离心式压缩机特性曲线与喘振现象初探PPT
离心式空气压缩机的喘振分析
离心式空气压缩机的喘振分析离心式空气压缩机是空分装置的主要生产设备，是一种比较精密的动力机械，是一种高速旋转的设备，在生产过程中具有重要的作用。
空气压缩机的运行不稳定，会造成空分装置仃车，从而造成整个生产系统的全面仃止，造成重大的设备事故和巨大的经济损失，为了避免运行过程中出现重大事故，保证空压机可靠安全、稳定、长周期运行。
制订有效的运行方式，减少故障发生的频率，提高运行的可靠性，延长设备的使用寿命，降低运行维护成本，提高经济效益，具有重要的意义。
当离心式压缩机出口压力升高，流量减少到一定程度时，机器出现不稳定状态，流量在较短时间内发生较大波动，而且压缩机压力突然下降，变化幅度很大，很不稳定，机器产生强烈的振动，同时发出异常的噪音，称为喘振，喘振会对压缩机的安全运行造成很大的危害。
一、喘振的机理由于压力升高而造成流量的减少，气流流动方向与叶轮叶道的方向发生偏离，使进口气流方向与安装角之间产生了正冲角，同时由于轴向旋涡等的影响，造成叶轮流道速度很不均匀，在严重脱离叶片的通道中没有气流流动，压力突然下降，造成压缩机后的高压气流倒流，弥补了流量的不足，从而恢复正常，然后又将倒灌进来的气体压出，级中流量又减少，又产生上述现象，这样周而复始进行，使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动，流量又随着波动，机器强烈振动，并发出强烈的噪音，这是喘振的实质。
喘振是离心式压缩机本身固有的特性，而造成喘振的唯一直接原因是进气量减少到一定值。
二、喘振的原因影响压缩机喘振的因素不是单一的，是多种因素综合作用的结果。
1.系统压力超高造成这种情况有：压缩机紧急仃机，气体为此进行放空或回流；出口管道上的单向逆止阀门动作不灵活，关闭不严，或者单向阀距压缩机出口太远，阀前气体容量很大，系统突然减量，压缩机来不及调节，防喘振阀在手动位置未投自动等。
2.吸入流量不足由于外界原因使吸入量减少到喘振流量以下，使压缩机进入喘振区域引起喘振，如开车时进口导叶开度太小，吸入气量太少；空气过滤器堵塞或阻力增大；空分设备管路堵塞，阻力增加或阀门故障；压缩机中间冷却器阻塞或阻力增大；气体冷却器泄漏；任意一组吸入气温升高，气体密度减少造成吸入量减少。
离心式压缩机讲解课件ppt课件
内容
离心式压缩机的结构、原理 蒸汽轮机介绍 密封介绍 润滑油系统 离心式压缩机组的开、停步骤 常见事故的处理
ppt课件
2
压缩机简介
压缩机是一种用于压缩气体以提高气体压力或输送气体的机 器，广泛应用于化工企业各部门。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 体的压力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。
因此，提高气体压力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）的基本工作原理；而利用惯性的方法，通过气流的不断 加速、减速，因惯性而彼此挤压，缩短分子间的距离，来提高 气体的压力，离心式压缩机的工作原理属于这一类。
压缩Байду номын сангаас分类
一、容积式 往复式、滑片式、罗茨式 螺杆式等
量较小，运动件与静止件保持一定的间隙，因而转速较高。 一般离心式压缩机的转速为5000-20000r/min。 （3）结构紧凑——机组重量和占地面积比同一流量的往复式压 缩机小得多。 （4）运行可靠——离心式压缩机运转平稳一般可连续一至三年 不需停机检修，亦可不用备机。排气均匀稳定，故运转可靠， 维修简单，操作费用低。
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压缩机的型号和含义
3 B CL 52 8 | | | | |__缸内装有8级叶轮
||| | | | | |_____叶轮名义直径520mm
||| | | | ________无叶扩压器
|| | |____________垂直剖分结构
| |______________ 3个进气\出气口
2）压缩比 指压缩机的排出压力和吸入压力之比，有时也称压 比。计算压比时排出压力和吸入压力都要用绝对压力。
离心式压缩机PPT课件
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配中间迷宫的串联密封
工艺侧
清洁隔离气
火炬
惰性隔离气
大气侧
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中间进气串联密封
二
过 滤 工 艺 气
一 级 放 空
缓 冲
第二级隔离气 级
排放
隔 离
气
器
去
气
火
炬
工艺气
轴承
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动环- 双向螺旋槽
旋向
气体向中心泵送
密封坝
气体受压，压力升高，产生间隙
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石化行业中压缩机的应用场合
压缩气体用于合成及聚合 在化学工业中，气体压缩至高压，常有利于合成和聚合。例如氮 和氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇，二氧化碳与氨合成尿素等。 又如在化学工业中，聚乙烯工业发展很快，所用聚合压力范围很 广，有些甚至达到3200公斤/平方厘米。 压缩气体用于油的加氢精制 石油工业中，用人工办法把氢加热加压后与油反应，能使碳氢化 合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组份，如重油的轻化、润滑 油加氢精制等。 压缩气体用于气体输送 用与管道输送气体的压缩机，加压后便于气体输送。要视管道的 长短以及输送气体的成分决定起压力。
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动环-单向螺旋槽
旋向 转 方向
气体向中心泵送
气体受压，压力升高，产生间隙
密封坝
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迷宫密封
为了尽量减少漏气损失，在固定部件与轮盖、隔板 与轴套，以及整机轴的端部需要设置密封件。常用 的有梳齿式（亦称迷宫式）的密封结构。 其工作原理是每经过一个梳齿密封片， 等于节流一次，多次的节流减压能有效地减少漏气 量
喘振原理介绍演示教学
防喘措施
防喘振的原理就是针对着引起喘振的原因，在喘振将 要发生时，立即设法把压缩机的流量加大，防喘振具
单参数法--部分气流放空法
体方法如下：
单参数法--部分气流回流法
双参数法
双参数法
双参数法机理就是测取不同转速下，喘振流量构建喘 振边界线—>将边界线扩大5%，得到喘振防护线—> 根据防护线建立数学模型—建立防护条件，否则喘振， 防喘振控制线方程可表示为
入口温度 如上图6所示，恒压恒转速下进行的离心式压
缩机在不同入口气体温度时的进行曲线，从曲线上可以看 出在恒压运行工况下，气体入口温度越高，越容易发生喘 振。因此，对同一台离心式压缩机来说，夏季比冬季更容 易发生喘振。
E 转速
透平式驱动的压缩机，往往根据外界不同流量要求而运行在不同 转速下，从图3可以知道，在外界用气量一定的情况下，转速越 高，越容易发生喘振。 综上所述，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（或者说由于压缩机的背 压高于其最高排压）导致机内出现严重的气体旋转分离；外因则 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。
烟并导在风 列 叶 低回流级如期道运执出来量后此性积行行力的减的周的灰时机下气少压而气堵导构运体，力复体塞叶连转压于气始振或开杆。出是体，荡烟度在去压又在现风偏升道差降。力倒系象挡过负这又流统，板大荷样突回中这开使时产又 然 级 种度开脱生使 下 中 现不度出了级 降 来 象足小，周中 ， ， 称引的使起风两系机风统落机阻入导力喘叶过振调大区节。运不行同(我步(们我引有们起碰常大到碰的过到偏但的差不情)多况;风是)机;两风长风机期机
越低。产品一般都附有压力-流量特性曲线,据此可确定喘振点、喘振边界线或喘振区。流体机械的 喘振会破坏机器内部介质的流动规律性,产生机械噪声,引起工作部件的强烈振动，加速轴承和密封 的损坏。一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时，还会造成严重后果。为防止喘振，必须使流体 机械在喘振区之外运转。在压缩机中，通常采用最小流量式、流量-转速控制式或流量-压力差控制 式防喘振调节系统。当多台机器串联或并联工作时，应有各自的防喘振调节装置。
离心式压缩机的失速和喘振
引起系统喘振的问题 是什么？
引起系统喘振的问题是什么?
• • • • • • 较高的排气压力 较低的吸气压力 PRV开度太小 较高的吸气温度 热气旁通阀不工作 吸气压力保护值太低
1.
离心式冷水机组会发生哪种失速主要取决于下列因素 1. 流量 2. 压头 3. 压缩机几何形状 4. PRV的位置 的位置 5. 叶轮的齿尖速度
叶轮和有导叶的扩散器发生失速
叶轮和有导叶的扩散器发生失速时， 叶轮和有导叶的扩散器发生失速时，流 量和压头都非常接近喘振点。因此， 量和压头都非常接近喘振点。因此，一旦有 该种失速发生， 该种失速发生，不允许离心机继续运行哪怕 是很短的时间，因为在这种情况下， 是很短的时间，因为在这种情况下，只要流 量略有减小或压头稍有升高， 量略有减小或压头稍有升高，离心机就会走 出失速，进入喘振区。 出失速，进入喘振区。 无导叶的扩散器发生失速 无导叶的扩散器发生失速时， 无导叶的扩散器发生失速时，其运行工况远离 喘振点。因此，当该种失速发生时， 喘振点。因此，当该种失速发生时，仍可让离 心式冷水机组运行很长一段时间。 心式冷水机组运行很长一段时间。 约克的单级离心压缩机配有无导叶的扩散器。 约克的单级离心压缩机配有无导叶的扩散器。 无导叶的扩散器
Normal Flow
Impeller
Volute
Diffuser
ห้องสมุดไป่ตู้
Partial Recirculation
Impeller
Volute
Diffuser
Complete Recirculation
Impeller
Volute
离心式压缩机的防喘振控制
离心式压缩机的防喘振控制摘要：与其他类型的压缩机相比，离心压缩机在正常情况下体积小、流量大、运行效率高，尤其是维修方便。
因此离心压缩机在现代工业生产中得到广泛应用。
但是，实际上，由于离心压缩机本身对气体压力和流量变化非常敏感，所以在实际应用中会出现喘振现象。
为了更好地保障安全生产运行，研究离心式压缩机防喘振控制措施显得尤为重要。
关键词：离心式压缩机；防喘振；性能曲线1引言当压缩机进气流量足够小时，扩散器整个流动通道将出现严重的旋转停滞，压缩机的出气压力会突然降低，使管网压力大于压缩机的出气压力，迫使气流返回压缩机；当管网压力低于压缩机出口压力时，压缩机将再次为管网供电。
当管网压力恢复到原始压力时，压缩机会产生旋转间隙，出口压力会降低，管网中的气流会返回到压缩机。
如此反复，压缩机流量和出口压力周期性波动，这种现象被称为突现现象，是离心压缩机固有的现象，是压缩机损坏的主要原因之一。
防喘振控制程序是控制系统制造商基于机组制造商提供的实验数据开发的具有防喘振控制功能的标准功能模块。
这样可以确保压缩机的安全运行，提高机组的运行效率，但如果应用不当，会使机组发生喘振，破坏设备，导致停产等事故。
2离心式压缩机概述2.1离心式压缩机运行原理在正常运行期间，压缩机随着压缩机叶轮旋转，同时气体在离心力的作用下排放，排放的气体大量进入压缩机膨胀器，然后进入叶轮位置形成真空带，同时一部分未经过处理的外部空气也流入叶轮，随着叶轮的不断旋转，气体持续吸入和排放，使气体来回循环保持流动。
2.2离心式压缩机喘振成因造成喘振现象的直接和间接因素有很多种，在很多情况下，是由于多种因素结合而形成的喘振问题。
2.2.1流量因素离心式压缩机在运行过程中，当压缩机流量下降时，压缩机出口压力增加，当在该转速下达到最大出口压力时，机组进入喘振区，同时压缩机出口压力下降，导致压缩机喘振。
同时，在一定流量下，压缩机转速越高，喘振发生越容易。
离心式压缩机喘振的发生，其主要原因是流量小，因此压缩机运行中压缩机流量的增加是防止离心式压缩机喘振的重要条件。
压缩机特性曲线PPT课件
(bar)
0
( C)
1
.990
2
.990
3
.990
4
.990
5
.990
30.0 30.0 30.0 30.0 30.0
.760 .760 .760 .760 .760
28.963 28.963 28.963 28.963 28.963
5599.2 4800.0 5200.0 5800.0 6000.0
240
260
容 积 流 量 V(Nm3/min) 干 *101
AV型轴流压缩机性能曲线
.
13
14
A型轴流压缩机性能曲线
福抗A56-9轴流压缩机性能曲线（年平均工况）
基准点(*)参数
参考曲线
1
风机转数No (r/min) 5599
内功率Po*
(kW) 8614.385
曲线号 进气压力 进气温度 相对湿度 分子量(干) 转 数
.
12
0 1 2 排气压力 3p2(bar) 4 5 6 7 8 9
喘 振 线
等 效 率 线 (相 对 )
7
4.7
5.9 .8
11.1 1.0
6
1.2
1.3
D
1.4 .98
.99 .96 .94 ..9920
.6
.85
3.5
.80
2
.4
C
等 功 率 线
60
80
100
120
140
160
180
200
220
内 功 率 Po*
(kW) 7704.397
2 3
.993 .993
4 .993
离心式压缩机喘振及控制
离心式压缩机喘振及控制一、什么是喘振？离心式压缩机产生喘振的原因？当离心机压缩机的负荷降低，排气量小于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量时多时少，忽进忽出，产生强烈的震荡，并发出如哮喘病人的喘气的噪声，此时可看到气体出口压力表、流量表的指示发生大幅度的波动，随之，机身也会发生剧烈的震动，并带动出口管道，厂房振动，压缩机将会发生周期性、间断的吼响声。
如不及时采取措施，压缩机将会产生严重的破坏，这种现象就叫做压缩机的喘振，也称飞动。
喘振是因为离心式压缩机的特性曲线程驼峰状引起的，离心式压缩机是其压缩比（出口绝压P2与入口绝压P1之比）与进口气体的体积流量之间的关系曲线，具体图如下（其中n 为压缩机的转速）：从上图可以看出每种转速下都有一个P2/P1的最高点，这个点称之为驼峰，将各个驼峰点连接起来就可以得到一条喘振边界线，如图中虚线所示，边界线左侧的阴影部分为不稳定的喘振区，边界线右侧部分则为安全运行区，在安全运行区压缩比P2/P1随流量Q的增大而减小，而在喘振区P2/P1随流量的增大而增大举例说明：假设压缩机在n2转速下工作在A点，对应的流量为QA，如果此时有某个干扰使流量减，小，但仍在安全区内，这时压缩比会增大，即P2增大，这时就会使压缩机的排出压力增大并恢复到稳定时的流量QA。
但如果流量继续下降到小于n2转速下的驼峰值QB，这时压缩比不但不会增大，反而会下降，即出口压力P2会下降，这时就会出现恶性循环，压缩机的排出量会继续小，P2会继续下降，当P2下降到低于管网压力时瞬间将会出现气体的倒流，随着倒流的产生，管网压力下降，当管网压力降到与压缩机出口压力相等时倒流停止，然而压缩机仍处于运转状态，于是压缩机又将倒流回来的气体又重新压缩出去，此时又会引起P2/P1下降，被压出的气体又重新倒流回来，这种现象将反复的出现，气体反复进出，产生强烈的整理，这就是所谓的喘振。
二、防喘振控制的方案（两种）固定极限流量防喘振控制：把压缩机最大转速下的喘振点的流量作为极限值，是压缩运行时流量始终大于该极限值。
第四讲_离心式压缩机_第6节_级的特性曲线
“喘振工况”的发生可借助于冲角、边界层分离来分析。
负冲角：叶片工作面产生边界层分离，出现旋涡区，但稳 定不易继续发展——影响不大 正冲角：叶片非工作面产生边界层分离，旋涡一旦产生会 继续发展恶化，出现气流脉动——过大正冲角引起“喘振”
四. 堵塞工况
➢ Q↑→Δβ↓→-Δβ，→ 叶片工作面发生边界层分 离，但不易扩展；当 Q↑↑→hf↑、hs↑→理论 能头全部消耗在损失上→ 压力提不高、流量不能继 续增大；
二. η—Qs曲线：
（1）设计点（额定工况） Qd下η最高; （2）Q>Qd时，hf和hs增加，随Q增大而η下降; （3）Q<Qd时，hs急剧增加，随Q减小而η下降;
曲线完全由实验测试以及进行相似换算获得。
三. 喘振工况
离心压缩机当流 量减小到某一个值时 压缩机工作不稳定， 发生强烈振动及噪音， 称“喘振工况”，此 时的流量称“喘振流 量”。
➢ 当Q=Qmax时，叶道喉部截面 气流达音速，Q不能再增大。
五. 稳定工矿区
Qmin与Qmax
KQ
Qmax Qmin Qd
稳定工况区的宽窄也是衡量压缩 机性能好坏的标志之一，主要与 叶片出口角有关。
END
第四讲 离心式压缩机
第六节 级的特性曲线
压缩机级的性能曲线 是指在进气状态(进气压
力ps,进气温度Ts)一定和
转速不变的条件下,级的
压比ε、多变效率ηpol以 及功率Hpol随该级进气量 Qs而变化的关系曲线,即 包括ε-Qs、η-Qs和Hpol -Qs 等三条曲线。
一. ε—Qs曲线：
⑴结构参数、转速一定时：HT随Qs的增大而呈线性下降 ⑵流动损失对多变压缩功的影响较复杂，近似认为摩阻损失 和冲击损失起主要影响作用。 ⑶进气条件一定的情况下，ε-Qs曲线形状与Hpol-Qs曲线形状 相似，是一条随流量增大而压力比减小的曲线。 ⑷ε-Qs曲线由实测获得，曲线必须注明转速、条件和介质。
离心压缩机防喘振控制
离心压缩机防喘振控制4.2.1 离心压缩机的喘振1．离心压缩机喘振现象及原因离心式压缩机在运行过程中，可能会出现这样一种现象，即当负荷低于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量时多时少，忽进忽出，发生强烈震荡，并发出如同哮喘病人“喘气”的噪声。
此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅波动。
随之，机身也会剧烈震动，并带动出口管道、厂房震动，压缩机会发出周期性间断的吼响声。
如不及时 采取措施，将使压缩机遭到严重破坏。
例如压缩机部件、密封环、轴承、叶轮、管线等设备和部件的损坏，这种现象就是离心式压缩机的喘振，或称飞动。
下面以图 4.2-1 所示为离心压缩机的特性曲线来说明喘振现象的原因。
离心压缩机的特性曲线显示压缩机压缩比与进口容积流量间的关系。
当转速n 一定时，曲线上点c 有最大压缩比，对应流量设为P Q ，该点称为喘振点。
如果工作点为B 点，要求压缩机流量继续下降，则压缩机吸入流量P Q Q < ，工作点从C 点突跳到D 点，压缩机出口压力C P 从突然下降到D P ，而出口管网压力仍为C P ，因此气体回流，表现为流量为零 同时管网压力 图4.2-1 离心压缩机的特性曲线 也下降到D P ，一旦管网压力与压缩机出口压力相等，压缩机由输送气体到管网，流量达到A Q 。
因流量A Q 大于B 点的流量，因此压力憋高到B P ，而流量的继续下降，又使压缩机重复上述过程，出现工作点从B A D C B →→→→的反复循环，由于这种循环过程极迅速，因此也称为“飞动”。
由于飞动时机体的震动发出类似哮喘病人的喘气吼声，因此，将这种由于飞动而造成离心压缩机流量呈现脉动的现象，称为离心压缩机的防喘振现象。
2．喘振线方程喘振是离心压缩机的固有特性。
离心压缩机的喘振点与被压缩机介质的特性、转速等有关。
将不同转速下的喘振点连接，组成该压缩机的喘振线。
实际应用时，需要考虑安全余量。
喘振线方程可近似用抛物线方程描述为：θ2121Q b a p p += （4.2-1）式中，下标1表示入口参数；p 、Q 、θ分别表示压力、流量和温度；b a 、是压缩机系数，由压缩机厂商提供。
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
离心压缩机的性能曲线ppt课件
喘振点qs 设计点qd
堵塞点qc
6
b. 当进气流量增大时，离心压缩机内的能量损 失也会增大，机组的效率也会逐渐下降。此 时，叶轮对气体所作的功全部用来克服能量 损失，这时级中压力无法升高。或者流量增 大到某值后，流道某处达到了声速，因激波 损失而无法使气体升压。这时级达到堵塞工 况。
喘振工况和堵塞工况之间的区域称为稳定工 作区。通常用调节率来表示稳定工作区： 调节率 = ( qd – qs ) / qd × 100%
2. 级的性能曲线
离心压缩机级在不同流量时的级压比ε（或者排压）、级效率 η、功率P与进口流量qv的关系曲线称为级的性能曲线。
右图为一定转速下某模型级的性能曲线，由图可以看出：
a. 在一定的进口气体状态或者转速下，增大流量，级的压 比将下降。反之，则上升。
b. 离心压缩机的级效率存在一个最大值，通常取这个最大 效率点作为设计点。当进口流量偏离设计点时，级效率 都会因为级内的损失增大而下降。
5
三. 稳定工作区
通常离心压缩机的设计点是机组的最高效率点，机组大部分时间应当在此点运行。但是 其运行点不可能始终保持在这一点上不变。在实际运行时，随着管网用气状态的变化， 离心压缩机的运行点也会随之发生移动。如下图所示。
a. 当进气流量减小时，随着离心压缩机内能量 损失的增大，机组的效率会逐渐下降。若进 气流量继续减小，将导致喘振的发生。喘振 的危害是十分严重的，离心压缩机不允许在 喘振工况下工作。
a. 多级串联工作与单级工作相比，整机的 喘振流量增大，堵塞流量减小。
b. 多级串联工作与单级工作相比，整机性 能曲线的形状变陡，稳定工况范围变窄。
c. 串联的级数越多，整机的性能曲线就越 陡，稳定工况范围也就越窄。
离心式压缩机组培训教材(ppt 97页)
汽轮机部分
汽轮机的结构及工作原理
汽轮机的特点 汽轮机的转速可在一定的范围内变动，
增加了调节手段和操作的灵活性；适用 输送易燃易爆的气体，即使泄漏也不易 引起事故；蒸汽的来源比较稳定。与其 它原动机相比，汽轮机具有单机功率大、 效率高、运行安全可靠、使用寿命长等 优点。
力传递给止推轴承，其工作曲为端面。 通常推力盘与轴采用过盈配合并用键固 定。
离心式压缩机的结构、原理
离心式压缩机的结构、原理
支撑轴承 采用可倾瓦轴承。这种轴承有数个活动 瓦块，瓦块可绕其支点摆动，以保证运 转时处于最佳位置，不会产生油膜振荡， 运转平稳可靠
离心式压缩机的结构、原理
离心式压缩机的结构、原理
叶轮：它是离心式压缩机中唯一 的作功部件。气体进入叶轮后， 在叶片的推动下跟着叶轮旋转， 由于叶轮对气流作功，增加了气 流的能量，因此气体流出叶轮时 的压力和速度均有所增加。
离心式压缩机的结构、原理
离心式压缩机的结构、原理
离心式压缩机的结构、原理
弯道
为了把扩压器后的气流引导到下一级的 叶轮去进行压缩，在扩压器后设置了使 气流由离心方向改为向心方向的弯道。
平衡盘位于末级叶轮之后，用来平衡转 子所受的轴向力．离心压缩机转子产生 轴向力的原理与离心泵相同，其方向也 是叶轮背面指向入口．常用的平衡措施 是平衡盘结构．这种结构与离心泵中的 平衡鼓类似，也称平衡活塞
离心式压缩机的结构、原理
离心式压缩机的结构、原理
推力盘 推力盘的作用是将平衡盘剩余的轴向
汽轮机的结构及工作原理
汽缸：是汽轮机的外壳。
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每一个转速下的特性曲线 均有一峰值，而这一点即 为喘振点。将喘振曲线上 所有喘振点连接起来，即 可得一曲线，叫做离心压 缩机的喘振曲线。
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ห้องสมุดไป่ตู้
二、离心压缩机的性能曲线
离心压缩机的性能曲线---与级的曲线类似。指整机的 压力比ε、效率η及功率N随进口气体流量Q而变化的 曲线。下图为单级、两级和三级压缩的离心压缩机 整机ε-q曲线，由图可看出： a多级与单级相比，整 机的喘振流量增大， 堵塞流量减小。
B多级与单级相比，整 机性能曲线的形状变 陡，稳定工况范围变 窄。
一是级中流道中某喉部处气流达到临界状态，这 时气体的容积流量已是最大值，任凭压缩机背压 再降低，流量也不可能再增加。
另一种情况是流道内并未达到临界状态，即尚未 出现“阻塞”工况，但压缩机在偌大的流量下， 机内流动损失很大，所能提供的排气压力很小， 几乎接近零能头，仅够用来克服排气管的流动阻 力以维持这样大的流量。
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三、离心压缩机的工作点
把压缩机的性能曲线Pκ-Qj同管路特性曲线Pe-Qj画在同一坐 标上，横轴以Qj表示，纵轴以压力P表示，则两曲线的交点 M即为压缩机的工作点。
下图是离心压缩机工作点示意图（图中用质量流量G代替容 积流量），图中线1为压缩机性能曲线，线2为管网性能曲 线。
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三、离心压缩机的工作点
假设压缩机不是在A点而是在某点A1工况下工作，由 于在这种情况下，压缩机的流量G1大于A点工况下的 G0，在流量为G1的情况下管网要求端压为PB1，比压 缩机能提供的压力PA1还大△P，这时压缩机只能自动 减量（减小气体的动能，以弥补压能的不足）；随着 气量的减小，其排气压力逐渐上升，直到回到A工况 点。
净化装置技术培训
离心式压缩机特性曲线与喘振现象初探
2012-10-28
一、管网特性曲线
所谓管网，一般是指与压缩机连接的进气管路 ，排气管路以及这些管路上的附件及设备的总 称。但对离心式压缩机来说，管网只是指压缩 机后面的管路及全部装置。
这样规定后，在研究压缩机与其管网的关系时 就可以避开压缩机的进气条件将随工况变化的 问题，使问题得到简化。
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三、离心压缩机的工作点
当离心压缩机向管网中输送气体时，如果气体流 量和排出压力都相当稳定（即波动甚小），这就 是表明压缩机和管网的性能协调，处于稳定操作 状态。
这个稳定工作点具有两个条件：一是压缩机的排 气量等于管网的进气量；二是压缩机提供的排压 等于管网需要的端压。
所以这个稳定工作点一定是压缩机性能曲线和管 网性能曲线交点，因为这个交点符合上述两个相 关条件。
当Pr为常压时，管网性能曲线就是线4。 可见管网的性能曲线是随管网的压力和阻力的变化而
变化的。
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二、离心压缩机的性能曲线
级的性能曲线—指气体流过 该级时所得到的压力比ε、效 率η及功率N随该级的进气量 Qj而变化的曲线。 即ε-Qj、ηQj、N-Qj的曲线。这些曲线是 由试验测得。
压力比ε随着流量的增加而下 降，功率和效率随着流量的 增加而增加。当达到某一流 量时，流量再增加则功率和 效率下降。
当冲角达到某一值时，旋转分离区域联成一片， 占据流道。压缩机不再排气，管路中气体就会 倒回来，弥补流量不足，经叶轮压缩重新流出。 这一股气打出后，流量又没了，气体又倒回来。 这样周而复始的改变流向，机器和管线中就会 产生“低频高振幅”的压力脉动，并发出如 “牛吼叫”般的噪音。
这实际上是气流在交替倒流和排气时产生的强 大的气流冲击。这种冲击引起机器强烈的振动， 如不及时采取措施，将使压缩机遭到严重破坏。 这就是“喘振”。
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离心压缩机工作性能图
喘振线
控制线
速度线
PD/PS 入口流量 (hx)
止回线
四、离心式压缩机喘振曲线
喘振的实质
喘振又叫“飞动”，是离心压缩机的实际工作流量到一定程 度时，气流进入叶片的方向与叶片进口角度不一致，即冲角 i>0，这时在叶片的非工作面产生气体分离（旋转分离）。
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四、离心式压缩机喘振曲线
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五、产生、影响喘振的因素
当压缩机的性能曲线与管网性能曲线两者 或两者之一发生变化时，交点就要变动， 也就是说压缩机的工况将有变化，从而出 现变工况操作。
假设不是回到工况点A而是达到工况点A2，这时压缩 机提供的排气压力大于管网需要的压力，压缩机流量 将会自动增加，同时排气压力则随之降低，直到和管 网压力相等才稳定，
只有两曲线的交点A才是压缩机的实际工作点。
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四、离心式压缩机喘振曲线
离心式压缩机在不同转速n下都有一条出口压力P （或压比ε）与流量Q之间的曲线。
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二、离心压缩机的性能曲线
压缩机性能曲线左边受到喘振工况的限制， 右边受到阻塞工况的限制。
喘振工况是小流量 下的一种压缩机不 稳定状况，不仅与 压缩机级的设计导 致的旋转失速有关 ，还与外管网有关 ，我们在后面予以 描述。
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二、离心压缩机的性能曲线
阻塞工况也称作最大流量工况，造成这种工况有 两种可能：
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一、管网特性曲线
管网性能曲线实际上相当于管网的阻力曲线，此曲线 的形状与容器的压力及通过管路的阻力有关。
当从压缩机到容器的管网很短、阀门全开，因而阻力 损失很小时，管网特性曲线几乎是一水平线如线1。
当管路很长或阀门关小时，阻力损失增大，管网性能 曲线的斜率增加，于是变成线2所示。
阀门开度愈小，曲线变得愈陡，如线3。 如果容器中压力下降，则管网性能曲线将向下平移；
下图左侧是压缩机与排气系统中第一个设备相 连的示意图，排气管上有调整阀门。
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一、管网特性曲线
为了把气体送入内压力为Pr的设备去，管网始端的压力（称 为压缩机出口的背压）Pe为： Pe=Pr＋△P=Pr＋AQ2 （1）
式中△P包括管网中的摩擦损失和局部阻力损失，A为总阻力 损失的计算系数。
将式（1）表示 在右侧图上，即为 一条二次曲线，它 是管网端压与进气 量的关系曲线， 称为管网性能曲线。