第三章 离心式压缩机_7
第三章、化工单元操作安全技术(改后)
第三节 熔融和干燥
一、熔融主要危险来源
1、熔融物料的危险性质； 熔融过程的碱，可使蛋白质变为胶状碱蛋白 的化合物，又可使脂肪变为胶状皂化物质，所以 碱灼伤比酸具有更强的渗透能力，且深入组织较 快，因此碱灼伤要比酸灼伤更为严重 。 2、熔融物的杂质； 碱和硫酸盐中含有无机盐杂质，应尽量除 去。其无机盐杂质不熔融、而是呈块状残留于反 应物内，块状杂质阻碍反应物质的混合，并能使 局部过热、烧焦，致使熔融物喷出烧伤操作人 员，因此必须经常消除锅垢。
第二节 加料和出料
一、加料
化工生产中投料方式一般有压入法、负压 抽入法、人工法三种。 （l）压入法投料 压入法投料指正压下投料采用的方法。采 用压入法加料时应注意以下几个问题。 1）置换。压入易燃物料时应先对加入设备 (如反应器等）进行惰性气体吹扫置换，然后压 入物料，防止压入时物料与空气混合可能产生 的危险。
3、物质的黏稠程度； 为使熔融物具有较好的流动性，可用水将 碱适当稀释，当氢氧化钠或氢氧化钾有水存 在时，其熔点就显著降低，从而可以使熔融 过程在危险性较小的低温下进行。 4、碱熔设备。 熔融过程是在150～350℃下进行的，一 般采用烟道气加热也可采用油浴或金属浴加 热，使在煤气加热，应注意煤气的泄漏引起 爆炸或中毒。对于加压熔融的操作设备，应 安装压力表、安全阀和排放装置。
2）注意投料顺序。如果是加入固体和水， 一般应先加水，再加固体物料，可减少粉尘飞 扬；如果是其他液体和固体，应先加固体物 料，再加液体物料，减少液体飞溅和蒸气逸散。 3）防静电。加入易燃易爆物料时，不允 许 直接从塑料容器倒入，以防止产生静电引起危 险。应先将物料倒入木桶，再加入设备中。
二、出料
2）严格控制干燥气流速度。在对流干燥 中，由于物料相互运动发生碰撞、摩擦易产生 静电，容易引起干燥过程所产生的易燃气体和 粉尘与空气混合发生爆炸。因此，干燥操作时 应应严格控制干燥气流速度，并安装设置良好 的接地装置。 3）严格控制有害杂质。对于干燥物料中 可能含有自燃点很低或其他有害杂质，在干燥 前应彻底清除，防止在干燥前发生危险。
离心压缩机培训讲义
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六、离心式压缩机日常维护
4）主机 主机是检查维护的主体，要按规定时间，严格 检查各轴承的振动、瓦温、回油情况、转速和轴位移的 指示情况，如发现偏离操作指标规定的范围，要采取有 效措施，排出故障因素，使主机运行正常。 5）根据检查情况，及时处理发现的问题，排出设备的脏 、乱、松、缺的现象。提高设备运行的可靠性。经常清 扫环境和设备的卫生，做到文明生产。
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五、离心式压缩机常见故障及处理
轴承温 度温度 升高 1、测温热电偶元 件漂移,接线松动 2、供油温度高、 油质不符合要求 3、润滑油压低， 油量减少 4、轴承损坏或瓦 块工作性能差 1、检查热电偶
2、调整进油温度或更换补充滑油 3、检查油泵，调整润滑油压力 4、检查轴承情况，必要时更换
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五、离心式压缩机常见故障及处理
压缩机轴 1、负荷变化大，各段压力控 1、调整工艺参数，稳定运 行。 位移大波 制不好，压比变化大。 动 2、内部密封、平衡盘密封磨 2、修理或更换各密封。 损，间隙超差或密封损坏 3、齿式联轴器齿面磨损 3、检查更换联轴器
4、压缩机喘振或气流不稳定 4、消除喘振或旋转分离 。 5、推力盘端面跳动大，止推 5、更换止推面，查找轴承 轴承座变形大 座变形原因，予以消除。 6、轴位移探头零位不正确或 6、重新整定探头零位或更 探头特性差 换探头
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三、离心式压缩机结构
离心式压缩机按结构分可分为水平剖分和垂直剖分。 1）水平剖分定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部 分
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三、离心式压缩机结构
2）垂直剖分离心式压缩机，其缸体为筒型，两端盖用 联接螺栓与筒形缸体联成一个整体。
离心式压缩机配管规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C07-2002中国石化集团兰州设计院目录1. 总则 (1)2. 管道布置 (1)2.1 工艺管道布置 (1)2.2 气轮机管道布置 (5)2.3 辅助管道布置 (7)3. 配管应力解析及管道支架 (9)3.1 配管应力解析 (9)3.2 管道支架 (10)附录1 配管柔性算图 (10)附录2 配管柔性计算例题 (11)中国石化集团兰州设计院1、总则1.1 本规定适用于离心式压缩机吸入、级间、排出管道、密封油系统、油冷却器以及汽轮机系统的配管设计。
不适用于由制造厂成组或成套供应的配管系统设计。
1.2 本规定第三章及附录一和二的内容，供配管设计人员在配管研究阶段，对离心式压缩机的吸入和排出口管道，作初步的宏观应力分析和判断，设计出可行的管道几何形状，供应力分析专业进行最终的柔性分析和计算，直到最后确定为止。
2、管道布置2.1 工艺管道布置2.1.1 离心式压缩机典型配管研究图见图2.1.1-1和图2.1.1-2。
离心式压缩机上方及四周的配管，不应妨碍其吊装及维修，不应在转子抽出范围内布置管道。
离心式压缩机的周围要留有足够的检修空间。
图2.1.1-1 离心式压缩机及汽轮机管道平面布置研究图注：（图2.1.1-1） ①见第2.1.10条 ②见第2.1.12条 ③见第3.0.1条 ④见第2.1.11条⑤见第2.2.5条，此阀通常随机带来。
⑥见第2.2.9条吊钩图2.1.1-2 离心式压缩机及汽轮机管道立面布置研究图注：①见第2.1.12条。
2.1.2必须重视离心式压缩机吸入口处的配管结构，使其结构有利于入口处流体的分布均匀。
吸入管弯头与压缩机法兰之间，必须配置一段直管段（不连支管），此直管道长度至少为3～5倍管径，如图2.1.1-2所示。
对这一直管段的要求，通常由压缩机制造厂提出。
2.1.3吸入口处的弯管，其弯曲半径应等于或大于3倍于管道直径。
排出口处的弯管应采用Ｒ≥1.5DN的弯头。
离心式制冷压缩机结构
离心式制冷压缩机结构首先，离心式制冷压缩机的进气口是从外部吸入制冷剂的通道。
制冷剂经过进气口进入离心轮。
离心轮是离心式制冷压缩机的关键组成部分。
它由一个或多个叶片组成，固定在驱动轴上。
当驱动轴旋转时，离心轮叶片受到离心力的作用，从而产生高速旋转。
制冷剂被离心力推到离心轮外缘。
接下来，制冷剂通过扩压器进入压缩室。
扩压器的作用是将制冷剂的压力降低，从而使其状态发生变化。
在压缩室内，制冷剂被进一步压缩，温度也随之升高。
然后，压缩后的高温高压制冷剂通过出气口排出。
出气口通向冷凝器，将制冷剂释放出来，并在此过程中散热。
散热器是一个类似于散热片的装置，通过自然对流或强制对流实现散热。
散热后的制冷剂再次进入进气口循环。
最后，离心式制冷压缩机由电机驱动。
电机通过驱动轴带动离心轮的旋转，从而使制冷剂被压缩。
离心式制冷压缩机的工作原理是靠离心力将制冷剂压缩。
当制冷剂进入离心轮后，受到离心力的作用而产生高速旋转。
离心轮旋转时会改变制冷剂的动能和压力。
制冷剂经过扩压器进入压缩室，受到进一步压缩。
压缩后的高温高压制冷剂通过出气口排出，再经过冷凝器散热后再次进入进气口循环。
总之，离心式制冷压缩机是一种结构简单、运行稳定的制冷压缩机。
它具有高效率、低噪音等优点，在各种制冷设备中得到广泛应用。
离心式制冷压缩机的结构包括进气口、离心轮、扩压器、压缩室、出气口、散热器和电机。
通过离心力将制冷剂压缩，实现制冷效果。
H《化工过程流体机械》第3章叶片式压缩机_总结思考公式习题
《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第三章）2009.10.15（内容总结及思考题）第三章叶片式压缩机§ 3.1 离心压缩机的结构类型3.1.1 离心压缩机的基本结构3.1.2 主要零部件3.1.3 典型结构小结：1．基本结构级、段、缸、列；首级、中间级、末级；叶轮、扩压器、弯道、回流器、吸气室、蜗壳；2．主要零部件叶轮（后弯型，相对宽度b2/D2，直径比D1/D2）；扩压器（叶片、无叶片）；3．典型结构单级、多级，水平中开型、高压筒型等。
思考题：[2] 3-1．何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？§ 3.2 离心压缩机的工作原理3.2.1 工作原理3.2.2 基本方程3.2.3 压缩过程3.2.4 实际气体小结：1．工作原理离心压缩机特点（优缺点）；关键截面参数（s、0、1、2、3、4、5、0'）；2．基本方程连续性、欧拉方程，焓值方程（热焓形式）、伯努利方程（压损形式）；3．压缩过程等温压缩、绝热压缩、多变压缩过程（过程指数m、绝热指数k）；4．实际气体压缩性系数Z、混合气体（ρ、R、c p或c v、k）。
思考题：[2] 3-2．离心压缩机与活塞压缩机相比，它有何特点？[2] 3-3．何谓连续方程？试写出叶轮出口的连续方程表达式，并说明式中b2/D2和φr2的数值应在何范围之内？[2] 3-4．何谓欧拉方程？试写出它的理论表达式与实用表达式，并说明该方程的物理意义。
[2] 3-5．何谓能量方程？试写出级的能量方程表达式，并说明能量方程的物理意义。
[2] 3-6．何谓伯努利方程？试写出叶轮的伯努利方程表达式，并说明该式的物理意义。
[2] 3-14．如何计算确定实际气体的压缩性系数Z？[2] 3-15．简述混合气体的几种混合法则及其作用。
§ 3.3 离心压缩机的工作性能3.3.1 能量损失3.3.2 性能参数3.3.3 单级特性3.3.4 多级特性3.3.5 性能换算小结：1．能量损失流动（摩阻、分离、冲击、二次流、尾迹、M）、轮阻、内漏气损失；2．性能参数能头、功率、效率，级中气体状态参数（温度、压比、比容）；3．单级特性能头（压比）、功率、效率特性，喘振和堵塞工况、稳定工况区；4．多级特性特性（曲线陡、喘振限大、堵塞限小、稳定区窄）、影响（u2、μ）；M、k）、完全相似和近似相似（k＝k'）换算。
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。
离心式压缩机组成
离心式压缩机组成离心式压缩机组成是一种常见的压缩机类型，它在工业生产中广泛应用。
离心式压缩机组成由入口部分、压缩部分和出口部分组成，它通过旋转叶轮的离心力将气体压缩并排出。
本文将介绍离心式压缩机组成的原理和工作过程。
入口部分是离心式压缩机的第一个部分，它负责将气体引入压缩机。
入口部分通常包括进气道和进气滤清器。
进气道是气体进入压缩机的通道，而进气滤清器则起到过滤空气中杂质的作用，保护压缩机内部的部件不受损坏。
压缩部分是离心式压缩机的核心部分，它由旋转叶轮、静止叶轮和机壳组成。
旋转叶轮由驱动装置带动高速旋转，而静止叶轮则位于旋转叶轮的前方，起到引导气体流动的作用。
当气体被旋转叶轮吸入后，离心力使气体获得了动能，气体的压力也随之增加。
随着旋转叶轮的高速旋转，气体逐渐被压缩，并向离心力的方向排出。
出口部分是离心式压缩机的最后一个部分，它将压缩后的气体排出压缩机。
出口部分通常包括出气道和排气阀。
出气道是气体排出压缩机的通道，而排气阀则控制气体的流动，以保证压缩机的正常运行。
离心式压缩机组成的工作过程如下：当压缩机启动后，驱动装置带动旋转叶轮高速旋转。
气体通过进气道进入压缩机，并经过进气滤清器过滤杂质。
随着旋转叶轮的旋转，气体被吸入并受到离心力的作用，压缩过程中气体的温度和压力逐渐增加。
最后，压缩后的气体通过出气道排出压缩机。
离心式压缩机组成在工业生产中有着广泛的应用。
它可以将气体压缩成高压气体，供给工业生产中的各种设备使用。
离心式压缩机组成的结构简单，运行稳定可靠，且具有较高的效率。
在一些需要大量气体供应的场合，离心式压缩机组成可以满足生产需求。
离心式压缩机组成是一种常见的压缩机类型，它由入口部分、压缩部分和出口部分组成。
通过旋转叶轮的离心力将气体压缩并排出。
离心式压缩机组成在工业生产中应用广泛，具有结构简单、运行稳定可靠的特点。
它能够满足工业生产对气体供应的需求，提高生产效率。
离心压缩机基础详解PPT课件
排气压力(表压 )
<15kPa
0.015～0.2Mpa 0.3～1.0Mpa 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
沿垂直于压缩机轴的径向进行的。所以也 称径流压缩机。
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工作原理
• 具有叶片的工作轮在压缩机的轴上旋转，进入工 作轮的气体被带着旋转，增加了动能（速度）和 静压头（压力），然后出工作轮进入扩压器内， 在扩压器内气体的速度转变为压力，进一步提高 压力，经过压缩的气体再经弯道和回流器进入下
• 一级叶轮进一步压缩至所需的压力。 气体在叶轮中提高压力的原因有两个：一是气体 在叶轮叶片作用下，跟着叶轮做高速的旋转，而 气体由于受旋转所产生的离心力的作用使气体的 压力升高；二是叶轮是从里到外逐渐扩大的，气 体在叶轮里扩压流动，使气体通过叶轮后压力提 高。
，符号V表示，数值为密度的倒数。
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性能参数
• 离心压缩机的主要性能参数是流量、排气
压力、有效功率、效率、轴功率、转速、 压缩比和温度。
• （1）流量：单位时间内流经压缩机流道
任一截面的气体量，通常以体积流量和质 量流量两种方法来表示。
压 缩 机 基 本 知 识
综合上述三个定律可以得到：P1υ1/ T1= P2υ2/ T2=R或Pυ=RT（2——1式，适用于1千克气体）。由于V=mυ，因而 对于m千克的气体来说，上式可以写成：PV=mRT（2——2式适用于m千克气体）。1式和2式称为理想气体状态方程式。 式中： P——绝对压力，N/m2（牛顿/米2） υ——比容，m2/Kg（米3/千克） T——绝对温度，K m——气体质量，Kg R——气体常数，J/（Kg*K）（焦耳/千克*开），R=8314/μ，μ为气体的分子量。
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（2）燃烧：燃料加入压缩空气中并点火； （3）膨胀：燃烧后的天然气通过一个喷管而膨胀并对外作功； （4）排气：燃烧后的天然气被排放到大气中。 压缩机广泛应用于化工企业各部门，主要用途是： （1）压缩气体用于输送。 （2）作为动力。
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（3）用于制冷和气体分离。 （4）用于气体的合成和聚合。 （5）用于油的加氢精制。 2.压缩机的种类： （1）按作用原理分为：容积式和速度式。容积式压缩机靠在气缸作往复运动的活塞或旋转运动的转子来 改变工作容积，从而使气体体积缩小而提高气体的压力，即压力的提高是依靠直接将气体体积压缩来实 现的。速度式压缩机靠高速旋转叶轮的作用，提高
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3.查理定律：法国科学家查理最先研究发现：比容不变时，理想气体的绝对温度与绝对压力成正比。可以 写成：P1/P2= T1/T2。
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第二节 理想气体状态方程式 要使燃料的热能部分地转化为机械能，需要依靠工质状态发生一系列有规律的变化。而工质的状态是由压力P、
比容υ和温度T这三个基本参数来表示的。这三个参数之间并不是孤立的，而是有内在联系的。一定量的 气体在开始时的状态我们用P1、υ1 、T1 来表示，经过状态变化后气体状态用P2、υ2 、T2来表示。
第四讲_离心式压缩机_第7节_多级离心压缩机的性能曲线
多级离心压缩机的性能曲线
第I级进气量 第II级进气量
Qs
m
s
m RTs ps
,
m
psQs RTs
Qs
m
s
m RTs ps
,
m
Q2 ps RTs
两级串联质量流量不变： m m m
Qs
ps ps
Ts Ts
Qs
由于两级吸气状态不同，各级进气体积流量不同。
多级离心压缩机的性能曲线
由于两级吸气状态不同，各级进气体积流量不同。
Ⅰ级： (QsⅠ)a、a
Ⅱ级： (QsⅡ)a (QsⅠ)a、Ⅱa
整机： (QsⅠⅡ)a (QsⅠ)a
ⅠⅡ a
Ⅰ
Ⅱ
a
多级离心压缩机的性能曲线
工作范围的确定
（1）最小流量点向右，即喘振流量点变大
① sⅠ dⅠ sⅡ QsⅡ QsⅠ
② QsⅠ pdⅠ QsⅡ
所以当第Ⅰ级流量下降到某一定值时， 尽管该级尚未达到该级的喘振流量 QminⅠ，但此时第Ⅱ级的流量QsⅡ 可能 已经达到其喘振流量QminⅡ。 故：两级串联压缩机喘振流量（QⅠ+Ⅱ）min〈（QⅠ）min， 性能曲线喘振点右移。
多级离心压缩机的性能曲线
工作范围的确定
多级离心压缩机的性能曲线
与离心泵一样，离心压缩机或级在不同转速n 下可得到不同性能曲线。
多级离心压缩机的性能曲线
n↑、ε↑：曲线向右上方移动
n↑、M↑：Qs偏离设计工况时， 损失大大增加，曲线变陡，稳 定工况区变窄。曲线向右上方 移动
喘振界限
多级离心压缩机的性能曲线
第三章 离心式压缩机_7
喘振实例-1
例：前郭炼油厂一催化装置的MB-CH型7级串联水平中 分离心式气体压缩机。 a．由转速变化引起的喘振 正常情况下，压缩机转速的改变由系统反应的压力 信号控制，但机器发生故障时，压力信号不能使汽 轮机转速自由调节。某年冬季，由于蒸汽量不足， 蒸汽管网压力低，汽轮机用蒸汽经常出现0.7~0. 8MPa，机组出现满负荷状况非常多，转速上不去， 有时只达到给定信号的80%~90%，常出现喘振。
体的机器需要两缸或多缸串
联起来形成机组。
百万吨乙烯装置 “中国心”的诞生
a）级数与气体分子量的关系： 达到相同压比2.5时，压缩不同气体时所需压缩 气体分子量对所需压缩功的影响 功和级数的比较 多方压
气体
m 8315 pd 2 dp H pol T1 1 J 氟里昂- 1 kg 136.3 1.10 1 6.15 ps 186 1 m 16.97 11
曲线很陡4轴流压缩机的变工况特性较差轴流离心压缩机性能曲线对比3423按工作介质选型1按轻气体与重气体选型2按工作介质的性质及排气压力是否很高选型3按气固气液两相介质选型?压缩轻气体所需的有效压缩功就大因而选用的压缩机级数就多甚至需要选用多缸串联的压缩机机组为了使结构紧凑应尽可能选用优质材料以提高叶轮的u2并选用叶片出口角较大叶片数较多1按轻气体与重气体选型的叶轮以尽可能的提高单级的压力比从而减少级数
特点：简单、方便，省功，但增加设备。 原理：压缩机特性叠加，使流量或压力倍增。 qv qv1 qv 2 串联： p p1 p2
并联：q q q v v1 v2
2
1
1
dp : 进出口的静压能增量 ,
多变压缩功 多变能量头 ,
压缩式7离心式压缩机制冷系统的安全操作
第七部分离心式压缩机制冷系统的安全操作7.1离心式压缩机7.2离心式压缩机制冷系统安全操作7.3离心式压缩机制冷系统不正常运行7.1离心式压缩机离心式压缩机由机缸、增速器及电机组成。
压缩机缸是由机外壳及装有若干个叶轮的转子、轴承、密封、隔板、平衡盘及进出口接管等部件组成。
用于机组型的压缩机中还装有入口导流叶片装置。
图2-45是FLZ－1000A型单级离心式压缩机的剖面图。
图2-45FLL－1000A单级离心压缩机剖面图1—调节装置；2—蜗壳；3—叶轮；4—齿轮箱；5—联轴器；6—电动机；7—机壳；8—机体●压缩机缸本体压缩机缸体外壳一般都做成水平对开式，上半部可卸下，以便组装和检修。
封闭式的离心压缩机把叶轮、增速器及电机均密封于一个机壳中。
制冷剂气体与电机直接接触，并冷却电机。
因氟里昂制冷剂有较好的电气绝缘性能，所以目前封闭式制冷离心机组都采用氟里昂为制冷剂。
●入口导流叶片调节装置在叶轮入口的径向上设置可转动的导叶，改变其角度，就可改变叶轮入口的气流方向，也就可改变压缩机的特性。
它一般由10～12片可转动的叶片组成一个菊形阀，每个叶片上均有一个圆锥齿轮，与一个大伞齿轮圈联接。
当大伞齿轮转动时，可带动全部叶片转到某个角度。
调节杆可由电动执行机构带动，也可用手轮人工调节开度。
●增速器叶轮输出的能量与叶轮圆周速度的平方成正比，提高叶轮的圆周速度对提高压缩比是有利的。
用电动机驱动的离心压缩机一般是用齿轮增速器来提高叶轮的转速。
中小型机组的增速器是由一对平行的轴齿轮放在增速器体内的四个滑动轴承上。
一般传动速比为2～4。
由油泵送出的润滑油对各轴承进行强制润滑，并对齿轮喷油进行润滑。
大型离心式制冷机的传动速比较高，有的可达10。
多采用行星齿轮增速．●轴密封封闭式离心式制冷机是不需要轴封的，而开式离心式制冷机，由于转子主轴要穿过机壳就需要轴封。
轴封不仅要防止制冷剂气体外漏而且要防止外部空气渗人。
目前从国外引进的离心式制冷机绝大多数是封闭式的。
离心式压缩机配管规定
目录第一章总则第二章管道布置第一节工艺管道布置第二节气轮机管道布置第三节辅助管道布置第三章配管应力解析及管道支架第一节配管应力解析第二节管道支架附录1 配管柔性算图附录2 配管柔性计算例题第一章总则第本规定适用于离心式压缩机吸入、级间、排出管道、密封油系统、油冷却器以及汽轮机系统的配管设计。
不适用于由制造厂成组或成套供应的配管系统设计。
第本规定第三章及附录一和二的内容，供配管设计人员在配管研究阶段，对离心式压缩机的吸入和排出口管道，作初步的宏观应力分析和判断，设计出可行的管道几何形状，供应力分析专业进行最终的柔性分析和计算，直到最后确定为止。
第二章管道布置第一节工艺管道布置第离心式压缩机典型配管研究图见图离心式压缩机上方及四周的配管，不应妨碍其吊装及维修，不应在转子抽出范围内布置管道。
离心式压缩机的周围要留有足够的检修空间。
图离心式压缩机及汽轮机管道平面布置研究图注：（图①见第②见第③见第④见第⑤见第，此阀通常随机带来。
⑥见第吊钩图离心式压缩机及汽轮机管道立面布置研究图注：①见第第必须重视离心式压缩机吸入口处的配管结构，使其结构有利于入口处流体的分布均匀。
吸入管弯头与压缩机法兰之间，必须配置一段直管段（不连支管），此直管道长度至少为3～5倍管径，如图对这一直管段的要求，通常由压缩机制造厂提出。
第吸入口处的弯管，其弯曲半径应等于或大于3D。
排出口处的弯管应采用Ｒ≥1.5DN的弯头。
第当吸入管道直径与压缩机上的吸入管接口不相符时，应采取过渡变径管连接，严禁采用异径法兰连接。
一般变径管角度为8~12°，而有的压缩机制造厂要求过渡变径管的角度不大子６°，如图图2.1.4 吸入口过渡变径管排出口附近的变径应采用定型产品的异径管连接。
不得采用异径法兰连接。
第对机壳开缝与轴呈水平方向，即转子从机壳上部吊起的结构（图，必须配置一段较长的可拆装的管段，以便将压缩机的顶盖吊起，如图图单级或多级压缩机机壳开缝与轴呈水平方向图在压缩机顶部的吸入及排出管道布置空视图注：（图①见第②见第③当用汽轮机驱动时，压缩机吸入、排出管道上的阀门不常操作，用电动机时，吸入管道上的阀门一般为自动或手动节流式。
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喘振实例-4
e. 进气温度变化造成的喘振情况
某压缩机原来进气温度为30度，因生产中冷却器出了故 障，使气温剧增到70度，这时压缩机突然出现了喘振 究其原因就是因为进气温度升高，使压缩机性能曲线下 降，由线1下降为l’，而管网性能曲线未变，压缩机工作
点变到A’，此点如果落在喘振线上，就会出现喘振。
（3）防喘振的措施
工 作 点
压缩机与管网联合工作
平衡工况的稳定性
平衡工况点（稳定） pout －qV 特性右段qV↑增加 →
→ 机 p ＜管 p → → 流量 qV↓减少
（自动平衡）
流量 qV↓减少 → → 机 p ＞管 p → 流量 qV↑增加（自动平衡）
不稳定工况
驼峰型 pout －qV 特性左段 流量 qV↓减少 → 机 p ＜管 p → 流量 qV↓（不稳定）
特点：简单、方便，省功，但增加设备。 原理：压缩机特性叠加，使流量或压力倍增。
p
p
串联
q
并联
q
压缩机的各种调节方法及其特点
☆思考题 试简要比较各种调节方法的优缺点
调节方法 出口节流 调节 进口节流 调节
原理 节流 管特性斜率
改变特性 措施 管特性 阀门
优点 简单方便 简便省功 ( qV )min↓ 经济性好 改善喘振 ( qV )min↓
问题 流动 损失 节流 损失
经济性 差
应用 常备 不常用
节流 进气预旋 c1u (Hth)
调进口角 α3A 平移机特性
机特性
机特性 机特性 机特性
阀门 可调 导叶
可调 导叶
好
很好 较好 最佳
常用 轴流机 常用
不常用 常用
可调 进口导叶
可调 扩压器叶片 变速调节
机构 复杂
机构 太复杂
变速 连续调节 需变速 驱动 经济性最好 驱动机
流量
增加 不适合 （略增）
压力
增加
适用
管网特性 阻力较大 特性陡峭
要求
注意 前后机 性能
串联
适合
并联
适合
不适合
（略增）
阻力较小
特性平缓
机性能
相近
3.2.3 压缩机的调节方法及特点
1 压缩机出口节流调节 2 压缩机进口节流调节 3 采用可转动的进口导叶调节(又称进气预旋调节) 4 采用可转动的扩压器叶片调节
A1
A
压缩机的各种调节方法
(3) 改变压缩机转速 调节压缩机转速，使其特性曲线变化，工况点也 随之变化。 特点：最省功、经济，调节范围宽，无其它损失； 但要求原动机速度可调或有调速机构。 原理：压缩机速度变化， 特性曲线变化。 注意：流量太小时， n1 p 也会进入喘振区
n3
n2
qv
压缩机的各种调节方法
压 缩 机
管网
设 备（装 置）
管网的特性曲线
管网特性曲线（三种） 管网流量与所需压力关系 a. b. p ＝ pr ＝ const （压力恒定）
2 p A qV
（主要形式）
2 c. p pr A q V （混合特性）
压缩机与管网联合工作 平衡工作点： 压缩机和管网特性交点 M 满足能量守恒和质量守恒 （机提供与管所需相等） 说明：容积式（往复式）一般与管网无关 动力式（离心式）必定与管网有关
5 改变压缩机转速的调节
6 三种调节方法的经济性
压缩机的各种调节方法
（1）压缩机出口节流调节 在压缩机出口安装节流阀，靠阀的开度调节流量. 原理：阀关小时，流量减小，管网阻力增大，管网特性 曲线变陡。 特点：简单、方便，但功率浪费大。 注意：流量太小时，会进入喘振区。
A1
A
压缩机的各种调节方法
（2）压缩机进口节流调节 压缩机进口安装节流阀，控制进口 流量和压力。 特点：简单、方便，省功率，应用广 泛。 原理：阀开度大小，改变压缩机吸入 参数，使压缩机特性曲线变化。 注意：流量太小时，也会进入喘振区
压缩机与管网联合工作
稳定工况点M
p M M
dp dp ＜ dq dq v comp v pipe
压缩机性能曲线的斜率小
于管路特性曲线的斜率。
特点：当因系统波动使工作点暂时偏离该点后， 还会再自动回到该点。
qv
不稳定工况点M ′ 压缩机性能曲线的斜率大于管路特性曲线 的斜率。
喘振实例
喘振实例-2
b．气体分子量减小引起喘振
催化装置试验采用掺炼渣油，20天后由于渣油中重金 属含量高，引起催化剂中毒，使裂化气体组成发生变化 ，富气中H2组分高达40%（体积百分比），富气分子量 降低到35（原设计分子量是50）。分子量降低后，压缩 机发生喘振。
喘振实例
喘振实例-3
c．压缩机出口管路节流引起喘振 在压缩机出口管路上入容器前打洗涤水，管内径是 150mm，结垢后内径变成30mm，出口管路阻塞，管路性 能曲线上移，工作点进入喘振区域，发生喘振。 d．进口节流（进口压力低）导致压缩机喘振。 A1 一次，由于压缩机前油气分离罐破沫网脱落，被吸入 A 压缩机入口管，形成节流，进口压力低，导致喘振。
（1）压缩机喘振的机理
（2）喘振的危害
（3）预防喘振的措施
（1）压缩机喘振的机理
两方面因素决定： (a) 内在因素: 旋转脱离、旋转失速 •旋转脱离
流量减小 边界层分离 旋转脱离
i 1A 1 0 , 1A 1
(1) 压缩机喘振的机理（续）
(b) 外在条件：压缩机管网系统的特性
3.2 性能与调节
3.2.1 离心压缩机的性能曲线 3.2.1.1 性能曲线形成、特点、工况 3.2.1.2 喘振工况 3.2.1.3 堵塞工况 3.2.3 压缩机的调节方法及特点
（1）性能曲线 的形成 离心压缩机的工作性能
最主要参数是压力比、 效率、功率和流量。
性能曲线： 在一定转速和进口条 件下的压力比与流量、 效率与流量的关系曲 线。
课堂问答
1、离心压缩机串并联特点和使用场合？ 2、离心压缩机常用的调节方法有哪些？
喘振实例-1
例：前郭炼油厂一催化装置的MB-CH型7级串联水平中 分离心式气体压缩机。 a．由转速变化引起的喘振 正常情况下，压缩机转速的改变由系统反应的压力 信号控制，但机器发生故障时，压力信号不能使汽 轮机转速自由调节。某年冬季，由于蒸汽量不足， 蒸汽管网压力低，汽轮机用蒸汽经常出现0.7~0. 8MPa，机组出现满负荷状况非常多，转速上不去， 有时只达到给定信号的80%~90%，常出现喘振。
串联特性：
①总压比：……乘积 ②质量流量>单机流量 ③管路阻力下降，2点工况……
⑵ 离心压缩机的并联 应用场合： ① 增加供气量； ② 气量很大，一台困难 ③ 用气量变动，利用台数控制
并联特性： ①总流量增加，但单台流量…… ②若并联后管路阻力系数增大……
注意串联或并联工作时 压缩机和管网特性相互协调匹配
dp dq v
dp ＞ dq comp v
pipe
特点：当因系统波动使工作点暂时偏离该点后， 不会再自动回到该点。
压缩机的串联与并联
⑴ 离心压缩机的串联 如前面分析：性能曲线变陡、稳 定工况区变窄、应取第二级的稳 定工况区宽于第一台。
线
堵塞工况
当流量增大时，气流速度升高， 流道某喉部气流流速将达到临界状 态，即流速等于音速 c=a(M=1)。 这时流量为最大流量 qmax ，若想 再提高流量，则会出现激波（波障） 气流穿过波障时将有很大波阻损 失，压力不再升高，流量也不能再 增加，这种工况称为“阻塞工况”。
3.2.1.2 喘振工况
性能曲线是选型、操作 以及性能调节的依据。
（2）性能曲线的特点
随着流量的减小，压缩 机能提供的压力比将增大。 离心压缩机有最大流量和最 小流量两种极限流量；排出 压力也有最大值和最小值。 效率曲线有最高效率点， 最佳工况点，设计工况点。
性能曲线分析：
① 有效压头 Hpol 受各种损失影响，以沿程摩擦损失和冲击损失
压缩机启动和停车过程中注意喘振
下图中哪一图所示的开车和停车顺序是正确的?
先升压、后升速
(a)
先降速、后降压
(b)
先升速、后升压
(c)
先降压、后降速
(d)
开车和停车顺序
先升压、后升速
先降速、后降压
开车和停车顺序
先升速、后升压
先降压、后降速
3.2.2 压缩机与管网联合工作
整套装置连接形式： 压缩机→ 管道 → 设备（装置） 通常：管道+设备——称为管网系统
流量进一步减小 出口压力显著下降
脱离团阻塞流道 管网压力下降慢
ε
倒流
这种周期性、 低频率、大振 幅的正反气流 震荡现象为喘 振
（2）喘振的危害
• 性能曲线中断：流量—正流、倒流；ｐ2—变 大、变小；η—下降。 • 出现噪音（呼哧）、吼叫、爆音； •对机器的损害：转子及定子元件受交变应力， 使密封及轴承损坏，甚至发生转子与定子元件 相碰、压送的气体外泄、引起爆炸等恶性事故
（4）叶轮进口导叶（进气预旋）、扩压器叶片调节 转动导叶或扩压器叶片，使气流无冲击进入， 避免气流冲击和喘振发生。 特点：经济性好，损失少，但机构复杂。 原理：减少压缩机内部冲击损失， p 使压缩机特性曲线变平缓。 可避免或减小喘振区。
q
(5) 压缩机的串联与并联
两台或几台压缩机串联或并联后，使特性曲线 成倍增加，工况点提高。
影响最大。 ② 压力比 ε随流量增大而减小。 ③ 效率 η 在额定流量下最高， 效率最高时为设计工况点或额定 工况点，要求压缩机尽可能的在 此点附近工作。
N H N
η
ε
η Hpol
④ 功率 N 一般随流量增加而增