轴流压缩机技术及应用
轴流式压缩机
一、轴流式压缩机简介轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机它是由3大部分组成，一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子，二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子（静子），三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。
轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈扩压器、轴承箱、油封、密封、轴承、平衡管道、伺服马达、底座等组成。
轴流式压缩机的静叶可调机构和带动该机构的中间气缸，机壳是标准化的同一种型号不同级数的机壳，进排气缸是一样的，不同级数机身长度的改变组合木模来实现，当级数不用时，除轴向长度不同外，其它所有结构都一样。
主轴都是为镍铬合金钢，叶片材料为铬不锈钢，静叶内缸结构尺寸、轴封、密封、联轴器级轴流式压缩机的附属设备、润滑油系统、控制系统、保护系统都是非常智能型的。
前6级的反动为百分之70，以后几级的反动向为百分之100。
压缩机底座由钢板焊接而成，压缩机本体重量通过下壳体的支腿，支撑在底座的4个支柱上，下机壳与底座上的支座间有定位及导向结构，整个轴流式压缩机的重量支撑在4个支柱上，其低压侧的2个支柱与机壳支腿的上下面做成球面的，支柱与支腿之间的间隙因此允许机器低压侧在各个方向上摆动以适应受热膨胀。
定子的死点在高压侧，所以高压侧的支柱不允许机器的高压侧轴向移动，只允许在垂直于轴的横向移动。
为了保持轴孔的水平高度不变，高压侧的2个支柱为特殊材料做成，不会因受热而伸长。
当我们启动轴流式压缩机后，空气从压缩机过滤器中进入，同时产生的噪声会沿着进气口传出，然后经过整流栅使吸入的气流稳定，为隔离压缩机对吸气管道的机械震动、降低噪音，同时补偿压缩机的热膨胀位移，也利于压缩机检修时设备对中调整，在压缩机与吸入气管道的连接处配置了柔性补偿器。
采用柔性合成胶材料，其耐温以产生逆流时的风温，经过进气节流阀来控制压缩机启动带来的阻力，当压缩机运行稳定后，压力值上升到指定时。
进气调节阀开始关闭，放空阀动作卸掉内部多余的气压。
压缩机的应用及分类
压缩机的应用及分类一、引言压缩机作为一种常见的工业设备，广泛应用于制冷、空调、石油化工等行业。
本文将介绍压缩机的应用领域以及常见的分类。
二、压缩机的应用领域1. 制冷与空调制冷与空调行业是压缩机最常见的应用领域之一。
压缩机通过压缩制冷剂，使其在高温高压下蒸发，从而吸收空气中的热量，实现冷却效果。
在家庭和商业空调中，压缩机通常用于冷凝器和蒸发器之间的制冷循环中。
2. 石油与天然气工业在石油与天然气工业中，压缩机被广泛应用于输送、压缩和处理气体的过程中。
例如，天然气输送管道中的压缩机可以将天然气压缩成高压状态，以便长距离输送。
另外，压缩机还常用于炼油过程中的催化裂化、氢气压缩等工艺。
3. 化工工业化工工业中的压缩机主要用于气体的压缩、泵送和供应。
例如，聚合物生产中的压缩机用于将气体推动到反应器中；氨压缩机用于氨合成过程中的气体压缩等。
4. 电力工业在电力工业中，压缩机通常用于发电过程中的空气压缩和汽轮机进气。
压缩机将大量空气压缩后，送入燃烧室与燃料混合，提高燃烧效率。
同时，压缩机还可用于锅炉的燃烧风机和煤气输送系统。
5. 食品与饮料工业在食品与饮料工业中，压缩机主要用于气体的压缩和输送。
例如，饮料生产过程中，压缩机用于将空气压缩成液体中的气泡；食品加工中，压缩机用于气体的输送和灭菌等。
三、压缩机的分类1. 依据工作原理分类(1) 正压式压缩机：正压式压缩机通过压缩腔体的容积减小来实现气体的压缩。
其中最常见的是往复式压缩机，通过活塞来实现气体的压缩。
(2) 动态式压缩机：动态式压缩机通过高速旋转的叶轮将气体加速，再通过扩散器将气体减速，从而实现气体的压缩。
常见的动态式压缩机有离心式压缩机和轴流式压缩机。
2. 依据压缩介质分类(1) 气体压缩机：主要用于压缩气体，如空气压缩机、天然气压缩机等。
(2) 液体压缩机：主要用于压缩液体，如泵浦、液体增压装置等。
3. 依据压缩方式分类(1) 等压式压缩机：等压式压缩机将气体压缩到与外界相等或相近的压力水平。
陕鼓轴流压缩机控制系统
轴流压缩机自控系统第一部分轴流压缩机概述一、轴流压缩机1.离心风机与轴流风机的区别离心风机——轴向进气，径向排气。
即：气流流动方向垂直轴线。
轴流风机——轴向进气，轴向排气。
即：气流流动方向平行于轴线。
2、轴流压缩机产品型号含义A 40——9动叶级数轮毂直径cm静叶不可调轴流压缩机A V 56——13动叶级数轮毂直径cm全静叶可调轴流压缩机3、轴流压缩机结构AV型轴流压缩机主要件名称机壳、静叶承缸、调节缸、主轴、动叶片、静叶片、轴承箱、支承轴承、止推轴承、进口圈、扩压器、液压伺服马达（或电动调节机构）、密封。
4、轴流压缩机机组配置形式1）汽轮机拖动2）电机拖动二、机组控制系统1、分类1）按作用分☆第二种配置形式：汽轮机拖动的两机组，由汽轮机+风机构成。
风机 汽机低压端 高压端进汽端排汽端 控制系统压缩机组监控保护 生产工艺调节透平机组控制系统按其服务对象一般分为生产工艺调节和机组运行状态的监控及保护。
生产工艺调节主要是指为满足生产工艺需要，机组控制系统完成对机组运行参数的调整，它是生产的需要，是机组所服务的装置的工艺需要。
机组运行状态的监控及保护，是指为机组操作人员提供了解机组运行状况的界面同时提供保证机组能正常、安全、可靠地运行的监控与安全自保功能。
工艺调节功能主要是对压缩介质的流量、压力的调整。
调整的手段主要有：调整静叶（或进口导叶、进口节流门）角度、改变机组转速等。
机组运行状态的监控及保护功能主要完成对机组运行过程中的各种运行参数的采集、显示、记录以及完成各种逻辑联锁与保护功能。
2）按专业分2、自控系统组成第二部分轴流压缩机自控系统一、轴流压缩机工艺系统图纸上面标注的流程图二、轴流压缩自控系统的作用压缩机作为供风设备是各种工艺装置的心脏，机组能否正常运转就是工艺装置能否正常运转,而机组自控系统是机组的中枢神经指挥中心，直接指挥机组的正常运转,因此自控系统是压缩机组的重要组成部分。
陕鼓的轴流压缩机组控制技术是随同轴流压缩机的引进从当时的瑞士苏尔寿公司一起引进的，随着自动化控制技术的不断发展，轴流压缩机组控制技术也在我们的努力下不断的吐故纳新，因此陕鼓的轴流压缩机组控制技术是领先的，也是完善的。
TS-3000系统在轴流压缩机喘振控制中的应用(精)
经验交流2006年第2期广东自动化与信息工程 29TS-3000系统在轴流压缩机喘振控制中的应用杨小锋(中国石化股份有限公司广州分公司信息仪控一车间摘要分析轴流压缩机喘振产生的原因及危害以广州石化为例介绍TRICONEX 公司TS-3000系统的轴流压缩机防喘振控制技术关键词轴流压缩机喘振TS-3000三重化1引言在炼油加工的生产过程中催化裂化装置是石油加工的重要装置具有较高的经济效益而为装置提供压缩空气的机组如同人心脏必须连续高速运转为确保机组的安全运行机组必须配置测量控制联锁等系统对机组进行实时的监测保护压缩机防喘振系统是机组控制保护极为重要的环节2轴流压缩机的喘振2. 1喘振的定义喘振是指轴流压缩机运行过程中因系统负荷降低而使压缩机入口流量降低当入口流量降到一定程度时其气体排出量会出现强烈振荡从而引起机身出现剧烈振荡的现象它是轴流压缩机性能反常的运行状态下面简单介绍一下喘振产生的原因 2.2喘振产生的原因在生产中, 轴流压缩机总是与管网一起联合工作图1为压缩机和管网联合工作性能曲线图中曲线I 是管网的压力线曲线ABC 为压缩机的特性线P 为管网压力Q 压缩机入口流量正常工作时机网在两曲线交点B 工作若管网阻力增加则管网曲线左移管网压力线从位置I 移到II 机网系统工作点向上移动压缩机工况向小流量偏移当流量减小到正常工作允许最小值时压缩机工作点移到C 点此时压缩机通道受阻堵塞使气流产生强烈脉动压缩机出口压力突然下降而管网中气体压力并不同时下降这时管网中压力大于压缩机出口压力气体倒流到压缩机压缩机工作点从C 经H 跳到D 点由于管网一方面向外排气一方面向压缩机倒流因而压力从C 降到G 点压缩机压力也从D 降到E 点此时压力达到新平衡压缩机又建立起正常输气条件其工作点由E 跳到F 点由F 点突跃到原曲线ABC 此时压缩机的流量大于管网排出量于是压缩机背压上升机网的工作点又向C 点靠近到达C 点后倒流再次出现如此周而复始产生周期性气流脉动此现象被称为喘振2.3喘振的危害及预防由于喘振过程中气体在压缩机及管网之间产生周期性气流脉动使机体轴承振动幅度加大给机组带来很大危害可能引起引起静动部件损坏组叶片断裂叶片与内缸损坏等喘振给安全生产带来很大威胁因此我们必须制定相应的方案加以防止目前防喘振控制系统主要方法是在压缩机出口设置旁路放空阀通过设定防喘振线对放空阀实施监控通过控制防喘振放空阀开度改变压缩机入口低流量状态防止喘振发生由美国TRICONEX 公司生产的TS-3000是专业的压缩机控制保护系统它对于机组防喘振控制具备针对性强等特点Q图1压缩机和管网联合工作性能曲线303 TRICONEX 公司TS-3000系统防喘振控制技术3. 1 TS-3000系统简单介绍TS-3000系统是TRICONEX 公司研制的一套从主处理器到输入输出模件完全三重化的容错控制系统工作原理如图2所示每个I/O 模件内有3 个独立的分电路输入模件的每个分电路读入数据并送至各主处理器3 个主处理器利用其专有的高速三重化总线(TRIBus进行通信同时三重化总线输入数据进行表决对输出数据进行比较表决该系统集机组的透平调速控制防喘振控制性能控制负荷分配控制抽气控制自保联锁逻辑控制烟机控制发电机控制等功能为一体具有集成度和可靠性高维护性强等特点消除了分立系统的缺点为机组的长周期安全稳定运行提供了一定保障特别是机组的透平调速控制防喘振控制更有针对性和有效性3.2 TS3000防喘振控制技术主要特点及功能TS3000系统防喘振基本功能由13个功能模块构成具体情况如下y 模块1选用算法有Pd/Ps-h/Ps及Dp-h 供选择其中Pd 为压缩机出口压力h 为压缩机入口流量Ps 为压缩机入口压力Dp 为压缩机出入口压差 y 模块2实现工作点位置检测即工作点离喘振控制线远近情况y 模块3实现喘振安全域重新校验功能即当喘振发生后该模块会自动调整安全域保证机组安全 y 模块4生成喘振控制线y 模块5计算喘振控制器设定值喘振控制器根据工况选定设定值y 模块6为喘振控制器是一个快速PID 控制器y 模块7为比例功能模块当喘振发生时该模块强制打开回流阀保护机组y 模块8为机组启动判断功能其确保启动时放空阀全开确保机组安全y 模块9为防喘振控制输出高选模块对PID 控制器比例项输出及机组启动控制输出三者之间进行高选y 模块10计算喘振--速度耦合模块若喘振发生; 模块使速度控制器设定值增加机组转速升高但若转速升高引起机组出口压力升高模块进行解耦 y 模块11实现设定硬软手动及全自动控制 y 模块12为阀门预置功能, 可提高阀门响应速度 y 模块13为阀门线性化, 可提高放空阀响应特性另外系统可输出开关量信号迅速打开放空阀注以上功能可选择, 不需要的功能不参与组态4 TS3000喘振控制在广石化重催机组应用广石化重催装置原来轴流压缩机由于运行时间长效率下降能耗上升且原控制系统采用常规PID 控制可靠性较差改造前已出现仪表老化而引起的喘振系统误动作同时调节系统针对性不强系统调节裕度较大造成浪费能源于是在2002年3月份对重催机组及仪表系统进行改造根据安全生产需要仪表控制系统采用一个手动和一个自动防喘振控制回路控制保护系统采用TS-3000喘振控制保护系统图3 为防喘振控制流程图其中PDT-121为压缩机喉部差压反映入口流量PT-120 为压缩机出口压力UIC-121为防喘振调节控制器图2 TRICON控制器结构图3 轴流压缩机防喘振控制流程图杨小锋TS-3000系统在轴流压缩机喘振控制中的应用2006年第2期广东自动化与信息工程 31HIC-121手操器HV-121UV-121A 为喘振控制阀 4. 1 轴流压缩机喘振线测试为真正得到压缩机喘振线通过现场实测轴流压缩机的运行数据测出不同静叶角度下喘振临界点的数据出口压力值和喉部差压值如表1所示表1喘振临界点的数据序号静叶角度度喉部差压 P Pa 出口压力 P(kPa将这些实测数据按与流量有关的喉部差压为横坐标出口压力为纵坐标输入到系统中系统会自动连接起来生成该轴流压缩机的实测喘振线1喘振控制线就可以根据需要设定安全裕度得出压缩机防喘振调节控制线2如图4所示根据生产需要压缩机防喘振控制器采用两个控制回路(1 HIC-121回路采用远传纯手动控制该回路所控制的执行器流通能力较小并且只有手动控制方式调节精度较低用于粗调(2 UIC-121回路回路采用TS-3000防喘振控制器由于机组实际喘振控制线为非线性故系统选用模块1的 Pd/Ps-h/Ps算法确保算法更可靠5 结语经过一年多的实践系统诸多方面取得较好效果主要体现如下(1 TS-3000喘振控制系统与原来对比具有专业性强针对性好具备事前预防事中调整事后动作迅速的优点确保机组安全运行保证装置的安全生产(2 TS-3000喘振控制系统具有较好的可靠性消除因仪表老化而引起误动作生产连续性得以保证(3 TS-3000具备冗余容错功能可在线维护维修减少因系统故障而出现停车检修事件(4 节能方面取得较大效果原系统改造前由于控制手段较为落后设备陈旧故控制回路在正常运行中部分打开造成部分能量损失使机组发电量减少改造后两个防喘振阀基本处于关闭状态大大节约能源增加机组发电每年可节能2000元以上参考文献[1] 王志清. 透平压缩机的调节运行与振动. 北京:机械工业出版社,1996: 75~115[2] 王骥程, 祝和云. 化工过程控制工程(第2版. 北京:化工工业出版社, 1991: 250~257[3] 曹润生, 黄祯地, 周泽魁. 过程控制仪表. 杭州:浙江大学出版社, 1987: 352~355The Application of TS-3000 System in Surge Control of Axial CompressorYang Xiaofeng(Sinopec Guangzhou CompanyAbstract: By analyzing the reasons of Surge of Axial Compressor and its harmfulness, a controlling technique of preventingSurge of TS-3000 System which is produced by the Triconex is briefly introduced.Key words: Axial Compressor; Surge; TS-3000; Controlling Technique作者简介杨小锋男1968年出生工程师车间副主任大学毕业从事炼油自动化仪表运行和管理工作。
轴流压缩机的国产化与关键技术
Ａ ６一 ｌ 指轮毂直径为６ｃ Ｖ３ ４ ３ｍ，级数为ｌ的全静叶可调轴流压缩机 。 ４ Ａ ３ ｌ 指轮毂直径为６ｃ ６一 ４ ３ｍ，级数为ｌ的静叶固定轴流压缩机。 ４
中所产生的种种物理现象 ，但试验设
２引进技术的消化吸收与国产化进程中的关键产吕 ．
在引进技术初期 ，陕鼓先后派 出１０ ２ 多人次 ，２８ ０ ０ 工作 日在瑞士进行专 业培训 ，苏尔寿 公司也先后派 出４ 多人次专家来华进行技术交流 ，现场培训 Ｏ 指导 。经过陕鼓广大技 术人 员积极地 消化 吸收 引进资料 ，刻 苦攻关 ，终于 在１８ 年 自主独立地为荆门炼油厂 。 Ｏ ，重油催化裂化装 置”设计制造 了 ９６ ６ 万ｔ ａ
维普资讯
轴流压缩机的国产化
与关键技术
陕西鼓风机 （ 团）有 限公司 集 陈党民
叶轮机械是以连续流动的流体为工质 ，以叶片为主要工作元件，通过工质与工作 元件的相互作用，使得能量得以转换的机械的通称。众所周知叶轮机械在 国民经济各
部门中充当着重要的角色 ， 轴流压缩机从气动原理上效率优于离心压缩机 ，同时气动
机 。型号分别有 ：４ 、４ 、５ 、５ 、６ 、７ 、８ 、９ 、１０ １ 、１５ ４ 。 ０ ５ Ｏ ６ ３ ｌ Ｏ ０ ０ 、１２ ２ 、１０
型号 命名 举例 如下 ：
风机中。
第二类是 以叶栅风洞 中的平面 吹风 试验数据 为基础 ，称 为平面 叶 栅 法。这种 方法是假定静 止平面 叶 栅的性能与相应旋转的环型叶栅性能
Ａ ４一 ｌ主风 机 。 Ｖ５ ２
备简单，在设计工况下用此方法所得
结果与实物试验结果接近 ，并且能在 短时间内设计 出各种不同参数的压缩 机 ，因而这种方法是计算轴流压缩机 的基本方法。 第三类是 以模型级 的试验数 据 为基础，称为模型级法。这种方法能 考虑单独级中的一切实际影响因素。 但模型级的原始设计也是应用平面叶 栅法。这种方法的缺点是试验设备较
轴流压缩机
轴流压缩机第一章概述第一节分类轴流压缩机是气体压缩机械的一种型式。
气体压缩机械的类型很多，下面根据我国具体情况，简述一下常见的分类方法。
一、气体压缩机械的分类二、透平式压缩机械的分类1(按气气流运动方向分类离心式——气体在压缩机内沿离心方向(或半径方向)流动，也称径流。
轴流式——气体在压缩机内沿与转轴平行方向流动。
混流式——气体在压缩机内的流动方向介于离心式和轴流式之间。
图1—1列出了透平式压缩机械的三种通流形式。
2(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、鼓风机和压缩机。
通风机:指大气压力为101.32KPa，温度为20?，出气口全压值小于15 KPa(表压)1的风机。
鼓风机:指升压在15KPa,20OKPa(表压)之间或压比大于1(15小于3的风机。
压缩机:指升压大于200KPa(表压)或压比大于3的风机。
3(按用途分类根据风机用于某种装置的名称或者以通过风机的介质名称来命名分类。
如高炉鼓风机、空气分离压缩机、锅炉引风机、烧结鼓风机、煤气鼓风机。
天然气压缩机、氧气压缩机等。
图1,2中表示了各类压缩机的使用范围表1,l中对透平式压缩机和容积式压缩机的特点进行了比较。
三、透平机械透平是外来语Turbine的音译技术名称，可意译为涡轮机械，它泛指具有叶片或叶轮的动力机械，如汽轮机、燃气轮机和水轮机(有时也称为蒸汽透平、燃气透平和水力透平)和风能装置中的风力透平等。
对于具有叶片或叶轮的压缩机械，原则称为透平式压缩机和透平式泵。
透平机械中还包括液力透平传动装置，如液力偶合器等。
轴流式压缩机属于透平机械类。
有时也将汽轮机，燃气轮机和透平式压缩机统称热力透平机械。
表1—1 透平式压缩机和容积式压缩机的特点比较透平式压缩机容积式(以活塞式为例)压缩机 (1)流量大。
如果与活塞式的具有相同流量 (1)排气压力可以在较大的范围内波动，的压缩机相比较，透平式压缩机的尺寸高压力、小流量区域尤为合适。
要小得多。
化工设备第五章 轴流式压缩机
化工设备-第五章轴流式压缩机化工机械第五章轴流式压缩机气体在压缩机汽缸中沿轴向流动的压缩机称为轴流式压缩机。
轴流式压缩机与离心式压缩机都属于透平式压缩机，与离心式压缩机相比。
轴流压压缩机具有流量大、体积小重量轻和设计工况下效率高等优点；但是，它也存在稳定工况范围较窄、性能曲线较陡。
变工况性能较差和叶片易磨损等缺电。
轴流式压缩机多用于炼油、化工和钢铁等行业。
5.1 轴流式压缩机的基本组成及工作原理轴流式压缩机主要由机壳、转子、静叶承缸、调节缸等组成。
其基本结构和主要元件见图10—1所示图10-1 轴流式压缩机剖面图轴流式压缩机气体的运动是沿着轴向行行的，其间排有动、静相间扭曲形的叶片，转子高速旋转使气体产生很高的流速，当气体流过依次串联排列着的动叶片和静叶栅时，速度就逐渐减慢，气体得到压缩，其动压转变为静压能，从而达到输送气体并增压的目的。
5.2 轴流式压缩机的分类轴流压缩机按末级是否配置离心叶轮可分为两大类。
即纯轴流式压缩机和轴流—离心混合式乐缩机。
纯轴流式压缩机的末级未配置离心叶轮，轴流一离心混合式压缩机的末级配置有离心叫轮，轴流-离心混合式压缩机因末级配置有离心叶轮，故能防止已压缩介质在末级轴向级中膨胀。
避免了转子动叶中发生附加高动力负荷增加了操作的安全可靠性。
另外，还使机组性能曲线的阻塞线大幅下移。
5.3 轴流式压缩机的性能曲线对静叶可调型轴流压缩机来讲，静叶栅每一角度的变化。
都对应于一条曲线所以调节静叶角度，可使一根根孤立的、特性较陡的曲线形成流量变化范围宽阔的可调区域，从而满足操作的需要。
恒流静叶可调武轴流压缩机的特性曲线如图10一2所示，其安全运行区域为A、B、C、D线所围成的区域。
就某一静叶角度下的“流量-出口压力”特性曲线分析，它有以下特点：随着流量减小压力起初升高然后下降。
最高点将特性线分成左右两支，右支对应流量减少时压力增加的情况、左支则对应流量减小压力下降的情况，左支部分的特性线发展情况叫见图10-3由于实际运行时不能在不稳定工况区，所以厂家只提供右支曲线以供使用。
离心压缩机与轴流压缩机的比较
离心压缩机与轴流压缩机的比较离心压缩机和轴流压缩机在气动原理、结构特征、性能特征上有较大的差异，不好说哪一个具有绝对的优势和不足，但是对于给定了用途的场合，是能够比较出选用某一种型式是较为合适的。
一、离心压缩机和轴流压缩机的适用范围离心压缩机一般适用于中、小流量和中、高压力的范围。
流量范围一般为5～5000Nm³/min，单缸压力比约3.5～10，多缸压缩机排气压力可高达70～90MPa。
轴流圧缩机一般适用于大、中流量和低、中压力的范围。
量范围一般为3000～20000Nm³/min，单压缸力比约2.7～9，双缸排气压力可达3.89MPa。
在30年前，轴流压缩机在叶栅等空气动力学等方面的研究和实验工作相对比较充分，实验数据和设计方面比较成熟，所有轴流压缩机的效率通常比离心压缩机的效率高出5%～10%。
但是，离心式压缩机经过三十多年的快速发展，两者的差距现已缩小至3%～5%，效率可达83%～88%，甚至在一些小流量的状态下，离心式压缩机的效率可高于轴流式压缩机。
二、离心式压缩机和轴流压缩机特性比较A）轴流压缩机1.轴流式压缩机在工况点范围内的运行效率高；2.轴流压缩机的特性曲线比较徒，适用定风量操作；3.轴流压缩机的结构紧凑，重量轻，占地面积小；4.轴流压缩机结构简单，但具有大量形状复杂和不同形式的叶片，其制造精度要就较高；5.轴流压缩机的叶片对空气含尘敏感，如滤风设施故障，灰尘将使叶片磨损和积灰，则大大降低压缩机的效率，甚至磨断叶片造成破坏；6.在转速不变的情况下，轴流压缩机全静叶可调比离心式压缩机进口导叶调节流量调节范围更宽。
B）离心压缩机1.离心压缩机单级压比大，整机级数少；2.离心式压缩机的特性曲线平坦，适用于定压操作。
在串联操作中有较好的效果；3.由于缸内静叶技术的引入使得离心式压缩机在大风量高压头的参数下的运行效率提高很多；4.灰尘对叶片的污染和磨损对压缩机的影响比轴流压缩机小；5.离心压缩机比轴流压缩机更宜做等温压缩，带段间冷却的离心压缩机能耗更低。
高炉轴流压缩机操作及应用(AV71-14、AV80-16)
概述轴流压缩机是为高炉提供风源的设备。
由陕鼓集团引进瑞士苏尔寿集团的技术，自行设计、制造的。
具有流量调节范围宽和效率高等特点。
一、AV71-14风机参数1、轴流压缩机型号：AV71-14 介质：空气设计流量：3917NM3/min 进口温度：8.8 ℃进口压力：0.099 MPa（A）排气压力：0.47 MPa（A）工作转速：4600 r/min 最大轴功率：15165 KW旋转方向：从进气端看为顺时针厂家：西安陕鼓动力股份有限公司2 、电动机型号：TS 额定电压：10000 V 额定功率：22000 KW电流：1433 A 效率：98.5% 转速：1500 r/min 频率：50 HZ 冷却方式：上水冷旋转方向：从轴端看为顺时针冷却器工作压力：0.52 MPa 最大压力：0.76 MPa 工作温度：80 ℃（冷却水压根据实际需要调节，一般在0.2——0.4MPa之间）厂家：加拿大GE公司3、增速箱（变速器）型号：SG-710/6 传递功率：22000 KW 使用系数：1.4输入转速：1500 r/min 输出转速：4600 r/min 传动比：4600/1500=3.066 布置方式：平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置电动机功率：15 KW 盘车转速：70 r/min 全自动盘车厂家：瑞士MAAG4、动力油站没箱容量：450 L 输出油压：12.5 MPa 输出油量：33 L/min 过滤精度：5 um 电机功率：15X2 KW 蓄能器规格：25X2 L电机转速：1450 r/min油泵：恒压变量轴向柱塞泵冷油器/列管式冷却器型号：HY0321P 冷却面积：1 M2加热功率：2X2 KW 电加热器电压：220 V/AC厂家：新懿机电技术发展（西安）有限公司5、润滑油站容积：12500 L 油泵流量：1270 L/min 压力：0.5 MPa 功率：18.5X2 KW 电机电压：380 V/AC 油雾风机电压：380V/AC 供油温度：40-45 ℃双联冷油器型号：SG：：6-150/16 冷却水量：120 T/h 冷却面积：150X2 m2进水压力必须小于润滑油压力过滤精度：20 um厂家：常州华立液压润滑设备有限公司6、进气滤风室滤筒个数：10排*17列*2层=340个厂家：江苏东泽环保科技有限公司7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器（风机------增速箱、电机-----增速箱）12、防喘振调节阀①（即小防喘振阀）执行方式：气动13、防喘振调节阀②（即大防喘振阀）执行方式：气动14、高位油箱油箱容积：3000L 止回阀：DN10015、止回阀（即逆止阀）助关方式：气动气源压力：0.4MPa 关闭时间：3-----5S（可调）16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式：电动通径：DN50020、空气补偿器二、AV80-16风机参数1、轴流压缩机型号：AV80-16 介质：空气设计流量：5813 NM3/N 进口温度：8.8 ℃进口压力：0.0993 MPa 排气压力：0.5713 MPa 工作转速：4080 r/min 最大轴功率：25424 KW旋转方向：从进气端看为顺时针2 、电动机型号：TS 额定电压：10000 V 额定功率：37000 KW 电流：2162 A 转速：1500 r/min频率：50 HZ 冷却方式：上水冷旋转方向：从轴端看为逆时针冷却器工作压力：0.52 MPa 最大压力：0.76 MPa 工作温度：80 ℃（冷却水压根据实际需要调节，一般在0.2——0.4MPa之间）3、增速箱（变速器）型号：GD-80 传递功率：37000 KW输入转速：1500 r/min 输出转速：4080 r/min 传动比：4080/1500=2.72 布置方式：平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置全自动盘车4、动力油站型号：87021CK没箱容量：800 L 输出油压：12.5 MPa 输出油量：71 L/min 过滤精度：5 um 电机功率：18.5X2 KW 蓄能器规格：40X2 L油泵：恒压变量轴向柱塞泵电机转速：1470 r/min冷油器循环泵冷却型号：HY0322D（P）冷却面积：2.1 M2进水压力：0.35 MPa 加热功率：2X3 KW 电加热器电压：220 V/AC5、润滑油站容积：12500 L 油泵流量：1270 L/min 压力：0.5 MPa 功率：18.5X2 KW 电机电压：380 V/AC 油雾风机电压：380V/AC 双联冷油器型号：SG：：6-150/16 冷却水量：120 T/h 冷却面积：150X2 m2过滤精度：20 um 进水压力必须小于润滑油压力6、进气滤风室7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器（风机------增速箱、电机-----增速箱）12、防喘振调节阀①（即小防喘振阀）执行方式：气动13、防喘振调节阀②（即大防喘振阀）执行方式：气动14、高位油箱油箱容积：3000L 止回阀：DN10015、止回阀（即逆止阀）助关方式：气动气源压力：0.4MPa 关闭时间：3-----5S（可调）16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式：电动通径：DN50020、空气补偿器22、现场放风阀三、机组启动前准备1、接到启动风机命令后，记录通知起机人姓名及时间；2、检查冷却水系统、配电系统、气路系统等，都应处于正常可用工作状态；3、启动润滑油泵、加热器及油雾风机，给高位油箱打油，并检查油压在025-0.30MPa，启动动力油泵，检查动力油压力在12.3-12.5MPa左右4、检查仪表、电气控制系统及报警系统已正常投用；5、打开试验开关，调试静叶、防喘振阀及放风阀是否开关好用到位，送风阀和联络阀根据实际情况调试；6、轴流压缩机的静叶必须关闭到最小启动角14度（80风机22度）；7、防喘振阀、放风阀（现场放风）必须100%打开；8、逆止阀（即止回阀）和送风阀必须100%关闭；9、手动关闭（严）非送风联络阀，完全打开将要送风使用的联络阀；10、启动电机顶升油泵、风机顶升油泵，开启盘车电机，检查现场有无异响及漏油等情况；11、PLC柜上机组运行转换开关在停止位置，试验开关复位，存储器复位，机组启动条件满足变为绿色。
轴流压缩机原理与气动设计
轴流压缩机原理与气动设计轴流压缩机的原理是基于质量守恒和能量守恒的原理。
在轴流压缩机中，气体通过进气口进入机壳，然后被叶轮加速，并沿轴心方向旋转。
叶轮上的冲击力将气体加速到很高的速度，形成一个高速气流。
随后，气体被引导到喷管中，由于喷管的几何形状和流体动力学特性，气体的速度会继续增加，从而导致气体的动能增加。
最后，气体通过喷口离开轴流压缩机，进入下一个工艺流程或设备。
气动设计是指通过理论和实验方法来设计和优化轴流压缩机的叶轮、喷管和机壳等部件，以达到更高的压缩效率和更低的能耗。
在气动设计中，需要考虑以下几个关键因素：1.叶轮设计：叶轮是轴流压缩机的核心部件，其几何形状直接影响气体的加速和压缩效果。
叶轮的设计包括叶片的数量、形状、弯曲角度和叶片间隙等。
合理的叶轮设计可以提高气体的加速效果和压缩效率。
2.喷管设计：喷管是用于引导气体流动的部件，其几何形状和尺寸对气体的速度和压力分布有重要影响。
喷管设计需要考虑喷管的长度、截面形状和扩散角度等参数，以满足气体的流动要求和压力增益。
3.机壳设计：机壳是轴流压缩机的外壳，其作用是保护和支撑叶轮和喷管，并引导气体流动。
机壳的设计需要考虑气体流动的均匀性、阻力损失和噪声控制等因素。
气动设计的过程通常包括以下几个步骤：1.确定设计要求：根据实际应用需求，确定轴流压缩机的流量、压比和效率等设计要求。
2.进行理论计算：根据轴流压缩机的原理和气体流动的基本理论，进行初步的叶轮、喷管和机壳的设计计算。
3.进行数值模拟：利用计算流体力学（CFD）软件对叶轮、喷管和机壳等部件进行流场模拟和分析，优化设计参数。
4.进行实验验证：在实验室或试验台上进行实验验证，测试叶轮、喷管和机壳的性能和效果。
5.进行调整和优化：根据理论计算和实验结果，对轴流压缩机的设计参数进行调整和优化，以提高其效率和性能。
综上所述，轴流压缩机原理和气动设计是轴流压缩机研发和应用的重要内容，合理的设计可以提高压缩效率和能源利用率。
轴流压缩机
介质在压缩机中的流动方向 介质压力提高的原理
3 4 5 6 7 8 9 10 11
适用流量 适用压比 效率
调节方式 调节稳定性 噪音 经济性 结构 制造成本
静叶角度调节或转速调节 风量风压波动小 较低 高，能耗小 复杂 高
气体压缩机械概要
从上表对比可知，轴流压缩机效率高于离心压缩机，其原因分析如下：
气体压缩机械概要
透平式压缩机
离心式
轴流式
斜流式
复合式
气体压缩机械概要
2、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 通风机：大气压力为 101.325kPa，温度为20℃，出气口全压值小于15kPa(表压) 的风机。 鼓风机：升压在15kPa～200kPa(表压)之间或压比大于1.15小于3的风机 压缩机：升压大于200kPa (表压)或压比大于3的风机。 另外透平压缩机械也可以按照它的用途来分类，例如：高炉鼓风机、催化裂 化装置用风机、空气分离压缩机、锅炉引风机、烧结鼓风机等。 按照压缩介质不同可分为：氨气压缩机、氢气压缩机、氧气压缩机、天然气 压缩机等。
绝热压缩 指与外界无热交换，同时又无损失的 理想过程更确切的叫“绝热等熵压缩 过程缩终了 温度和过程间温度与初态温度相等
多变过程
指过程中有损失，可与外界无热交换 或有热交换
气体压缩机械概要 对应于不同的压缩过程，用不同的压缩功来衡量气体所获得的 静压能的升高。
气体压缩机械概要
气体压缩机械概要
气体压缩机械概要
序号 1 2 项 目 轴流式
大致平行于旋转轴 由于转子的旋转，气体速度获得提高，动、 静叶栅通道是扩张形的，因而气体流速减 慢，转换为气体的压力能。 1000m3/min以上 2.7～8中低压比 (89～92)％
轴流压缩机 用途
轴流压缩机用途全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：轴流压缩机是一种用于增压气体的设备，其主要作用是将气体通过转子叶片的旋转运动来实现气体的压缩。
轴流压缩机通常是由叶轮、定子、导叶等部分组成的，通过叶轮在高速旋转的过程中将气体压缩，提高气体的压力和温度。
轴流压缩机广泛应用于各种领域，主要包括以下几个方面的用途：1. 工业应用：轴流压缩机在工业领域被广泛应用于石油、化工、电力、冶金等行业，用于给排气、压缩冷却气体、增压输送等工艺过程。
例如在石油化工生产中，轴流压缩机被用于提高压缩机性能，提高生产效率。
2. 能源领域：轴流压缩机在火力发电、核能发电和风能等领域中，扮演着重要的角色。
在火力发电中，轴流压缩机用于对热力工质进行增压，提高热效率；在风能发电中，轴流压缩机用于提高风能利用效率。
3. 航空航天领域：轴流压缩机在飞机发动机、火箭发动机等航空航天领域中，是至关重要的部件。
在飞机发动机中，轴流压缩机用于对进气空气进行压缩，提高发动机的性能；在火箭发动机中，轴流压缩机被用于提高氧气的压力和温度，以确保火箭的推力。
4. 石油天然气行业：轴流压缩机在石油天然气开采、运输和加工中，被广泛应用。
在石油天然气开采中，轴流压缩机用于增加油井产能，提高产量；在输送过程中，轴流压缩机用于提高管道内气体的流速，确保气体的顺利输送；在加工压缩过程中，轴流压缩机用于将气体压缩，以方便后续处理。
轴流压缩机在各个领域都有着重要的作用，通过对气体的压缩增压，提高了工业生产、能源利用和航空航天等领域的效率和性能。
随着科技的不断发展和创新，轴流压缩机的性能和效率将不断提升，为各行业带来更多的发展机遇。
第二篇示例：轴流压缩机是一种用于将气体压缩达到所需压力的关键设备。
它主要应用于空气压缩、天然气输送、风力发电、工业通风和冷却等领域。
轴流压缩机通过让气体在旋转叶片的作用下提高速度和压力，从而将气体压缩，使其达到所需的使用条件。
在空气压缩领域，轴流压缩机是非常重要的设备。
轴流压缩机培训教材 (wanghong)
阻塞的检测信号是风机的入口流量和出口压力。
两个检测信号输入防阻塞控制系统。
当风机出口压力异常下降时，风机的运行工
叶片承缸
铸造水平剖分结构， 中分面螺栓联接。 装有静叶，静叶轴 承，曲柄、滑块 叶片承缸两端分别 支撑在机壳上，进 气端为固定支撑， 排气端为滑动支撑， 利于缸体受热膨胀
1.滑块: ”Du”板及”Du” 套 2.石墨套及密封圈
静叶片 曲柄
滑块
调节缸
钢板焊接，水平剖分，中分面用螺栓联接，设计成 3段，刚性好。四点支撑在机壳上，该四个支撑可 沿轴线移动。 装有导向环，导向环也是水平两半，由锻钢加工而 成。 调节缸的作用在于调节压缩机各级静叶角度，以满 足工况运行。安装在机壳两侧的伺服马达，在控制 系统作用下，通过连接板带调节缸作轴向往复运动， 缸体则又带动各级导向环和嵌在环内的滑块一起运 动，滑块通过曲柄带动静叶产生转动，从而实现调 节静叶角度的目的。
的。
五:逆流和不流
逆流：若送风系统的压力突然高于风机的排出压
力，而风机的逆止阀又失灵时，送风系统中的气体
就会向正在运行的风机倒流，这种现象就是逆流。
不流：当风机向关闭着的出口阀门送风，此时放
风阀尚未打开而出现气体停滞的现象称为不流。
逆流和不流虽然少见，但非常危险，因为大量的
能量被风机内的空气吸收而转化为热能，产生高温，
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伺服控制系统
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动力油站
润滑油站 润滑油站
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电机
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AV71-14轴流压缩机升压技术在济钢的应用
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表 ２三 台ＡＶ７卜 ｌ４轴 流压缩 机 改造 前后 实际 耗能 对 比
矗一 — — 基元 级 中的损 失 功
Ｇ— — 进入基 元 的气 流绝 对速 度
—
—
流出基 元 的气 流绝 对速 度
尸— —气 体 静压
ｐ—— 气 体密 度
即 ：气体 每经 过一 个基 元 ，气 体全压 会得 到提 升 。
２．１．２提 高 风机 转速
由于 同一 系列相 似 风机 的相似 工 况之 间存在 相似 关系 （相似 定律 ）：
（１）在 转 子预 留级 加装 一级 动 叶片 ，改 造周 期约 ２０—６Ｏ天 ，改 造费 用约２００
万 元 。 （２）提 高压 缩机 工作转 速 ，转子 由“等 内径 ”流道形 式改造 成 “等外 径”流道
形 式 ，变速 箱 也需 重新 更换 ，改 造周 期约 ６个月 ，改造 费 用约 １５００万元 。
综合考 虑 ，选取 风机转 子在 预 留级 增加 一级动 叶片 ，其 他原有 设备设 施不 做更 换 ，预计工 期２４天 。经厂家提 供资料 验证 ，改造后 大约可 提高风压 ８％－１０％， 能够 满 足高 炉需 求 。
２ ５改 造实 施过程
２００９年７月初 ，我厂开 始进入 轴流压 缩机设 备改 造论证 阶段 ，２００９年 ７月底 ， 轴 流压缩 机进 行转 子加级 改造 ，２００９年 ｌＯ月底 ，１＃、２＃、４＃轴流压 缩机 转子加
轴流压缩机的自动控制
• 182•本文介绍了电拖型轴流压缩机系统控制对象、任务、控制系统的组成。
根据工艺流程和要求，讨论了系统的体系结构、硬件、软件的设计方案和实现。
1 轴流压缩机组图1 鼓风机工艺流程图如图1所示，鼓风机是炼铁厂高炉生产的动力供风设备。
根据高炉不同的容量，其配套的鼓风机的规格不同。
由于全静叶可调式轴流压缩机具有效率高、流量大、工况范围宽等优点，因此近年来大量应用在高炉上。
江阴兴澄特种钢铁有限公司炼铁厂（以下简称兴钢）选用电拖型全静叶可调式轴流压缩机组，其核心设备轴流压缩机为陕西鼓风机（集团）公司（以下简称陕鼓）制造的AV 系列全静叶可调轴流压缩机，动力设备为10KV 三相交流鼠笼异步电动机。
机组控制系统由陕鼓设计，配套单位负责系统组态、调试。
电动机经增速箱拖动轴流压缩机高速旋转，将空气经过空气过滤器吸入轴流压缩机，由电动机提供的机械能把它转变为低压大流量的压缩空气，通过管道送往高炉。
改变轴流压缩机的静叶角度，就能得到工艺所需的风量/风压。
2 自动控制系统硬件配置考虑到风机对高炉生产的重要性，机组自控系统要求：安全，可靠，自动化程度高，调节方便快捷，易实现高炉炉况变化的同步调节，减少操作维护量。
自控系统主要完成轴流压缩机组参数的采集、显示、调节控制、趋势记录等。
2.1 PLC配置兴钢轴流压缩机组控制系统可变程控制器（PLC ）选用Schneider 公司的Quantum 系列PLC ，系统构成和扩展都十分方便。
采用远程双缆Quantum 全冗余PLC 系统，由2个带有相同Quantum 硬件且排列一致的本地主站（一个为基本PLC 系统，另一个为热备PLC 系统）和2个分站构成。
该PLC 系统的电源、CPU 及控制总线多为冗余方式配置。
热备系统作业中的2台CPU 中的一台作为基本PLC 工作，它从远程分站读入数据，执行用户程序并将输出结果发送至分站。
在每次扫描结束时，主PLC 连续地将所有与系统状态有关的信息通过热备处理器拷贝至热备PLC 。
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