离心式压缩机和透平
透平压缩机
透平压缩机工作原理具有高速旋转叶轮的动力式压缩机[1]。
它依靠旋转叶轮与气流间的相互作用力来提高气体压力，同时使气流产生加速度而获得动能，然后气流在扩压器中减速，将动能转化为压力能，进一步提高压力。
在压缩过程中气体流动是连续的。
透平压缩机是在通风机的基础上发展起来的。
它广泛用于各种工艺过程中输送空气和各种气体，并提高其压力。
分类按气体流动方向的不同，透平压缩机主要分为轴流式和离心式两类。
在轴流压缩机中，气体近似地沿轴向流动(见彩图[轴流压缩机结构图])。
在离心压缩机中，气体主要沿着径向流动。
另外还有一种斜流（混流）压缩机，其气体流动方向介于这两者之间。
排气压力在 1.5×10(～2×10(帕范围内的透平压缩机又称作透平鼓风机。
排气压力低于1.5×10(帕的则属于通风机，不再称为透平压缩机。
性能透平压缩机主要性能参数是流量、排气压力、功率、效率和转速。
描绘这些参数之间的关系的曲线称为透平压缩机的性能曲线。
图1 [轴流压缩机与离心压缩机的性能曲线]是轴流压缩机和离心压缩机在不同转速下排气压力与流量关系的性能曲线。
轴流压缩机的性能曲线比离心压缩机的陡得多，在高速下更为明显。
在等转速下增大流量时，通过压缩机的流量达到某一临界值后便不再继续增加，这一工况称为阻塞工况。
当减小流量至某一工况时，压缩机和管路中气体的流量和压力会出现周期性低频率、大振幅的波动，这种不稳定现象称为喘振。
一旦发生喘振，机组就会产生强烈振动，如不及时防止或停车，机组便会毁坏。
把不同转速下的喘振工况点连接起来的曲线称为喘振线，它表示喘振不稳定工作区的界限。
喘振工况点到同转速下阻塞工况点的范围称为稳定工况区，压缩机必须远离喘振线而在稳定工况区工作。
为了防止喘振，一般采取防喘振措施，例如放气或回流以增加进口流量，把静叶（导流器叶片）做成可以调整角度的形式。
透平压缩机所需功率很大，其通流部分的完善程度，常用绝热效率或多变效率（见热力过程）来评定。
常见透平机械工作原理图解
常见透平机械工作原理图解风机包括通风机、透平鼓风机、罗茨鼓风机和透平压缩机，详细划分为离心式压缩机、轴流式压缩机、离心式鼓风机、罗茨鼓风机、离心式通风机、轴流式通风机和叶氏鼓风机等7大类一、离心式压缩机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。
早期，由于这种压缩机只适于低，中压力、大流量的场合，而不为人们所注意。
由于化学工业的发展，各种大型化工厂，炼油厂的建立，离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占有极其重要的地位。
随着气体动力学研究的成就使离心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，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，使离心式压缩机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大大地扩大了应用范围。
有些化工基础原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等，可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。
在生产这种基础原料的石油化工厂中，离心式压缩机也占有重要地位，是关键设备之一。
除此之外，其他如石油精炼，制冷等行业中，离心式压缩机也是极为关键的设备。
我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。
性能特点：优点：离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。
压缩机多变过程
透平压缩机多变过程-----《离心式压缩机原理》P21 多变过程是一个有损失的实际压缩过程，可以分为对外无热交换和对外有热交换的两种情况进行讨论。
对外无热交换时的实际压缩过程（Q0=0，Qhyd≠0），由于存在损失，所以它是一个不可逆过程。
在图1-9上，用曲线1-2表示对外不热交换的多变过程。
从能量方程式和伯努利方程式得知：W pol+ℎℎyd+ℎl+ℎdf=c p T2−T1这时，由多变压缩功和损失消耗的能量之和，相当于面积a2’’2’2cb，由于在p2等压线下，2’’和2之间的面积等于：c p T2−T2’‘=c p T2−T1损失是以热量形式加给气体，按照T-S图的性质，加到气体内的热量为过程曲线下的面积b12c。
因而多变压缩功Wpol相当于a2’’2’21b(即等于面积a2’’2’2cb减去面积b12c)。
多变压缩过程比定熵压缩其压缩功大相当于面积12’2。
这是因为多变压缩过程加入了损失转换的热，使得温度附加的提高，则需要较多的工。
对外具有热交换的过程，一般指具有冷却的过程。
此时：W pol+ℎℎyd+ℎl+ℎdf=c p T2−T1+Q0压缩过程线按图1-10中1-2进行。
由于c p T2−T1相当于面积a2’’2d，气体向外界传出的热量为面积d212’’’c。
为了比较方便，假定这时损失消耗的工与无热交换时相同，以面积b12’’’c表示，则多变压缩功相当于面积a2’’21b（即等于面积d212’’’c加上面积a2’’2d再减去面积b12’’’c）。
由于冷却程度不同，所需要传出的热量也不同。
如果气体传出的热量愈多，气体在压缩过程中加热俞少，这时所节省的功愈多，越接近等温过程，多变压缩功越小，图1-10所表示的有冷却的过程，其多变指数为1<m<k。
在T-S图上的多变压缩过程中，实际级后气体的温度，若不包括由于轮阻损失和漏气损失所引起的气体温度变化时，上面计及的损失只是流动损失hhyd。
三种压缩机(往复式、螺杆式、离心式)性能特点、优缺点
三种压缩机（往复式、螺杆式、离心式）性能特点、优缺点一、三种常见压缩制冷机介绍1、螺杆式压缩机螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。
20世纪50年代，就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上，由于其结构简单，易损件少，能在大的压力差或压力比的工况下，排气温度低，对制冷剂中含有大量的润滑油（常称为湿行程）不敏感，有良好的输气量调节性，很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，而且不断地向中等容量范围延伸，广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。
以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面，有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。
在工业方面，为了节能，亦采用螺杆式热泵作热回收。
2、离心式压缩机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。
早期，由于这种压缩机只适于低，中压力、大流量的场合，而不为人们所注意。
由于化学工业的发展，各种大型化工厂，炼油厂的建立，离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占有极其重要的地位。
随着气体动力学研究的成就使离心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，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，使离心式压缩机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大大地扩大了应用范围。
3、往复活塞压缩机是各类压缩机中发展最早的一种，公元前1500年中国发明的木风箱为往复活塞压缩机的雏型。
18世纪末，英国制成第一台工业用往复活塞空气压缩机。
20世纪30年代开始出现迷宫压缩机，随后又出现各种无油润滑压缩机和隔膜压缩机。
50年代出现的对动型结构使大型往复活塞压缩机的尺寸大为减小，并且实现了单机多用。
活塞式压缩机使用历史悠久，是目前国内用得最多的制压缩机。
由于其压力范围广，能够适应较宽的能量范围，有高速、多缸、能量可调、热效率高、适用于多种工况等优点；其缺点是结构复杂，易损件多，检修周期短，对湿行程敏感，有脉冲振动，运行平稳性差。
离心压缩机基础知识
子产生过大的轴向窜动，在设计平衡盘时，不要将转 子上的轴向力完全平衡掉，而保持10kN左右的残留轴 向力，由轴向推力轴承承受，使转子得到轴向定位。
离心压缩机的轴承结构及润滑系统
径向轴承（支承轴承）
作用 承受转子的重力和由于振动等原因引起的附加径向载 荷，以保持转子的转动中心和气缸中心一致，并使其 在一定转速下正常运行。
➢ 压缩功
H pol
pd ps
vdp
m m
1
RTs
pd ps
m1
m
1
mR m 1
Td
Ts
➢ 多变压缩过程方程
pvm psvsm pd vd m const
m
pd ps
Td Ts
m1
离心压缩机的工作原理
级效率
pol
H pol
Htot
Cd 2
2
Cs2
压缩功 可用能头
离心压缩机的工作原理
离心压缩机的性能曲线及操作调节
➢ 性能曲线
一般情况，压缩机的 特性曲线由进口流 量、进气压力、进 气温度及工作转速 等四个独立变量决 定。
离心压缩机的性能曲线及操作调节
✓ 喘振工况：当压缩机进口流量减小到某一值（称为最小流 量）时，离心压缩机就产生强烈的振动及噪音，无法稳定 工作。出现喘振的根本原因是压缩机的流量过小，小于压 缩机的最小流量导致机内出现严重的气体旋转脱离；外因 是管网的压力高于压缩机所提供的排压，造成气体倒流， 并产生大幅度的气流脉动。
然后送往二段转化炉，使甲烷氧化得到氢气。 （3）氮氢合成气压缩机：一是把新鲜的氮氢合成气由2.6MPa压
缩到合成气压力；二是将从合成它反映出来的并经过冷却的 循环气增压到合成气压力。合成反应的压力视工艺而定，低 压流程为15MPa，中压流程为24MPa，高压流程为32MPa。 （4）氨压缩机：以氨作为制冷剂，经压缩机压缩到1.7MPa左右， 送往冷凝器中液化。 （5）二氧化碳压缩机：将合成氨车间脱硫工段来的常压CO2气， 加压到尿素合成压力（15MPa左右），然后送到尿素车间的 气提塔进行反应，生成尿素。
压缩机的基本知识
离心式压缩机一、离心式压缩机的发展概况离心式压缩机是透平式压缩机的一种，具有处理气量大，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。
随着气体动力学研究的成就使离心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，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，以致在很多场合可取代往复活塞式压缩机。
二、离心压缩机的工作原理和基本结构1、工作原理一般说，提高气体压力的主要目标就是增加单位容积内气体分子的数量，也就是缩短气体分子与分子之间的距离。
为了达到这个目标，除了采用挤压元件来挤压气体的容积式压缩方法以外，还有一种用气体动力学的方法，即利用机器的作功元件（高速回转的叶轮）对气体作功，使气体在离心力场中压力得到提高，同时动能也大为增加，随后在扩流道中流动时这部分功能又转变为静压能，而使气体压力进一步提高，这就是离心式压缩机的工作原理或增压原理。
2、基础结构下面分别叙述压缩机流道中各组成部分（或称为通流元件）的作用。
吸气室：压缩机每段的第1级入口都设有吸气室，其作用是将气体从进气管均匀地导入叶轮的入口以减小气体进入时的流动损失。
叶轮：叶轮是离心压缩机中最重要的一个部件，驱动机的机械即通过此高速回转的叶轮叶片对气体作功而使气体获得能量，它是压缩机中唯一的作动部件，故亦称工作轮。
叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮，也没有轮盖的半开式叶轮。
扩压器：气体从叶轮流出时，具有很高的速度，为了使这部分速度能尽可能地转化为压力能，在叶轮外缘的周围设置了流通截面逐渐扩大的流通空间，这就是扩压器。
扩压器是由前后隔板组成的环形通道。
其中不装叶片的称为无叶扩压器，装有叶片的称为叶片扩压器。
弯道：为了把从扩压器流出来的气体引导到下一级去进行再压缩，在扩压器外围设置了使气体由离心方向改变为向心方向的环形通道，称为弯道。
弯道是由隔板和气缸内壁组成的环形空间。
蒸汽透平工作原理
1、蒸汽透平工作原理：1.1蒸汽透平（或称汽轮机）是用蒸汽做功的旋转式原动机，它将蒸汽的热能转变成透平转子旋转的机械能，这一转变过程需要经过两次能量转换，即蒸汽通过透平喷嘴（静叶片）时，将蒸汽的热能转换成蒸汽高速流动的动能，然后高速气流通过工作叶片时，将蒸汽的动能转换成透平转子旋转的机械能。
蒸汽透平按工作原理分为两类：冲动式和反动式，冲动式透平的蒸汽热能转变成动能的过程，仅在喷嘴中进行，而工作叶片只是把蒸汽的动能转换成机械能，即蒸汽在喷嘴中膨胀，速度增大，温度压力降低，而在叶片中仅将其动能部分转变为机械能（汽体流速降低），而由于叶片沿流动方向的间槽道截面不变，因而蒸汽不再膨胀，压力也不再降低；而在反动式透平中，蒸汽在静叶片中膨胀，压力温度均下降，流速增大，然后进入动叶片（工作叶片），由于动叶片沿流动方向的间槽道截面形状与静叶片间槽道截面变化相同，所以蒸汽在动叶片中继续膨胀，压力也要降低，由于汽流沿着动叶片内弧流动时方向是改变的，因此，叶片既受到冲击力的作用，同时又受到蒸汽在动叶片中膨胀，高速喷离动叶片产生反动力的作用，冲动力和反动力的合力就是动叶片所承受的力，，这就是说，在反动式透平中，蒸汽热能转变成动能的过程，不仅在静叶片中进行，也在动叶片中进行。
按热力过程分，透平可分为背压式、凝汽式和抽汽凝汽式三类：背压式透平——在透平中工作后的蒸汽，在较高压力（大于0.1MPa）下排出，供作它用；KT2501、KT1503等属于凝汽式透平――蒸汽在透平中作功后全部排入凝汽器中冷凝；KT1501B属于抽汽凝汽式透平――将在透平高压缸作过功的蒸汽抽出一部分供作它用，而另一部分蒸汽在透平低压缸继续作功后全部排入凝汽器中冷凝。
只有一个叶轮的蒸汽透平称为单级透平，这种透平功率小、转速高、效率低，一般用于驱动小型油泵或水泵；为了提高能量转换的效率，透平往往不是仅有一只叶轮，而是让蒸汽依次通过几个叶轮（一个叶轮为一级），逐级降低其压力、温度，蒸汽每经过一次热能——动能——机械能的转换，称为工作的一个级，级与级之间用隔板隔开，第一级出来的蒸汽进入第二级，第一级的喷嘴装在汽缸的隔板上，蒸汽经过第二级喷嘴，再次降压、降温、升速，然后去推动第二个叶轮，依次类推，这种透平称为多级透平，多级透平的喷嘴和动叶片是相间排列的，大功率透平将几级叶轮装在一个汽缸内，根据蒸汽工作压力分为高、中、低压缸，有时一个缸还可分成几段，每段都有几个叶轮。
化工用离心式压缩机详解
化工用离心式压缩机详解一、化工离心式压缩机的基本组成与分类1、化工离心式压缩机的基本组成从外观上看一台压缩机，首先看到的是机壳，它又称气缸，通常是用铸铁或铸钢浇铸而成。
一台高压离心式压缩机通常有两个或两个以上气缸，按其气体压强高低分别称为低压缸、中压缸和高压缸。
压缩机本体结构可以分为两大部分：转动部分，它由主轴9、叶轮6（本压缩机共有8叶轮）、平衡盘8、推力盘11以及半联轴器等零部件组成，称为转子。
固定部分，是由气缸5、隔板7（每个叶轮前后都配有隔板）、径向轴承12、推力轴承10、轴端密封等零部件组成，常称为定子。
2、化工离心式压缩机的分类在国民经济许多部门中，特别是在采矿、石油、化工、动力和冶金等部门中广泛地使用气体压缩机来输送气体和提高气体的压强。
压缩机种类繁多，尽管用途可能一样，但其结构型式和工作原理都可能有很大的不同。
气体的压强取决于单位时间内气体分子撞击单位面积的次数与强烈程度，如果增加容积内气体的温度，使气体分子运动的速度增加，可以使气体压强提高，但当温度降下来，气体压强又随之降低，而一般要求被压缩的气体应具有不高的温度，故此法不可取。
因此，提高气体压强的主要方法就是增加单位容积内气体分子数目，也就是容积式压缩机（活塞式、滑片式、罗茨式、螺杆式等等）的基本工作原理；利用惯性的方法，通过气流的不断加速、减速，因惯性而彼此被挤压，缩短分子间的距离，来提高气体的压强，透平式压缩机的工作原理属于这一类。
透平式压缩机是一种叶片式旋转机械，它利用叶片和气体的相互作用，提高气体的压强和动能，并利用相继的通流元件使气流减速，将动能转变为压强的提高。
一般透平式压缩机可以进行如下分类。
（1）按气体运动方向分类①离心式。
气体在压缩机内大致沿径向流动。
②轴流式。
气体在压缩机内大致沿平行于轴线方向流动。
③轴流离心组合式。
有时在轴流式的高压段配以离心式段，形成轴流、离心组合式压缩机。
（2）按排气压力Pd分类①通风机。
离心式压缩机课件1
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
石油化工技术专业《离心式压缩机39问答》
1、离心式压缩机的特点有哪些？离心式压缩机是透平式压缩机的一种，具有处理气量大、体积小、结构简单，运转平稳，维修方便以及气体不受油污染，可采用的驱动形式较多等特点。
2、离心式压缩机的工作原理？一般来说，提高气体压力的主要目标就是增加单位容积内气体分子的数量，也就是缩短气体分子与分子之间的距离，为了到达这一目标，采用气体动力学的方法，即利用机械的作功元件〔高速回转的叶轮〕，对气体作功，使气体在离心式的作用下压力得到提高，同时动能也大为增加，随后在扩压流道内这局部动能又转变为静压能，而使气体压力进一步提高，这就是离心式压缩机的工作原理。
3、离心式压缩机常见的原动机有哪些？离心式压缩机常见的原动机有：电动机、汽轮机、燃汽轮机等。
4、离心式压缩机的辅机设备有哪些？离心式压缩机主机的运行是以辅机设备的正常运行为前提的，辅机包括以下几个方面：〔1〕润滑油系统。
〔2〕冷却系统。
〔3〕凝结水系统。
〔4〕电气仪表系统即控制系统。
〔5〕干气密封系统。
5、离心式压缩机按结构特点分哪几种类型？离心式压缩机按结构特点可分为：水平剖分式、垂直剖分式、等温压缩式、组合式等类型。
6、转子由哪些局部组成？转子包括主轴、叶轮、轴套、轴螺母、隔套、平衡盘和推力盘。
7、级的定义？级是离心式压缩机的根本单元，它是由一个叶轮和一组与其相配合的固定元件所构成。
8、段的定义？每一进气口到排气口之间的级组成一个段，段由一个或几个级组成。
9、缸的定义？离心式压缩机的缸由一个或几个段组成，一个缸可容纳的级数最少一级，最多到达十级。
10、列的定义？高压离心式压缩机有时需要由两个或两个以上的缸组成，由一个缸或几个缸排列在一条轴线上成为离心式压缩机的列，不同的列，其转速不一样，高压列的转速高于低压列，同一转速〔同轴〕的列，高压列的叶轮直径大于低压列。
11、叶轮的作用是什么？按结构特点有哪几种类型？叶轮是离心式压缩机对气体介质作功的唯一元件，气体介质在高速旋转的叶轮的离心推力下，随叶轮一起作旋转运行，从而获得动能，并由扩压器局部地转化为压力能，在离心力的作用下，由叶轮口甩出，沿扩压器、弯道、回流器进入下一级叶轮进一步增压，直至由压缩机出口排出。
透平压缩机的分类
透平压缩机的分类透平压缩机的分类可以从不同的角度进行，主要包括以下几个方面：按工作原理分类、按压缩介质分类、按结构分类等。
下面将逐一介绍这些分类。
一、按工作原理分类1. 离心式透平压缩机：离心式透平压缩机是利用离心力将流体离心压缩的一种压缩机。
它主要由转子、叶轮和静叶环等组成。
流体进入叶轮后，受到离心力的作用，流体的动能增加，压力也随之增大。
离心式透平压缩机适用于大流量、中高压力的气体压缩。
2. 轴流式透平压缩机：轴流式透平压缩机是利用流体在转子叶片上产生的轴向力将流体压缩的一种压缩机。
它主要由转子、叶片和固定导向器等组成。
流体在叶片上产生的轴向力将流体压缩，使其压力增大。
轴流式透平压缩机适用于大流量、低中压力的气体压缩。
二、按压缩介质分类1. 气体透平压缩机：气体透平压缩机主要用于对气体进行压缩。
它可以将气体从低压力区域压缩到高压力区域，满足不同工艺过程对气体压力的要求。
气体透平压缩机广泛应用于石油化工、电力、冶金等领域。
2. 蒸汽透平压缩机：蒸汽透平压缩机主要用于对蒸汽进行压缩。
它可以将蒸汽从低压力区域压缩到高压力区域，满足不同工艺过程对蒸汽压力的要求。
蒸汽透平压缩机广泛应用于热电厂、化工装置等领域。
三、按结构分类1. 单级透平压缩机：单级透平压缩机是指只有一个压缩级的透平压缩机。
它只有一个转子和一个叶轮，用于将流体压缩到目标压力。
单级透平压缩机结构简单、易于维护，适用于小流量、中高压力的气体压缩。
2. 多级透平压缩机：多级透平压缩机是指具有多个压缩级的透平压缩机。
它由多个转子和叶轮组成，每个压缩级的流体压力逐级增大，最终达到目标压力。
多级透平压缩机通过多级压缩可以提高压缩比，适用于大流量、高压力的气体压缩。
以上就是透平压缩机的主要分类。
通过对透平压缩机的分类，我们可以更好地了解不同类型的透平压缩机的特点和应用领域，为选择合适的透平压缩机提供参考依据。
在实际应用中，需要根据具体的工艺要求、流体特性和工作环境等因素来选择适合的透平压缩机。
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4、凝气式汽轮机的辅助系统： A. 进汽系统 包括主汽门和调速器门。主汽门是蒸汽进入系统的通道；调速器 门能够根据调速器的信号自动调节进汽量，以保持转数恒定，调速器 可人工给定转速，亦可与其它系统相连，保持某一参数恒定。
B.冷凝系统 包括表冷器（复水器）、冷凝液泵（复水泵），是凝汽式透平的
专有设备。
B、油泵：一般是两台设置，两台主运行泵，一开一备，备泵投自启动， 在主油泵发生故障或油系统出现故障时，系统油压低于某设定值便自 启动，投入运行。也有设置事故油泵的，事故状态主、副油泵断电不 能运行，事故油泵启动保护压缩机的，事故油泵采用直流电（电源来 自事故状态下直流发电机，一般全厂配备的。）如果机组特别大，而 且是采用气趋的可以考虑。要是电驱动根本不需要。有高位油箱就满 足事故停车转子惰走的需要了。
表冷器
是一种水冷却器，通入冷却水换热后，能将做功后的乏汽冷凝 成水，再由冷凝水泵打入抽汽冷凝器做冷却水用，一部分回到表 冷器保持一定的液面，另一部分水送入脱氧槽再利用。冷却过程 中形成负压，瞬间冷却，体积急剧收缩，有利于乏汽进一步做功， 造成一定的真空。
C.真空系统
真空系统的作用是维持凝汽式透平排汽的真空度，同时将冷凝液 回收重复使用。主要设备有抽汽冷凝器、开工抽气器、一、二级抽气 器（抽气器也叫空气抽气器，蒸汽喷射器）。 抽气器的工作原理：工作蒸汽在高压下从喷嘴以很高的流速喷出，在 喷射过程中，蒸汽的静压能转变为动能产生低压，而将气体吸入，吸 入的气体与蒸汽混合后进入扩散管，速度逐渐降低压力随之升高，而 后从压出口排出。在蒸汽冷凝下来以后，积蓄下来的不凝气体通过两 个串联的蒸汽喷射器抽出。每抽一次，压力就升高一些，又可冷凝下 来一些水份，这些冷凝水又可引回系统，最后将不凝气体排入大气。 影响真空度的因素有以下几个
1、离心式：气体在压缩机内大致沿径向流动 2、轴流式：气体在压缩机内大致沿轴向流动 3、轴流离心组合式：有时机组在轴流的高压段配上离心式。
按排气压力分
1、通风机： PD〈0.0142MPA 表压 2、鼓风机：0.0142MPA〈 PD〈0.245MPA 表压 3、压缩机：PD〉0.245MPA 表压
第一，冷却水温上升。Hale Waihona Puke 二，表冷器管壁（走水的一侧）结垢；
第三，蒸汽喷射器堵塞，或蒸汽量不足；第四，管线或设备漏气。
D.大气安全阀 1.作用：
当系统出现故障破真空时，将排大气安全阀打开，可快速破真空， 使转子尽快停止转动，防止事故扩大化。 2.操作要点：
第一，为了防止安全阀不严而漏空气，排大气安全阀要用水封住， 通入密封水以维持真空。
缺点：
1、由于高速气流的流动损失，离心式压缩机的效率要比往复式的低520%
2、其只适用于大气量场合，否则机械效率降低。日产甲醇小于660 吨 （氨600 ）不适于用。如果负荷不满，为了防止喘振需要较多气体打 回流，功耗 不会省多少，热量能回收减少，能量收支不平衡。
3、由于运转速度高，每分钟达万转，除机械安装质量外，日常运行中尤 其要求被压缩的气体不得含灰尘，液滴及腐蚀性成份。
第二，如果排大气安全阀达到正压0.02Mpa不动作，可立即用手去 开此阀，如果还是打不开，要进行紧急停车。 E..密封蒸汽 作用：在轴的两端形成密封。防止缸内气体逸如大气（高压侧即蒸汽 入口侧）；或空气漏入缸体（低压侧即做功后的乏汽侧），影响透表 冷器的真空。
F、调速系统：主要组成为调速器，它是通过油压控 制进汽量的大小，从而实现控制调节透平转速。
压缩机本体结构可以分为两大部分: 1、固定部分：是由气缸、隔板、径向轴承、推力轴承、轴端密封等零部
件组成，常称为定子。 2、转动部分：它有主轴、叶轮、平衡盘、推力盘及联轴器等零部件组成，
称为转子。
固定部分（定子部分） 1、气缸：是压缩机的壳体， 又称为机壳。由壳体和进排气室 组成，内装有隔板、密封体、 轴承等零部件。对它的主要 要求是： 有足够的强度以承受气体的 压力，法兰结合面应严密， 主要由铸钢组成。
G、危急保安系统：当转速超过设计允许极限，能 自动将调速器油压泄掉，迅速关掉汽门，切断进 汽。油压低，振动高等联锁也能使调速器油压泄 掉而停车。
作用：是防止机组超转数飞车的一种保护装置。
一、离心式压缩机特点
往复式压缩机适用于压力比较高、压缩的气体量较少的情况，而离心式 压缩机一般应用于压力比较低和气体输送量比较大的工艺中，随着化 工生产的逐渐大型化，和催化剂温低压活性越来越好，生产系统压力 也逐渐趋于降低，再加上生产规模的大型化，更适用于采用离心式压 缩机。
一个叶轮和与它配合的固定原件构成压缩机的一个级。气体流过一级之 后，压力的提高是有限的 ，在要求升压较高的情况下，需要有若干各级组成， 安装在一个机壳里叫缸。一个缸最多只能装十级左右，更多的级需要采用多 缸。
气体经过压缩后温度要升高，需要较高压缩比时候，常将气体压缩到一 定压力后，从缸内引出，在外设的冷却器内降温，分离液滴，以便保护设备 降低功耗，然后导入缸内进入下一步压缩。这样一冷却次数的多少，将压缩 机分成几个段。一个段可以是一级，也可以包括几个级。一缸可分为一段或 几段。
压缩机的平衡盘一般装在气缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压 力，另一侧通常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上一般都有迷宫 密封装置使盘两侧维持压差。
4、推力盘
由于平衡盘只平衡部分轴向力，其余轴向力通过推力盘传给止推轴承上 的止推块，推力盘主要承受推力轴承的轴向力。
推力盘有的设置在压缩机的高压端有的设置在机组的压缩机的两段之 间。
按结构型式叶轮分为开式、半开式、闭式三 种，在大多数情况下，后二种叶轮在压缩机中得 到广泛的应用。
3、平衡盘 平衡盘又名卸荷盘，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。轴向力的平衡也可以通 过叶轮的两面进气和叶轮反向安装来平衡。
润滑油：供给汽轮机和压缩机各个轴承，起冷却，润滑、清洁作用。 油压控制在0.3—0.45Mpa之间，油温控制在35—45℃。
油系统的组成
A、油箱：供给、回收、沉降和储存油的设备。内有电（或蒸汽）加热 器，开车时升温35—45℃，一般回油与泵吸入口间设有挡板，使回油 有足够的杂质沉降和气体释放时间，上部装有排气管（和抽油烟风机 相连），以排除油箱中的气体和水蒸气，有的还装有氮气管通入氮气 以保护油箱中的油不至于接触空气而产生 氧化。
按剖分形式分
1、水平剖分：机组外壳按水平形式剖分 MCL 2、垂直剖分（筒形）：机组外壳为垂直形式剖分 BCL
压缩机的基本组成
从外观上看一台压缩机,首先看到的是机壳,又称气缸,通常由铸铁、铸 钢浇铸而成或由钢板焊接而成。一台高压离心式压缩机通常有两个或 两个以上气缸,按其气体压强高低分别称为低压缸、中压缸和高压缸。
凝气式透平和离心式压缩机 原理及操作课件
凝气式汽轮机
汽轮机又叫蒸汽透平，它是以蒸汽为工作介质，利用高速气流推动叶 轮转动，从而把蒸汽的热能转化为机械能的一种能量转换设备。 1、汽轮机的组成：转子(包括主轴、叶轮、叶片) ， 定子（包括汽缸、 喷嘴、隔板），调速系统，保安系统。 2、汽轮机的工作原理：高压蒸汽从装在汽缸上的喷嘴喷出，经膨胀、 降压而形成高速气流，高速气流吹到装在叶轮周边的一个个叶片上， 从而把转子转动起来，完成了蒸汽热能到机械能的转换。此过程中排 出的蒸汽温度和压力均有所下降，因此叫乏汽。 3、蒸汽透平的种类：按热力学划分主要有背压式、抽气式和凝汽式三 种。我厂采用的为凝汽式透平，蒸汽在汽轮机中做功后全部排入冷凝 器，排汽在低于大气压力的真空状态下凝结成水。
三、离心压缩机的附属设备
1、段间冷却器：气体压缩温度会升高，为了减少功耗降低 下一级气进口的温度，设置段间冷却器。（水冷和空冷）
2、各段进口的分离器：压缩过程气流产生脉动，不仅压缩 功耗增加还会使机组和连接管线振动，造成连接件松动 和损害，同时气体夹带的水雾和油雾经冷却器冷凝变成 水滴和油滴，对压缩机安全运行也不利，带液会引起压 缩机转子强烈震动。
Ｅ、高位油槽：也叫事故油箱。是一种保护性设施，在设备 事故状态时保证设备润滑需要。因此，机组在正常生产时 高位油槽要始终保持一个液面并且有溢流。此油箱在开车 前投运，油从底进，从高位溢流回系统。当主泵故障而辅 泵又未及时启动时，高位油箱的润滑油将沿进油管在重力 作用下流入各润滑点，以维持机组停车过程所需的润滑。 一般供应量不小于5min。 高位油箱的位置一般在距机 组轴心线不小于5m的高度上，管线长度要尽量短，弯头要 尽量少，确保回流阻力最小，压力保证机组润滑油量需要。 在润滑油泵出口到润滑油进机前的总管线上要设置止回阀， 一旦主泵停运而辅泵未及时启动供油，则止回阀立即关死， 使高位油槽的润滑油不倒流，使其必须经轴承后进入回油 管线，再返回油箱，防止高位油箱的润滑油短路，从而避 免机组停车过程烧坏轴瓦故障的发生。
4、工况随气体温度压力及组成变化而变化，、尤其是开停及事故时要注 意，防止出现喘振及其他波动。
由于没有备机，所以一旦出现事故会造成整个系统停车，这就要求 操作人员充分掌握其特点，做到一次开车成功，实现高负荷长周期安 全运转，才能有效发挥其作用。
二离、离心心式式压压缩缩机机的的分分类类
按气体运动方向分类
作用：起缓冲和分离水、油滴的作用，并能除去粒度较 大的粉尘和机械杂质。设有液位控制，报警和高位联锁 停机。
3、油系统
是透平和压缩机共有的系统，包括控制油和润滑油
控制油：主要用在透平部分。用于速度调节，通过表盘信号的变化转 换成一个油压变化，调节调速器门开度，达到调整蒸汽进量的目的， 进而调节透平转速。电信号→油压信号→调速器门→透平转速。控制 油压在1.3—1.45Mpa之间。危急保安器能迅速泄掉控制油压，将透平 停下来。