 的新机器性能是最 可靠
（ Ｆ ）软件的迅速 发展和应 用 ，离心 压缩机 专业领 域 ＣＤ 取得 了 多可 喜的成果 ，然 而 由于气体 流动 的复杂性 ， 许
在这一领域仍有许多难题需 要专业工作者进行 长期 的探 索 。就离心压缩机 的设计而言 ，需要有严谨 的理论 支持 和先进的计算 手段 ，更重要的是需要大量 的试 验数据和 实践经验的支持。本文将结合作者多年来 的设 计经验及 相关资料 ，对离心压缩机 的设计进行 简单地总结 ，并提
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型 号 Ｂ ４ １５
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流线曲率法三元流离心压缩机的设计
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参
考
文
献
．
［］ １ 徐忠． 离心压缩机原理． 机械工业出 版社， ９． １０ ９ ［〕 ２ 王尚锦． 离心压缩机三元流理论及应用． 西安交通大学出版
１ ２多变效率８．％， ．， ６ ４８ 多变效率达到预期目 标
值， 第一级模型级性能曲线见图 ２第二级模型 （
级性能曲线略） 。
曰〕
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经验选取， 再根据一元流动计算程序， 计算出压 缩机截面的气动参数 ， 其中一、 二级叶轮叶片进 口 参数仅供参考， 精确数据要 以三元流叶轮计 算为准。主要截面气动参数见表 ２ ０
表 １ 压缩机主要几何参数
ＤＺ ６ ２９０ 源自４ １９ ５ ３ ８４９０ ６５ １９ ５ ３ ８４
１８ 】１４ ７ Ｉ １．． ． ３ １ ５ ０ ．４ ４５ １
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０． ８ ５４ ０． ９ ６４
ｉ｝ （）
０． ２ ０２ ． 从２
０２ ．０ ０２ ５ ．７ ０５８ ．７ ０７８ ．３ １３９ ．４
２ ４． ５ ２
社，９ １ １９ ．
图３ 压缩机整机性能曲线
［〕 ３ 刘高联． 叶轮机械气体动力学基础． 机械工业出版社， ７． １９ ９ ［］ ４ 陶文拴． 数值传热学 第二版． 西安交通大学出版社， ０ ． ２ １ ０
离心压缩机初步设计方案及其校核计算毕设毕业论文
学士学位论文离心压缩机初步设计方案及其校核计算申请人：指导教师：教授论文题目：离心压缩机初步设计方案及其校核计算学生姓名：指导教师：摘要离心压缩机被广泛用于石油、化工和冶金等领域，在整个工业生产中占据核心位置，是国民经济中的重大关键设备之一。
大型离心压缩机设计开发、生产制作难度大，技术含量高，是衡量一个国家的重大装备制造业发展水平的标志性设备之一。
离心压缩机的叶轮是压缩机中的核心部件，其运转的安全性对整个机组的安全可靠运行有着至关重要的影响，而叶轮是离心压缩机中唯一给气体做功的部件，叶轮的效率高低直接决定了整机的效率水平，也决定了离心压缩的经济性和适用性。
因此，离心压缩机叶轮的强度计算和流动性能计算越来越受到重视，两者均成为离心压缩机设计过程中不可或缺的重要环节。
本文的研究对象为大化肥用离心压缩机，主要进行了以下几方面工作：首先,根据给定的进出口参数和工质，采用效率法对压缩机进行设计，得出其主要结构及其设计参数，并逐级进行气动计算。
然后，对已设计投入生产的离心压缩机（非本文设计）的低压缸首级叶轮模型使用商业软件ANSYS进行强度校核和振动模态分析。
最后，对低压缸首级叶轮模型使用商业软件NUMECA进行流动性能分析。
关键词：离心压缩机；效率法设计；强度分析；振动模态；流动性能分析ITitle:Preliminary Design and Checking Calculation of Centrifugal Compressor name:Xiwen YinSupervisor: Prof. Lijun LiuABSTRACTCentrifugal compressor which is widely used in petroleum, chemical industry and metallurgy and other fields, is one of the large key equipment in the national economy as a core part in the whole industrial production. The design，research and production of large centrifugal compressor with high technical has much difficulties, and it is a major iconic equipment which measures the level of development of equipment manufacturing industry. The impeller is the core component of the compressor, the operation safety has a vital influence for whole machine. Besides, because it is the only components which do work to the gas, the efficiency of the impeller directly determines the efficiency of the level of whole machine, also determines the economy and applicability of the centrifugal compression. Therefore, strength calculation and flow performance calculation of the impeller in centrifugal compression is more and more important, and both become the indispensable important procedure in the process of centrifugal compressor design.The research object of this paper is the large chemical fertilizer centrifugal compressor, mainly in the following several aspects work: first of all, according to the given parameters of imports and exports and the parameters of working medium, using the efficiency method makes preliminary design for the compressor, obtaining the main structure and its design parameters, and the aerodynamic calculation step by step. And then making the intensity and the vibration modal analysis for the centrifugal compressor impeller (not designed in this paper) using the commercial software ANSYS. In the last part performance analysis of the first impeller of the low pressure cylinder has bend done using the commercial software NUMECA .KEY WORDS: Centrifugal compressor; Efficiency method; Static structural; Vibration modal analysis; Analysis of flow performanceII目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 大化肥离心压缩机的研究现状 (2)1.3 本文的主要工作 (2)2 离心压缩机的初步设计 (4)2.1 效率法设计概述 (4)2.1.1 气动设计方法概述 (4)2.1.2 气体流动基本方程 (4)2.1.3 气体的压缩过程和压缩功 (6)2.1.4 气体的参数在级中的变化 (7)2.1.5 设计任务概述 (8)2.2 低压缸设计 (8)2.2.1 设计任务说明 (8)2.2.2 方案设计 (8)2.2.3 逐级详细计算 (15)2.3 高压缸设计 (16)2.3.1 设计任务说明 (16)2.3.2 方案设计 (17)2.3.3 逐级详细计算 (24)2.4 设计结果综述 (25)2.5 本章小结 (26)3 离心叶轮强度校核 (27)3.1 强度校核的基本理论 (27)3.1.1 弹性力学控制方程 (27)3.1.2 弹性有限元方法 (29)3.1.3 模态分析基础 (31)3.2 有限元法简介及ANSYS软件简介 (32)3.2.1 有限元法简介 (32)3.2.2 ANSYS软件简介 (32)3.3 分析模型 (33)3.4 叶轮的静强度分析 (33)III3.5 叶轮的模态分析 (34)3.6 本章小结 (37)4 离心叶轮内部流动分析 (38)4.1数值计算的基本理论 (38)4.1.1流动控制方程 (38)4.1.2湍流模型 (39)4.1.3控制方程的离散 (40)4.1.4边界条件 (41)4.2网格生成 (41)4.2.1叶轮几何模型 (41)4.2.2网格生成 (42)4.3叶轮的内部流动分析 (43)4.3本章小结 (48)5 总结 (49)参考文献 (50)附录 (51)致谢 (98)IV1 绪论1.1课题研究背景及意义叶轮机械是以连续旋转的叶片为本体，通过流体工质与轴动力之间的相互作用，最终实现能量有效转换的旋转式机械的通称。
大型离心压缩机叶轮的结构优化设计
大型离心压缩机叶轮的结构优化设计大型离心压缩机是工业生产中常见的设备之一，其性能优劣直接关系到整个生产系统的稳定运行。
而叶轮作为离心压缩机的核心部件之一，其结构设计的优化对于提高压缩机的效率和性能至关重要。
在工程实践中，通过对叶轮结构进行优化设计，可以有效提高离心压缩机的工作效率、减少能源消耗，同时提高设备的使用寿命，减少维护成本，为工业生产带来巨大的经济效益和社会效益。
一、离心压缩机叶轮的工作原理离心压缩机叶轮是将气体或气液混合物转化为高压气体的重要部件，其工作原理是利用叶轮的高速旋转产生的离心力将气体压缩并向出口处排出，在这个过程中叶轮的结构设计直接影响到离心压缩机的压缩效率。
传统的离心压缩机叶轮结构通常为开式叶片叶轮，其设计简单，制造成本低廉，出现早，但由于叶片间隙大、气体泄漏严重、流线型差等问题，其性能表现不尽如人意。
因此，对离心压缩机叶轮的结构进行优化设计成为提高压缩机性能的重要途径。
二、叶轮结构的优化设计1.叶片形状优化通过优化叶片的形状可以改善叶轮的气动性能，进而提高离心压缩机的效率。
通常情况下，采用弯曲叶片可以减小叶片间隙，提高气体的密封性；同时在叶片的内表面采用流线形设计，减少气流的阻力，降低能量损失。
叶片的端部设计也是一个重要的考虑因素，合理的端部设计可以降低流体的离心力，减小叶轮的振动，延长叶轮的使用寿命。
2.叶轮结构材料选择叶轮的结构材料选择直接影响到其承受高速旋转、高温高压等恶劣工况下的稳定性和可靠性。
一般情况下，叶轮的结构材料需要具备较高的强度、韧性和耐腐蚀性，常用的叶轮材料有铝合金、不锈钢等。
在叶轮的设计过程中，需要根据叶轮所处的工作环境、受力状况等因素选择合适的材料，以确保叶轮能够稳定可靠地工作。
3.减小叶轮的惯性力叶轮在高速旋转时会受到惯性力的影响，这会导致叶轮的振动增大、疲劳损伤加剧。
因此，在叶轮的设计中，需要尽量减小叶轮的惯性力，以减少振动、延长叶轮的使用寿命。
离心式压缩机设计制造标准
离心式压缩机设计制造标准1. 引言1.1 背景介绍离心式压缩机是目前工业领域中常用的一种压缩机，它具有体积小、效率高、结构简单、噪音低等优点，被广泛应用于空调、制冷、石油化工、电力等领域。
随着工业化进程的加快和能源需求的增长，对离心式压缩机的设计和制造提出了更高的要求。
离心式压缩机的工作原理是利用离心力将气体压缩，通过旋转的叶轮将气体送入压缩腔体，随着叶片旋转并不断挤压和压缩气体，最终将气体压缩并排出。
在设计中，需要考虑叶轮材料、叶片结构、叶轮形状等因素，以确保压缩机的稳定性和效率。
本文旨在探讨离心式压缩机的设计制造标准，从原理、要点、过程、质量控制以及标准化要求等方面展开讨论，为提高离心式压缩机的设计制造质量提供参考。
通过对离心式压缩机的深入研究，不仅可以提升压缩机的性能，还可以促进相关产业的发展与进步。
1.2 研究目的研究目的是为了全面掌握离心式压缩机的设计制造标准，提高离心式压缩机的设计制造水平，确保离心式压缩机的安全、效率和可靠性。
通过研究离心式压缩机的基本原理、设计要点、制造过程、质量控制和标准化要求，可以更好地指导工程师们开展离心式压缩机的设计制造工作，促进离心式压缩机行业的健康发展。
也可以为企业制定相关技术标准和规范提供参考依据，推动离心式压缩机产品质量的提升和市场竞争力的增强。
本研究旨在深入了解离心式压缩机的技术规范和要求，为行业发展提供科学依据，实现离心式压缩机制造行业的可持续发展。
2. 正文2.1 离心式压缩机的基本原理离心式压缩机是一种常用的压缩机，其基本原理是利用旋转的离心力将气体压缩至较高压力的设备。
它主要由压气机、压缩机和驱动机构三部分组成。
在压气机中，气体通过进气口进入，并被转子快速旋转，形成离心力使气体受压。
压缩机则将压缩后的气体送至出口，以供给各种工业设备使用。
设计离心式压缩机需要考虑多方面因素，包括工作压力、流量需求、功率消耗等。
在设计要点中，需充分考虑转子形状、叶片数量、叶片倾角等参数，以确保压缩机的高效稳定运行。
concepts nrec软件培训系列之离心式压缩机设计与加工
Concepts NREC软件培训系列之离心式压缩机设计与加工简介离心式压缩机是一种常见的动力传动设备，广泛应用于空调、制冷、石油化工等领域。
本文将介绍离心式压缩机的设计与加工流程，并结合Concepts NREC软件，为读者提供一种高效、精确的设计和加工方案。
离心式压缩机设计离心式压缩机的设计主要涉及到叶轮、蜗壳和转子的几何形状和尺寸。
常见的设计要求包括压力比、流量、效率和噪声等。
Concepts NREC软件是一款专业的离心式压缩机设计软件，可以帮助工程师进行精确的叶轮设计和性能分析。
叶轮设计叶轮是离心式压缩机的关键部件，其设计直接影响到系统的性能和效率。
Concepts NREC软件通过使用先进的流体动力学理论和优化算法，可以快速生成高效的叶轮设计。
在设计过程中，工程师需要输入相关的参数和限制条件，例如入口流速、出口压力等。
软件会根据这些输入自动生成叶轮的几何形状，并进行性能分析和优化。
蜗壳设计蜗壳是离心式压缩机中负责将气体转化为压力能的重要部分。
Concepts NREC软件可以根据叶轮的几何形状和性能要求，自动生成与之匹配的蜗壳设计。
工程师可以通过软件的界面进行参数的调整和优化，以获得最佳的性能。
转子设计转子是离心式压缩机中的旋转部件，其设计要求结构强度好、转子动平衡性能好。
Concepts NREC软件可以帮助工程师进行转子的设计和优化。
软件会根据用户指定的输入条件，自动生成转子的几何形状，并进行力学分析和动平衡校核。
离心式压缩机加工离心式压缩机的加工也是一个重要的环节，直接影响到产品的精度和性能。
现代加工技术可以大大提高离心式压缩机的加工效率和精度，而Concepts NREC软件可以与加工设备进行无缝集成，实现智能化的加工过程。
数控加工数控加工是一种常用的离心式压缩机加工技术，可以实现对复杂曲面的精确加工。
Concepts NREC软件可以将设计好的叶轮、蜗壳和转子几何模型导出为数控加工程序，直接控制数控机床进行加工。
离心式压缩机布置设计要点
石 油化 工企 业 设 计 防火 规 范 （ 以下 简 称 《 火 防 规 》 将 可 燃 气 体 压 缩 或压 缩 机 房 单 独 列 为 ４项 释 ）
放 源 中的 １项 ， 此其 与其 他 工 艺 设 备之 间 的 防火 因
中 图分 类 号 ： Ｈ ５ Ｔ ４２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４—８０ （ ０ １ ０ ０ ２ １０ ９ １２ １ ） ６— ０ ６—０ ５
Ｋｅ ｉ ｔ ｏ ｓｇ ｏ ｎｔ ｉｕｇ ｌＣｏ ｐ ｅ ｓ ｒ Ｌａｙ ｕｔ ｙ Ｐｏ ｎ ｓ ｆ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ ｆＣｅ ｒｆ ａ ｍ ｒ ｓ ｏ ｏ
Ｄｅ ． ０１１ ｃ２
・
化肥 设计
Ｃｈｅ ｉａ ｒｉ ｚ ｒＤｅ ｉｎ ｍ ｃ ｌＦｅ ｔ ｉｅ ｓｇ ｌ
第４ ９卷
第 ６期
２ ・ ６
２１ 年 １ ０１ ２月
离 心 式压 缩机 布 置设 计 要 点
方 纲
４０２ ） ３ ２３ （ 中国五环工程有限公 司 ， 湖北 武汉
Ｆ ＡＮ Ｇ Ｇａ ｇ ｎ
（ ｈｎ ｈ ａ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｃ ｍ ａ ｙ Ｌｄ ，Ｗｕ ａ ｕ ｅ ４ ０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｉａ Ｗｕ ｕ ｎＥ ｇ ｎ ｒ ｏ ｐ ｎ ｔ． ｅ ｎ ｈｎＨ ｂｉ ３ ２ ３ ｈｎ ）
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离心式压缩机基础的设计
离心式压缩机基础的设计【摘要】：本文结合平时工作中工程设计经验及相关的资料，简明扼要的总结了离心式压缩机基础设计的步骤及应注意的要点。
【关键词】：离心式压缩机基础1离心式压缩机机组简介离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。
在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。
2 离心式压缩机基础设计前准备工作2.1 查阅相关资料熟悉设计规范《离心式压缩机基础设计规定》（HG∕T 20555-2006 )；查阅以往相关设计资料，为设计做理论准备。
2.2 设计离心式压缩机基础时，应取得以下资料2.2.1 压缩机组技术资料(由制造厂提供)（1）压缩机组各机器的名称、型号、容量、功率、外轮廓尺寸、机座形状和尺寸及其固定方式等；（2）压缩机组各机器的工作转速及轴系的第一、第二临界转速；（3）压缩机组各机器自重及其重心位置；（4）附属设备和主要管道(包括保温层)的自重及固定方式；（5）压缩机组各转动部件的自重、重心位置及固定方式（6）压缩机组各转动部件在正常工作状态下产生的扰力数值、方向、作用点以及与之相对应的扰频（7）同步电机的短路力矩及其作用点（8）凝汽器的真空吸力及其作用点（9）压缩机基础模板图;包括各部分几何尺寸:沟槽、孔洞、地脚螺栓和预埋件的尺寸和位置（10）二次灌浆层的厚度、范围及材料等要求。
2.2.2地基的工程地质及水文地质2.2.3基础在厂房内相对位置，必要时应有邻近动力机器基础的位置及其振动情况2.2.4压缩机基础周围的建(构)筑物及其基础的尺寸和埋置深度。
2.2.5压缩机基础附近厂房内各种地沟(如电缆沟和管沟)的布置及尺寸。
2.2.6压缩机基础各种沟槽和孔洞的位置及尺寸。
3 离心式压缩机基础的计算3.1 压缩机基础的结构型式根据工艺需要并结合技术经济效果而定，主要型式有：大块式、墙式、构架式。
3.2 构架式压缩机基础的计算3.2.1压缩机基础计算内容设计压缩机基础时，应综合考虑工程地质条件、机器布置和动力特性，以及生产和工艺对压缩机基础的技术要求，精心设计，保证结构承载力及变形要求，使振动限制在允许范围内，同时应避免产生不允许的沉降和倾斜。
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离心压缩机设计
离心压缩机是一种广泛使用的动力机械，其作用是将气体压缩并通过管道输送。
对于
离心压缩机的设计，需要考虑许多因素，例如气体的流量，压缩比，转速和功率等等。
本
文将详细探讨离心压缩机的设计。
一、离心压缩机的工作原理
离心压缩机的工作原理是将气体吸入轴向进气口，然后通过离心力将气体压缩到高压。
在压缩前，气体会旋转并沿着叶片表面流动。
压缩后，气体会被分离并排放到排气管中。
1.气体流量
气体流量是离心压缩机设计中最基本的参数。
它是指通过管道或其他设备的气体的体
积或质量流量。
气体流量的大小直接影响着离心压缩机的大小和功率。
2.压缩比
压缩比是指进气口和排气口之间的压力比。
压缩比越高，压缩机的压缩能力就越好。
3.转速
离心压缩机的转速对其性能和功率有很大影响。
高转速离心压缩机比低转速离心压缩
机能够更快地进行气体压缩。
4.功率
离心压缩机需要消耗能量才能将气体压缩到高压。
功率是离心压缩机设计中非常重要
的参数。
需要确定气体流量和压力，这将直接影响压缩机的大小和功率。
2.选择叶片类型和数量
叶片是离心压缩机最重要的部件。
选择叶片类型和数量可以直接影响到压缩机的性
能。
3.选择合适的进气口和排气口
进气口和排气口的设计对于离心压缩机的性能有很大的影响。
过大的进气口可能会影
响气流的流量，而过小的进气口则会增加气体的阻力。
4.确定转子直径和长度
转子直径和长度会直接影响到离心压缩机的大小和性能。
根据气体流量和压力确定适当的转子直径和长度。
5.选择适当的驱动方式
离心压缩机的驱动方式可以是电机，蒸汽涡轮或燃气涡轮等。
需要根据工作条件和需求选择适当的驱动方式。
6.调整和优化设计
设计完成后，需要进行调整和优化，以确保离心压缩机运行平稳，性能达到最优。
离心压缩机广泛应用于空气压缩机，制冷空调，涡轮增压器和火箭发动机等领域。
离心压缩机的优点是机械结构简单，性能稳定，可靠性高，并且能够满足各种气体的压缩需求。
离心压缩机设计涉及到许多参数和步骤。
需要根据实际需要选择适当的参数和步骤进行设计，以满足气体压缩的需求。
离心压缩机设计的步骤和参数是非常重要的，因为它们直接影响离心压缩机的性能和运行效果。
在实际设计中，还需要考虑一些额外的因素来确保离心压缩机的可靠性和安全性。
设计者应该考虑离心压缩机在运行时的稳定性问题。
在高速运转时，离心压缩机内的气流非常紊乱，从而导致气体进出失衡，造成过载和振动。
为了解决这个问题，设计者需要进行流场分析和动力学分析，以确保离心压缩机能够稳定地运行。
设计者还需要考虑离心压缩机的噪声问题。
高速旋转的叶轮会发出嘈杂的噪音，可能会对周围环境造成影响。
在设计离心压缩机时，需要采取一些噪声控制措施，例如增加隔音材料和减少气体流动的摩擦等。
由于离心压缩机使用的气体可能带有腐蚀性和腐败性，因此需要考虑压缩机的材料选择和润滑问题。
正确的材料和润滑系统可以有效地保护离心压缩机免受气体的腐蚀和腐败。
离心压缩机的可维护性也是设计者需要考虑的重要因素。
由于离心压缩机需要长时间高速运转，因此需要定期进行维护和保养，以确保它的性能和可靠性。
在设计离心压缩机时，需要考虑易于拆卸和维护的设计。
设计易于更换叶片的结构，以及为压缩机冷却罐和过滤器等配件提供方便的维护通道。
离心压缩机的设计涉及到很多因素，包括气体流量，压缩比，转速，功率等等。
除了这些基本参数之外，设计者还需要考虑离心压缩机的稳定性，噪声控制，材料选择，润滑和可维护性等问题。
只有考虑到所有这些因素，才能设计出高性能，高可靠性的离心压缩机。
一、离心压缩机在制冷空调领域中的应用
离心压缩机是目前制冷空调领域中使用最广泛的压缩机类型之一。
它的优点是能够在较大的范围内提供较高的压缩比，并且其流量范围相对较大。
离心压缩机通常是制冷系统中的核心部分，可用于各种制冷场合，包括住宅，商业建筑和工业厂房等。
离心压缩机的制冷效率高，运行稳定，也不需要太多的维护。
使用离心压缩机的系统还可以降低对臭氧层的危害，使其成为制冷空调领域中绿色环保的首选方案。
离心压缩机也被广泛应用于火箭发动机中，其主要作用是压缩火箭发动机燃烧室内的气体，以提高燃烧室内的压力和温度，增加燃烧反应的速度和能量。
离心压缩机在火箭发动机中的应用已经成为现代航天技术的重要组成部分，它在发动机原理理论和工程设计方面，都具有举足轻重的地位。
火箭发动机需要达到高速旋转的要求，离心压缩机的高转速和高压缩比正好符合这个要求，因此离心压缩机在火箭发动机中被广泛使用。
火箭发动机的可靠性和性能要求非常高，因此离心压缩机的设计和制造需要经过认真的研究和测试。
离心压缩机在制冷空调和火箭发动机等许多领域中都有着广泛的应用。
离心压缩机的设计需要考虑到许多因素，包括气体流量，压缩比，转速，功率等等。
只有在正确应用和设计的情况下，离心压缩机才能发挥其最佳性能和应用效果，为各个领域的需求提供满足。