压缩机基础知识

由物理学可知，回转体的动量
矩的变化等于外力矩，则
U2
T=m(C2UR2-C1UR1)
两边都乘以角速度ω，得
ω1
Tω=m(C2UωR2-C1UωR1)
C1
也就是说主轴上的外加功率N
为：
U1
N=m(U2C2U-U1C1U)
上式两边同除以m则得叶轮
给予单位质量介质的功即叶轮的
理论能量头。
C2
C2R C2U
影响叶轮性能的主要 因素是叶片的弯曲形状。 按叶片出口端弯曲方向的 不同，可分为后弯、前弯 及径向叶轮三种类型。由 于后弯式叶片的级效率较 高，因此被广泛采用。叶 轮是高速旋转的部件，要 求材料具有足够的强度。 为了减少振动，叶轮和轴 必须经过动平衡试验，以 达到规定的动平衡要求。
压缩机的分类
• 按工作原理分类
1．容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进 行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其 特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。
2．动力式压缩机 它首先使气体流动速度提高， 即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降 低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也 相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流 动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩 机。
• 按排气压力分类
分类
名称
风机 压缩机
通风机 鼓风机 低压压缩机 中压压缩机 高压压缩机 超高压压缩机
排气压力(表压 )
<15kPa 0.015～0.2Mpa 0.2～1.0Mpa 1.0～10Mpa 10～100Mpa >100Mpa
•按压缩级数分类
单级压缩机 两级压缩机 多级压缩机
气体仅通过一次工作腔 或叶轮压缩 气体顺次通过两次工作 腔或叶轮压缩 气体顺次通过多次工作 腔或叶轮压缩，相应通 过几次便是几 级压缩机
ω2 β
R2 R1
特点与应用
• 优点
1. 由于是连续旋转式机械，可以大大地提高进 入其中的工质量，提高功率。所以，离心式 压缩机的第一个特点是：功率大。
2. 由于工质量可以提高，必然导致叶片转速的 提高，所以第二个特点是高速性。
3. 无往复运动部件，动平衡特性好，振动小， 基础要求简单；
4. 易损部件少，故障少、工作可靠、寿命长；
1. 单机容量不能太小，否则会使气流流道太 窄，影响流动效率；
2. 因依靠速度能转化成压力能，速度又受到 材料强度等因素的限制，故压缩机每级的 压力比不大，在压力比较高时，需采用多 级压缩；
3. 特别情况下，机器会发生喘振而不能正常 工作；
由于以上特点，离心式压缩机与其他型 式压缩机相比有显著的优越性，被广泛地应 用于下列工况：
• 容积流量分类
名称 微型压缩机 小型压缩机 中型压缩机 大型压缩机
容积流量／(m3／min) <1 1～10
10～100 ≥100
• 压缩机按结构或工作特征的分类
按工作 原理
容积式
动力式
按运动 件工作 往复式 特性
回转式
离轴旋 喷 心流涡 射 式式式 式
按运动 活 隔柱转 滑 液 三角 涡 罗 双 单 叶轮 喷
单缸1段双螺杆式 单吸入离心式
离心式压缩机
裂解气压缩机高压段 11-C-2000/HP 型号：7H-7B
工作原理
• 离心式压缩机依靠动能的变化来 提高气体的压力。当带叶片的转 子(即工作轮)转动时，叶片带动 气体转动，把功传递给气体，使 气体获得动能。进入定子部分后 ，因定子的扩亚作用速度能量压 头转换成所需的压力，速度降低 ，压力升高，同时利用定子部分 的导向作用进入下一级叶轮继续 升压，最后由蜗壳排出。对于每 一台压缩机，为了达到设计需要 压力，每台压缩机都设有不同数 量的级数和段数，甚至有几个缸 体组成。
11-C2501AX/BX 12-C-1231
11-C0101~0109
型号 9H-4M/9H-4B/7H-7B
4V-8B 11H-5S 7H-8S HL-9-065-3 11H-5S/3V-3
D604
型式 5段3级离心式
2段离心式 2段悬臂式离心式
2段离心式 离心式 离心式
4缸往复式
KS40LMZ Y4-73No16.5F
•大流量 •需长周期平稳运行 •压比不高
在我们石化行业，离心式压缩机傲视群 雄地担负着装置或系统的动力循环任务，昵 称“循环机”，是装置名符其实的心脏。
结构
•离心式压缩机主要由以下几部分组成 转子 主要由轴、叶轮、隔套，平衡鼓
• (盘），半联轴器组成。 定子 包括机壳，端盖，导流隔板，支 撑轴承和级间密封（梳齿密封）
作用是将介质均匀地引导至叶轮的进口 ，以减少气流的扰动和分离损失。它的结构 比较简单，有轴向进气和径向进气两种。径 向进气结构多采用于多级双支承压缩机中。
叶轮(工作轮)叶轮是一个最重要的部件，通过叶轮将 能量传递给气体，使气体的速度及压力都得到提高。
图 4-8 半开式和闭式叶轮 (a)开式 (b)闭式 1、轮盘 2、叶片 3、轮盖
压缩机
内容
• 什么是压缩机 • 压缩机的分类 • 各种压缩机的特点及应用 • 工作原理 • 结构 • 关键性的概念 • 压缩机与透平常见的密封型式
压缩机
• 什么是压缩机？
用来压缩气体借以提高气体压力的机械称 为压缩机。也有把压缩机称为“压气机” 和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa时 ，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时 称为通风机。
5. 机组单位功的重量、体积及安装面积小； 6. 机组的运行自动化程度高，调节范围广，且
可连续无级调节；
7. 在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度
；
8. 润滑油与介质基本上不接触，从而提高了冷
凝器及蒸发器的传热性能；
9. 对大型压缩机，可由蒸气动力机或燃气动力
机直接带动，能源使用经济合理；
• 缺点
件结构 塞 膜塞子 片 环 转子 旋 茨 螺 螺 (透平) 射
特征 式 式式式 式 式
式 杆杆 式 泵
活塞式 转来自百度文库式
滑片式
涡旋式 单螺杆
几种特殊的压缩机
根据secco烯烃包的具体情况，这里只对离心式 压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机展开交 流。
位号 11-C-2000 11-C-3101 11-C-3501 11-C-3801 11-C-1801X 11-C-5501
•轴封 •止推轴承 •油路及保护装置
级是压缩机作功的 最基本的单元，在级中 叶片带动气体转动，把 功传递给介质，使介质 获得动能。通过由隔板 构成的扩压流道和扩压 槽,介质的一部分动能 转化为压力势能，并被 导入下一级继续压缩。 中间级有叶轮、隔板、 级间密封等，末级是由 叶轮、隔板和蜗壳组成
吸入室