3、透平式压缩机
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。
透平式压缩机
透平式压缩机
透平式压缩机是一种广泛应用于各个工业领域的压缩机类型。
它由两个旋转的透平轮组成，一个作为驱动轮，另一个作为被驱动轮。
这两个透平轮之间有一定的间隙，当驱动轮转动时，它通过气体的压力差来驱动被驱动轮旋转，从而实现气体的压缩。
透平式压缩机具有以下特点：
1. 连续压缩：由于透平轮的连续旋转，压缩过程是连续进行的，相比于容积式压缩机更为稳定。
2. 高效节能：透平式压缩机的结构紧凑，且运行稳定，能够实现高效的气体压缩，并提供较高的压缩比，从而减少能源消耗。
3. 适用范围广：透平式压缩机适用于气体和蒸汽的压缩，适用于多种工艺和工业应用。
4. 低振动噪音：透平式压缩机的结构相对简单，减少了机
械部件的运动，降低了振动和噪音的产生。
然而，透平式压缩机也存在一些限制。
例如，透平式压缩
机的制造和维护成本相对较高，且对气体的湿度和温度有
一定的要求。
此外，透平式压缩机的压缩比有一定的限制，不能够适用于大范围的压缩比要求。
总的来说，透平式压缩机在工业领域中具有重要的应用价值，它能够实现高效的气体压缩，并在多种工艺中发挥作用。
透平压缩机
透平压缩机结构、性能及工作原理离心压缩机一．离心式压缩是如何提高压力的？离心式压缩机气体的提高，是靠叶轮带动气体旋转，使气体受到离心力的作用产生动力获得动能，然后进入扩压器中，气体流速逐渐减慢，将动能转变成压力能，而使气体压力得到提高，它与活塞式或回转式压缩机靠改变气体的容积来提高压力是不同的。
二．离心式压缩机主要优缺点离心式压缩机主要优缺点是：单机输出量大而连续，无脉冲，运转平稳，机组外型尺寸小，重量轻，占地面积少，投资省，设备结构简单，易损件少，运转周期长，维修工作量小，调节性能好，实现自动控制比较容易，运转可靠，单系列运行，不需要备用机组，介质不与润滑油接触，有利于化学反映，可用气轮机直接拖动，能充分利用化肥厂工艺热能，经济效益好。
缺点是：由于气体的流动损失，漏气损失和轮阻损失比较大，因而效率较低，一般比往复式压缩机低5~10%，容易“喘振”。
三．离心式压缩机的基本结构离心式压缩机的每一段，是由几个压缩级组成，每一级是由一个叶轮以及与其配合的固定元件所构成。
其基本结构可分为中间级和末级两种。
中间级是由叶轮、扩压器、弯道和回流器等组成。
气体通过弯道和回流器后即到下一级继续压缩。
在离心式压缩机里，除每一段的一级外，都属于这种中间级。
末级是由叶轮、扩压器、蜗轮等组成。
气体经过压缩后排出，到冷却器进行冷却并分离后送用户。
四．离心式压缩机的主要零部件及作用1．吸气室：吸气室是把所需压缩的气体均匀地引入叶轮去压缩。
因此，压缩机每一段第一级进口都设置了吸气室。
2．叶轮：叶轮安装在转轴上，由轮盘、轮盖和叶片组成，是压缩机中最重要的部件。
气体由于受旋转离心力的作用，以及在叶轮里的扩压流动，使气体通过叶轮后的压力得到了提高，气体的功能也同样在叶轮里得到了提高。
因此，叶轮是将机械能传给气体，以提高气体的压力和速度的作功部件。
3．扩压器：气体从叶轮流出时，除压力升高外，还具有较高的流动速度。
为了充分利用这部分动能，在叶轮的后面设置了流通面积逐渐扩大的扩压器，用以把速度能转化为压力能，以进一步提高气体的压力。
透平压缩机能效
透平压缩机能效
透平压缩机的能效通常是指其压缩空气的效率。
透平压缩机的能效可以通过以下几个方面来评估：
1. 压缩比：压缩比是指入口空气压力与出口空气压力之比。
较高的压缩比通常意味着更高的能效。
2. 流量：流量是指单位时间内通过压缩机的空气量。
较高的流量通常可以提高能效。
3. 功率消耗：功率消耗是指压缩机运行所需的电力或机械能。
较低的功率消耗通常意味着更高的能效。
4. 泄漏：泄漏会导致压缩空气的损失，从而降低能效。
因此，减少泄漏对于提高能效非常重要。
透平压缩机的能效通常会在其规格参数中给出，例如输入功率、输出流量和压力等。
这些参数可以帮助评估压缩机的性能和效率。
需要注意的是，透平压缩机的能效还受到使用环境、维护保养等因素的影响。
定期进行维护保养、确保压缩机运行在适宜的环境下，可以提高其能效和寿命。
试题7 化工 职业技能鉴定
第七部分压缩与制冷基础知识一、选择题（中级工）1、深度制冷的温度范围在（ C ）。
A、173K以内B、273K以下C、173K以下D、73K以下2、为了提高制冷系统的经济性，发挥较大的效益，工业上单级压缩循环压缩比（ B ）。
A、不超过12B、不超过6～8C、不超过4D、不超过8～103、往复式压缩机压缩过程是（ C ）过程。
A、绝热B、等热C、多变D、仅是体积减少压力增大4、下列压缩过程耗功最大的是（ B ）。
A、等温压缩B、绝热压缩C、多变压缩5、空调所用制冷技术属于( A )。
A、普通制冷B、深度制冷C、低温制冷D、超低温制冷6、往复式压缩机产生排气量不够的原因（ B ）。
A、吸入气体过脏B、安全阀不严C、气缸内有水D、冷却水量不够7、离心式压缩机大修的检修周期为（ D ）。
A、6个月B、12个月C、18个月D、24个月8、气氨压力越低，则其冷凝温度( A )。
A、越低B、越高C、不受影响9、离心式压缩机的主要特点是( B )。
A、工作范围宽且效率高B、流量小但压力高C、叶片易受磨损10、等温压缩过程使焓值( B )。
A、增高B、减少C、不变11、气体的节流过程是一个（ B ）过程。
A、等温B、等焓C、等压D、等熵12、透平式压缩机属于（ B ）压缩机。
A、往复式B、离心式C、轴流式D、流体作用式二、选择题（高级工）1、机组实际压缩过程是( B )压缩。
A、绝热B、多变C、等温2、按有关规定，机组厂房处的噪声规定为( B )分贝。
A、90B、85C、753、气氨先经压缩，然后冷却的过程中，其焓的变化过程为（ C ）。
A、变大再变大B、变小再变小C、变大后变小4、电机铭牌上为20kw,功率因数为0.8，则电机输出功率为( A )。
A、16 kwB、20 kwC、25 kw5、离心式压缩机的安全工况点是在( B )。
A、喘振线左上方B、喘振线右下方C、防护线左上方6、空压机的型式为（ C ）。
压缩机考试试题及答案
压缩机考试试题姓名：得分:一、填空题 (共50分,每空1分)1、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。
52、压缩机按压缩气体的方式不同，通常分为两类：(容积式）和（透平式)。
23、按压力分类，透平式压缩机械按出口压力高低可分为(通风机）、（鼓风机）、(压缩机）。
34、压缩机主要的技术参数有：介质、（流量）、（温度）、（压力）、（功率)、（转速).55、(主轴）上安装所有的旋转零件，它的作用就是支持（旋转零件)及传递（转矩）和（功率）,有一定的（刚度)和（强度）。
66、压缩机轴承润滑油进口油温为（40±5℃),出口油温为（68±5℃），故温差为（18～38℃）.37、压缩机的密封中，叶轮口环处的密封为（口圈密封（口环密封)），两级之间的密封为（级间密封),平衡盘的密封为(平衡盘密封），轴端两侧的密封为(轴端密封），密封的作用是防止气体在(级间倒流）及（向外泄漏）。
68、写出CO2压缩机现场布置的设备名称：59、写出下列压缩机型号的意义：1010、压缩机隔板的作用是把压缩机（每一级）隔开,将（各级叶轮）分隔成连续性（流道），隔板相邻的面构成（扩压器）通道，来自叶轮的气体通过扩压器把一部分动能转换为（压力能）。
5二、不定项选择题（共20分每题2分）1、CO2压缩机的叶轮形式属于（ C ）。
A、开式叶轮B、半开式叶轮C、闭式叶轮D、双吸叶轮2、MCL式压缩机的平衡盘是利用它的两边气体压力差来平衡轴向力的零件，它位于压缩机的（ A )。
A、高压端B、低压端C、轴中部D、第二级叶轮处3、推力轴承的特点有（ ABCD )。
A、自动调位，保证受力均匀B、可承受较大的轴向力，双向承载C、瓦块自动调位D、受力均匀,对载荷变化适应性强4、干气密封控制系统的作用（ A B )。
A、为密封提供干燥、干净的气源B、监测密封的使用情况C、能够直观的查看干气密封的好坏D、能监测密封的受力情况5、离心式压缩机气体的流动过程正确的是（ A )。
透平压缩机工作原理
透平压缩机工作原理透平压缩机工作原理在现代工业领域中，透平压缩机的应用范围日益广泛，它是一种高效、可靠的压缩机，用于将气体或气态混合物压缩为高压气体，以满足各种工业应用的需要。
那么，究竟什么是透平压缩机？如何实现透平压缩机的高效工作原理呢？本篇文章将详细介绍透平压缩机的工作原理与种类。
一、透平压缩机的种类透平压缩机按转子叶片的形状和数量可以分为多种类型，其中最常见的是轴流透平压缩机和离心透平压缩机。
轴流透平压缩机是将气流与转子轴平行的方向相对运动，通过叶片的作用进行气体的压缩。
离心透平压缩机则是将气体沿着转子轴方向进入，随着转子的旋转被甩出转子的离心力作用下，气体压缩并排出。
二、透平压缩机的工作原理透平压缩机的工作原理分为两个阶段。
首先，气体会进入透平压缩机，然后通过转子的旋转运动等，使气体被压缩成高压气体。
接着，高压气体被排放出去，实现对气体的压缩。
首先，透平压缩机的工作过程中，气体首先需要经过进气阀门进入压缩机内。
而压缩机的转子会使这些气体以一定的角度和速度来进入压缩机的叶片通道内。
当气体通道中的气体被叶片压缩时，气体因恶化作用而迅速升温。
这个过程中，透平的叶片效率是压缩机性能的关键因素。
因此，压缩机的叶片必须是高质量定制的，并在透明叶片上应用了诸如数值模拟等技术进行优化，以确保最高的效率和低的能量损失。
其次，高压气体经过压缩后，需要通过排气系统进行再处理。
具体来说，排气系统在离子电极和排气扇之间建立了一个通道，以帮助将气体高速输送到出口处，并在一个高效率的系统内实现高度压缩。
此外，排气系统还需要运用技术手段来控制排气压力，以确保在压缩过程中避免过渡的工作量。
三、总结综上所述，透平压缩机是一种高效、可靠的压缩机，透平压缩机的种类主要包括轴流透平压缩机和离心透平压缩机。
其工作原理分为两个阶段，首先是将气体进入透平压缩机，经过转子等的运动，实现气体被压缩成高压气体。
接着是高压气体被排放出去，实现对气体的压缩。
GE各类型透平压缩机介绍-28页
Single stage overhung compressors 单级悬臂压缩机在许多石化用 Used as boosters or recycle compressors in 途中如聚乙烯、氧化乙烯、氯 many petrochemical applications, such as polyethylene, polypropylene, ethylene oxide, 、硫酸装置、ＭＶＲ等用作增压 chlorine, sulfuric acid plants, MVR. 或再循环。
gecentrifugalaxialcompressorsgecentrifugalaxialcompressorstraditionexperienceinnovationtypescharacteristicsmclseriesbclrbvhseriespclseriessrlintegrallygearedseriessrldhseriesblowersseriesaxialcompressorsseriescompressorcomponentsoilgassealsystemscontrolsystemstestfacilitiesservicetrainingexplorationproductionfloatingproductionunitslngpipelinestoragerefinerypetrochemicalscompressorspecificationsproductlinerange101112131418192021222324252627ge离心和轴流压缩机3传统经验和创新4型号和特点6mclv系列8bclrbvh系列9pcl系列10srl整体式齿式系列11srldh系列12d系列鼓风机13an系列轴流压缩机14压缩机部件18油气密封系统19控制系统20试验设备21服务22培训23探索生产浮式生产装置lng24管道存放25炼油和石化26压缩机规范27产品范围gecentrifugalaxialcompressorsgesoilgasbusinessmanufacturescompleterangecentrifugalcompressorsallmajorcompressionapplications
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。
压缩机的技术现状及发展趋势
压缩机的技术现状及其开展趋势一、前言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。
它的种类多、用途广,有“通用机械"之称。
目前,除了活塞式压缩机,其他各类压缩机机型,如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用,为用户在机型的选择上提供了更多的可能性。
随着经济的高速开展,我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步,在某些方面的技术水平也已经到达国际先进水平。
二、压缩机的技术现状及开展趋势1.透平压缩机在石化领域,目前国内离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国内的需要。
另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。
随着我国石化生产规模的不断扩大,离心压缩机在大型化方面将面临新的课题,国内在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。
离心式压缩机需要向大容量开展,以满足我国石化生产规模不断扩大的要求。
在制冷空调领域,目前透平压缩机在大冷量范围内仍保持优势。
离心式压缩机的运动零件少而简单,且制造精度低,所以其制造费用相对低且可靠性高。
由于受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的影响,离心式制冷压缩机的开展相对较为缓慢。
在目前的技术条件下,离心式制冷压缩机主要用于大型建筑内的空气调节,需求量较少。
近几年由于大型基建工程纷纷上马,离心式制冷压缩机又成为关注的热点。
2.往复式压缩机在石化领域,往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向开展z不断开发变工况条件下运行的新型气阀,提高气阀寿命,在产品设计上,应用热力学、动力学理论,通过综合模拟预测压缩机在工况下的性能,强化压缩机的机电一体化,采用计算机自动控制,实现优化节能运行和联机运行。
在动力领域,活塞式压缩机目前占有主要市场。
但随着人们对使用环境及能耗、环保等方面要求的提高,螺杆和涡旋空气压缩机开始占有一定的市场。
在制冷空调领域,往复式制冷压缩机作为一种传统的制冷压缩机,适用于制冷量较广范围内的制冷系统。
透平压缩机的工作原理
透平压缩机的工作原理
透平压缩机是一种常用于空气压缩或气体增压的设备，其工作原理如下：
1. 进气：气体从环境中或者其他源头进入透平压缩机的进气口，进入压缩机系统。
2. 主轴：透平压缩机内部有一根主轴，通常是由电动机或者其他动力装置驱动。
3. 转子：透平压缩机内部有两个转子，通常是一个静态转子和一个动态转子。
4. 压缩：主轴带动动态转子高速旋转，产生离心力。
气体被离心力推向透平的外围，导致气体被压缩。
5. 放热：气体在压缩过程中会产生热量，透平压缩机通常采用冷却系统来散热，以防止过热。
6. 排气：压缩后的气体从透平压缩机的出气口释放出去，在压缩机系统中完成气体增压或空气压缩的工作。
透平压缩机的工作原理基于动能的转换，通过高速旋转的转子将气体压缩，从而实现增压或压缩的目的。
透平压缩机通常具有高效率和稳定性，广泛应用于工业领域中的空气压缩、气体输送及处理等方面。
透平式压缩机(第二版)
第六节几个基本概 念
第五节气体的压缩 过程
第七节真实气体状 态方程及其对气体 热力学性质的计算
方法
1
第一节进气室
2
第二节叶轮
3
第三节扩压器
4 第四节弯道、
回流器和排气 室
5
第五节压缩机 的效率与功率
第六节压缩机 的中间冷却和
分段
第七节离心式 压缩机的热力 计算
第一节气缸和隔板
透平式压缩机（第二版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 作者介绍
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 精彩摘录
思维导图
本书关键字分析思维导图
结构
热力
性能
原理
压缩机
轴流式
效率
版
透平
系统 透平
状态
透平
气体
方法
离心式
级
性能
热力学
内容摘要
《透平式压缩机》简述了透平式压缩机的气体热力学和气动力学基础，系统论述了透平式压缩机的基本结构、 工作原理、性能曲线和调节方法、非稳定工况和防喘控制原理以及运行有关知识，以及干气密封、磁悬浮轴承、 气体动力轴承以及数字直接控制系统的应用等；还介绍了本书作者及其科研团队近年来在透平式压缩机性能研究 方面所取得的一些新成果，以具有自主知识产权的“透平式压缩机热力性能高速在线评估通用力性能评估思想及方法。此外，书中还专门介绍了引进大型化肥厂和乙 烯装置典型压缩机的结构及特点、根据压缩机复杂介质热物性参数对压缩机性能影响的重要性，在对真实气体的 状态方程、真实气体热力学性质的计算、空化气蚀计算新进展等内容做了较大修改和补充。
计算
第五节透平式 压缩机运行性 能衰退原因分 析
蒸汽透平式压缩机
冷却器的设计应确保散热效果好、通风顺畅，以提高蒸汽透平式压缩机的可靠性和 寿命。
排气室
排气室是蒸汽透平式压缩机的出口部分 ，主要作用是收集经过压缩的气体，并 将其排出到下一级或最终用户。
排气室的设计还应考虑气体的均匀排 出和防止回流等问题。
排气室的结构应尽量减小气体的流动 阻力，以减少能量损失。
03
蒸汽透平式压缩 机
目录
• 蒸汽透平式压缩机概述 • 蒸汽透平式压缩机的结构 • 蒸汽透平式压缩机的操作与维护 • 蒸汽透平式压缩机的故障诊断与
处理 • 蒸汽透平式压缩机的优化与改进
01
蒸汽透平式压缩机概述
定义与特点
定义
高效率
长寿命
可靠性高
维护方便
蒸汽透平式压缩机是一 种利用蒸汽透平技术进 行能量转换的压缩机， 它可以将蒸汽的能量转 化为机械能，从而驱动 压缩机工作。
常见故障及原因
01
02
03
04
转子不平衡
转子质量分布不均或转子损坏 ，导致转子在高速旋转时产生
振动。
轴承磨损
轴承润滑不良或轴承质量问题 ，导致轴承磨损严重，影响机
器正常运行。
蒸汽泄漏
由于密封件老化或安装不当， 导致蒸汽从高压侧泄漏到低压
侧，影响机器效率。
控制系统故障
控制系统硬件或软件故障，导 致机器无法按照设定参数运行
蒸汽透平式压缩机的操作 与维护
启动与停车
启动步骤 1. 检查所有设备是否正常，包括润滑系统、冷却系统、密封系统等。
2. 打开蒸汽入口阀，使蒸汽进入透平机。
启动与停车
3. 启动透平机，并逐渐增加转速至 正常工作状态。
4. 检查机器运行是否正常，如有异常 立即停车检查。
化工总控工理论试卷及答案
化工总控工理论试卷及答案一、单选题1.套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时空气出口温度 ( )A、增大B、减小C、基本不变D、无法判断【正确答案】：B2.萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的交点M 位于( ) 。
A、溶解度曲线上方区B、溶解度曲线下方区C、溶解度曲线上D、任何位置均可【正确答案】：B3.在原料液组成及溶剂化(S/F)相同条件下,将单级萃取改为多级萃取,如下参数的变化趋势是萃取率( )、萃余率( )。
( )A、提高不变B、提高降低C、不变降低D、均不确定二、选择题二【正确答案】：B4.对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、无关B、成正比C、成反比D、不确定【正确答案】：A5.透平式压缩机属于( )压缩机。
A、往复式B、离心式C、轴流式D、流体作用式二、选择题二【正确答案】：B6.下列几条措施,( )不能提高加热蒸汽的经济程度。
A、采用多效蒸发流程B、引出额外蒸汽C、使用热泵蒸发器D、增大传热面积【正确答案】：D7.若仅仅加大精馏塔的回流量,会引起以下的结果是( )。
A、塔顶产品中易挥发组分浓度提高B、塔底产品中易挥发组分浓度提高C、提高塔顶产品的产量D、减少塔釜产品的产量【正确答案】：A8.对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差( )时,产生的温度差应力具有破坏性,因此需要进行热补偿A、大于45℃B、大于50℃C、大于55℃D、大于60℃【正确答案】：B9.低压带电作业在断开导线时,应先断开( ) ,后断开 ( B )A、相线B、中性零线C、随意【正确答案】：A10.层流内层的厚度随雷诺数的增加而( )。
A、减小B、不变C、增加D、不能确定【正确答案】：A11.下列气体中是有机物的是( )A、氧气B、氢气C、甲烷D、一氧化碳【正确答案】：C12.用皮托管来测量气体流速时,其测出来的流速是指( )A、气体的平均流速B、气体的最大流速C、皮托管头部所处位置上气体的点速度D、无法判断【正确答案】：C13.各种类型反应器采用的传热装置中,描述错误的是( )A、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管,大型反应釜传热要求较高时,可在釜内安装列管式换热器B、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构C、鼓泡塔反应器中进行的放热应,必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换热装置或设置塔外换热器进行换热D、同样反应所需的换热装置,传热温差相同时,流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器【正确答案】：C14.用降尘室除去烟气中的尘粒,因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升,若气体流量不变, 含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将( )。
三星压缩机基本介绍
Techwin
公
May,2004
压缩机
†H积 动 : : 过减 气 积来 加压 过动能（ 度）来 加压 使空气加 并转 为压 能
动力式
容积式
离心
近来 场倾 :
轴流
复 （ ）
回转 螺杆
ƒ 转 （螺杆） ‹“‹Ð“
往复 活塞
„V„+
May,2004
复(
) 压缩机
†–•Ó : ‰(†6优 - 能产 - 较 ‰(†6缺 - 有油进入工艺流程 - 较小 - 连续 调节 件寿 损 维 (固 （ 降 高 维 振动 面积大 积) ） 高压 投资 减 气 积
为什么透平压缩机会替代其它类型压缩机?
运行费用低 - 高效、长寿命 - 主要部件寿命更长 - 更低的维修费用 可靠的高性能 - 最好的无油空气品质 - 效率不下降 - 对用户友好的自动控制系统 - 噪音和振动低 - 很少的机械维护
May,2004
极低的运行费用
极高的压缩效率 极低的运行费用 无接触的长寿命主要部件 结构的简单决定极低的维护费用
piston
그림수정
- 频 - 气 - 高
cylinder
Air Tank
- 外形尺寸及
May,2004
螺杆(旋转) 式压缩机
原理 : 转子连续旋转使气体容积减少（与活塞机一样） 主要优点 - 比往复机有更高的效率 - 比透平机低的最初投资成本 - 容易安装 - 比活塞机有低的脉动 主要缺点 - 比透平机效率低 - 结构复杂 (5个 轴) - 转子寿命有限 (5~6 年) - 较低的调节率 (固定容积) - 频繁的维修和高的维护费用 - 噪音高 (需要有箱罩) - 产品范围有限 (小于400Hp)
3 透平与往复压缩系统
透平与往复压缩系统一、工艺流程说明本压缩系统由蒸汽透平驱动的往复式压缩机组成，此外还包括了复水系统和润滑油系统的主要操作。
本系统将两种典型的动设备集成在一起，可以同时训练两种动设备的操作。
采用自产蒸汽驱动蒸汽透平取代电动机，是国际流行的节能方法。
如流程图1所示，本系统为某化工装置的气体循环压缩部分。
被压缩气体经入口阀V16、V15由化工装置进入吸入管线，阀V13为凝液排放阀。
吸入气体一路经过阀V14进入气缸C1，另一路进气缸C2，两路气体经压缩后排出汇合入同一条排气管线返回化工装置，这条管线上装有安全阀和紧急排放火炬的手动阀V18。
阀门V17是排气管线与吸入管线的旁路阀，阀V19、V20是排气截止阀，阀V21为排气管线的凝液排放阀。
L1、L3、L2、L4为负荷余隙阀，可以手动调整压缩机输出负荷。
F03是飞轮机构，用于稳定往复压缩机的转动。
盘车操作是通过转动飞轮来实现的。
G02是齿轮减速箱，T01是蒸汽透平。
高压蒸汽经主阀V9、V11和调速器RIC进入透平，蒸汽管线上设阀V10作为排水阀。
为了提高热机效率，必须通过复水系统使蒸汽透平排出的乏汽温度和压力尽可能低。
复水系统的流程是：乏汽通过阀V12进入表面冷凝器E1降温，同时由两级喷射式真空泵UP1和UP2维持真空，E1的冷却水阀门为V5。
乏汽被冷凝，冷凝水及时由泵P1排走。
第一级真空泵UP1后设有第二级冷却器E2，冷却水阀门为V6。
喷射式真空泵的简要原理是：当高压蒸汽通过文丘里管时，由于文丘里管喉部管径缩小，流速（速度头）加大，静压（压力头）减小，因此产生抽吸作用。
喷射式真空泵的高压供汽管线上设蒸汽总截止阀V1，端头排凝阀V2，高压蒸汽通过阀门V3和V4分别进入两台喷射式真空泵。
T1是润滑油箱，P2是齿轮油泵，润滑油经P2泵通过油冷器E3及过滤器F1，然后分别输入蒸汽透平和压缩机系统各轴瓦，最终返回油箱T1构成润滑油循环回路。
油箱T1顶部设有通大气的管线，以防回油不畅。
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轴流压缩机广泛用于燃气轮机装置，还用于 高炉鼓风、空气分离、天然气液化和重油催 化等的大型装置。
轴流式压缩机
轴流压缩机结构
轴流压缩机的进气管、收敛器、进口导流器、级组、 出口导流器、扩压器和排气管等元件合称为通流部 分。导流器固定在机壳内，组成定子。 动叶均匀地安置在轮盘或转轴上组成转子。转子两 端有密封，整个转子支承在两端的径向轴承上，其 中一端装推力轴承，以承受由于压缩气体作用在转 子上的轴向推力。 气体由进气管均匀地引至收敛器和进口导流器，以 一定的速度进入第一级。气体在级中受到叶片的动 力作用，因获得能量而提高压力。气体沿各级依次 压缩，逐步提高压力，经出口导流器、扩压器和排 气管送出。
（临界转速与共振）
与转子及其支承系统的固有振动频率相对应的转速， 称临界转速。
转子在各种振型下有一系列固有振动频 率，为第一阶固有振动频 率、第二阶 固有振动频 率……,因而也有相应的一系列临界转速，由低及高依次称 为第 一阶临界转速、第二阶临界转速等等
临界转速的大小与轴的结构、粗细、叶轮 质量及位置、轴的支承方式等因素有关。
( 4) 气体分离系统操作不当，致使压缩机入口气体带液报警 值30%以下，机组返回正常工作状态。
发生喘振的根本原因是压缩机流量降低， 出口压力低于管网压力或管网阻力增加
( 5) 汽轮机的蒸汽压力低或蒸汽品质不好，叶轮结垢，造成蒸汽 的流通面积减小。机组转速下降，不能达到机组出口压力高 于管网压力。 ( 6) 调速系统失灵，辅助系统故障，轴封抽气器工作能力下降。 ( 7) 防喘振流量整定不正确，防喘振阀堵塞或防喘振管线堵塞造 成管道阻力增大，防喘振系统的调节器故障。 ( 8) 进口过滤器脏堵塞造成吸气量不足。 ( 9) 机组工艺流程设计不合理，如: 原设计机组二段出口流量检 测点位于二段出口放空阀之后，调整放空是会导致防喘振流 量改变等。 ( 10) 从压缩机性能曲线的角度来看，压缩机在发生喘振时，其 工作点肯定进入了喘振区，因此压缩机喘振还与管网有着密 切关系。或者说，一切能够使压缩机与管网联合工作点进入 喘振区的外部原因均会造成喘振。
学员提问：如何处理离心式压缩机轴向 推力过大及轴位移增加问题？
轴向推力过大：
加平衡盘 增加轴向推力轴承的承载能力
保护离心式压缩机不产生轴向位移
压缩机振动的起因
1. 联轴器的对中不良 2. 轴承油膜：轴承油膜振荡 3. 转子平衡状况：转子产生了弯曲或在转子上有可 能产生了与不平衡力相类似的新激振力 4. 轴承磨损：由振动理论可知,如果轴承磨损,将会 使转子——轴承系统支撑刚度降低,在激振力不 大时,也会产生比较大的工频振动 5. 动、静摩擦：动、静部件碰撞时,转子上受到一 个大的冲击力的作用,将使压缩机产生异常振动
透平式压缩机的性能曲线
压缩机运行点：压缩机特性+管网特性
离心式压缩机的工作点是压缩机性能曲线与管网特 性曲线的交点,只要其中一条曲线发生变化,则工作 点就会改变。管网阻力增大(如压缩机出口阀关小) , 其特性曲线将变陡,致使工作点向小流量方向移动
离心压缩机的特性曲线: 流量--出口压强线( Q ������ p 线) 是对特定 的压缩机在一定转速下, 通过实验测定的, 其变化规律如图( 1 线) ( 流量--功率线、流量-- 效率线略) 。 压缩机后接管网系统, 气体通过管网时, 要克服一系列的阻力, 还需 要保持一定的压力。表示气流通过管网所需要的压力和流量之间关 系的曲线,称为管网特性曲线( 2 线) , 它是一条近似抛物线, 管网特性曲线和离心压缩机的特性曲线的交点A 便是该压缩机的工 作点, 压缩机只有在这一点工作, 其流量和压强才能满足外界管网的 需要, 压缩机和管网组成的整个系统处于平衡状态。
浮环密封
浮动环密封的原理是靠高压密封油在浮环与轴套间形成 油膜，节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧，将气体 封住。油膜起阻隔作用，故又称为油膜密封。
双浮环密封 为提高密封处轴的耐磨性，一般在轴
上加轴套，并在轴套上涂一层耐磨材料
组合密封：迷宫密封、浮环密封、机械密封
增强密封效果
注油 充氮
抽气
在离心压缩机的特性曲线的右 支,系统的流量发生瞬间变化, 从Q 增至Q1, 此时管网压力随 之增加( AB 段) , 而压缩机出口 压力却下降( AC 段) , 管网上 的压力( AB 段) 总大于压缩机 出口压力( AC 段) , 此压力差 促使压缩机的流量减少, 即由 Q1 回复至Q, 工作点复原。 与之类似, 当Q 降至Q2 时, 管 网上的压力( AE段) 总小于压 缩机出口压力( AD 段) , 此压 力差促使压缩机的流量增加, 即由Q2 回复至Q。
透 平 式 压 缩 机
透平式压缩机
离心式压缩机 轴流式压缩机 透平式压缩机的性能曲线 喘振及其防治 透平式压的级
叶轮 扩压器（有叶、无叶） 弯道 回流器 涡壳（单级、出口级）
离心压缩机叶轮
一种轴向力平衡较好的结构
喘振及其防治
试比较容积式压缩机，他们为什么没有
喘振现象？
喘 振
在离心压缩机的生产过程中, 人们发现当在 某转速下, 压缩机的流量减少至某一值时, 会出 现整个压缩机管网系统气流的周期性振荡现象, 即喘振现象。 喘振时, 离心压缩机的性能大大恶化, 气流参数 ( 如压力、流量) 出现周期性脉动, 噪音加剧, 整 个机器强烈地振动, 并可能损坏机器的轴承和密 封, 甚至造成严重的事故。
喘振现象
（1）气体介质的压力和流量出现大幅变化， 严重时出现气体倒流； （2）管网出现低频振动，伴有周期性的吼 叫； （3）压缩机机体，机壳，轴承等处出现强 烈振动有周期性气流声。
喘振具有以下特征
( 1) 压缩机在稳定工况下运行时，其出口压力和进口流量变化不大，所测得的 数据在平均值附近波动，幅度很小，当接近或进人喘振工况时，出口压力 和进口流量剧烈波动，观察压力表和流量表可发现指针强烈来回摆动。 ( 2) 压缩机在稳定运转时，其噪声较小且是连续性的。当接近喘振工况时，由 于整个系统产生气流周期性的振荡，因而气流管道中发出的噪声也时高时 低，产生周期性变化。当进入喘振工况时，噪声加剧，甚至有可能有爆声 出现。 ( 3) 压缩机接近或进入喘振工况时，缸体和轴承都会发生强烈振动，其振幅要 比正常运行时大大增加。 ( 4) 机组轴位移，轴振动会比压缩机正常运转时相对增加，甚至高于设计值。 也可通过轴位移表和轴振动表观察到其变化过程。
保护离心式压缩机不产生轴向位移
⑴电磁式：当转子发生轴向窜动时，间隙变动而引 起磁组变化，时两侧铁芯磁极绕组产生不同电势， 经继电器传给指示仪表。 ⑵电触式：转子窜动时，触动电触点 ，即发出报 警或停车信号。 ⑶电涡流式：由传感器、交换器和指示器三部分 组成。由于间隙的变化，引起阻抗的变化，导致 输出电压的变化。由变换器完成轴向位移与电压 间的转换，通过指示器发出讯号。 ⑷液压式：喷嘴与转子凸缘的间隙△S 变化时，输 出的油压发生变化，由曲线P=F（△S），得知 相应的轴向位移。
在压缩机的运行中，以下因素也都会导致喘振
a． 由于进气压力突然降低使出口压力降低，压缩机出口压力低于管网压力， 止逆阀泄漏或止逆阀离压缩机太远，使高压气体倒回。导致管网特性曲线 急剧变陡，压缩机与管网联合工作点迅速移动，进入喘振区导致喘振。 b． 冷却水中断，造成冷凝效果差，出口压力高。
c． 正常生产中，系统突然减量、中断工艺气、连锁动作停机时放空阀或防喘 振阀没有及时打开。
转子的临界转速，取决于转子系统的质量、 长度和刚度的大小。 转子越长，质量越大，临界转速越低 转子的刚度越大，临界转速越高。
转子横向振动的固有频率有多阶,相应的临 界转速也有多阶,按数值由小到大分别记为 1,2,……等有工程实际意义的是较低的前 几阶任何转子都不允许在临界转速下工作 对于工作转速低于其一阶临界转速的刚性 转子,要求＜0.7；对于工作转速高于其一 阶临界转速的柔性转子，要求 1.4 n2＜n＜0.7 n1
发生喘振的根本原因是压缩机流量降低， 出口压力低于管网压力或管网阻力增加
( 1) 正常运行时压缩机出口管网压力突然升高，造成压缩机 出口憋压，气体倒流入压缩机，造成压缩机内气体流量 降到喘振流量。 ( 2) 入口压力低于规定值或入口压力调节阀失灵，使压缩机 出口压力低于管网压力 ( 3) 在一定转速下，当气体密度变小时，离心力减小，引起 压缩机出口压力低于管网压力。
在离心压缩机的特性曲线的左支,当流 量减少时, 压缩机出口压力下降, 形成 一定的倒压力差, 通过压缩机的气流 因受到阻碍而造成流量进一步减小, 出口压力也进一步降低, 最终造成管 网中的气体倒流到压缩机内。 由于气体的倒流, 管网上气体的压力 快速下降，到一定值时， 倒流停止, 压缩机又开始向管网供气, 经过压缩 机的气量逐渐回升, 管网上气体的压 力增加 , 超过压缩机出口压力时，压 缩机的流量受阻又开始减少, 气体倒 流又一次产生, 周而复始,整个系统内出现周期性的气 流振荡, 发生喘振。
轴流式压缩机的级：动叶和静叶
转子上的动叶与它 后面的静叶导流器 组成级，压缩机通 常由若干个级构成 级组。
典型的机械密封
迷宫密封
将泄漏气体引入到吸气管
多段迷宫密封
干气密封中的一个密封环 上面具有均匀分布的浅槽, 运转时进入浅槽中的气体 受到压缩, 在密封环之间形 成局部的高压区, 使密封面 脱离, 从而能在非接触状态 下运行, 实现密封。 密封端面上有一定数量的 螺旋槽, 其深度在0.1mm以 内。密封原理是静压力与 流体动力的平衡。作用在 密封上的流体静态力是由 介质压力和弹簧力产生。
喘振时, 气流发出的噪音加剧, 且时高时低, 出现周期性的变化, 压力计上指针的摆动幅 度很大, 整个机器及管网处在强烈的振动状 态。据此可判断喘振的发生与否。