轴流风机基本知识

一、轴流压缩机的发展


在十九世纪轴流式鼓风机已用于矿山通风和冶金 工业的鼓风，效率仅达15——25%。现代轴流式 压缩机的效率可达89——91%，甚至更高。 瑞士苏尔寿（SULZER）公司是世界上轴流压缩 机设计制造技术的先进代表。1932年苏尔寿公司 制造了世界上第一台增压锅炉使用的工业轴流压 缩机，1945年苏尔寿公司制造了第一台轴流式高 炉鼓风机，其流量1200_1800m3/min，压力 78775—142179Pa(G),转数为5200r/min，功率 3900kw，、由电动机驱动。1960年制造出第一台 静叶可调式轴流式高炉鼓风机，其优点是在压力 不变的情况下 流量范围较宽而且变工况时效率降 低不多，在大型高炉鼓风机得到广泛应用。
平衡管道

10、伺服马达（静叶调节油缸）：在 轴流压缩机下机壳的两侧各安装有一 个伺服马达，它和调节缸相连接，当 120bar的高压油投入运行后，伺服马 达活塞作轴向往复移动，同时调节缸 也做同步的轴向往复移动。伺服马达 也是设计成为系列的，伺服马达的选 用，是由驱动调节缸所需的轴向力来 确定的。
四、轴流压缩机的基本结构 一、典型结构 一台全静叶可调试的轴流压缩机主要有机壳、转子、叶 片承缸、调节缸、进口圈、扩压器、轴承等组成。 1、机壳：又称外缸，即为支撑内部件（如叶片承缸、 调节缸）之用，有辅助作为进气、排气蜗壳。 2、调节缸：又称中缸，通常轴向移动改变静叶角度， 从而改变压缩机的工作工况。若为静叶固定型轴流压 缩及，则无调节缸。 3、叶片承缸:又称内缸，支撑静叶，又作为气体在压缩 过程中气流通道



2、双联冷油器 列管式冷油器 生产厂家：风凯换热器制造（常州）有 限公司 壳体材为碳钢或不锈钢 管束材质为海军铜或不锈钢 工作压力 1.6Mpa 冷却面积 1——400M2 油、水走向：油走管壁，水走管束

双联滤油器
桶状滤网 生产厂家：中航总公司九江707研究所 壳体材质为碳钢或不锈钢 滤芯材质为不锈钢 装有压差发迅器： 0.15Mpa 过滤精度：5——50μm





4、功率：单位时间所作的功叫功率，常用的那位 是kw。 有效功率：用来提高气体压力所消耗的功率。用N 有表示。 内功率：用于提高气体压力和克服内损失（流动和 泄露）所消耗的功率。常用Ni表示。 轴功率：用于提高气体压力和克服内、外损失（机 械损失）所消耗的功率，也就是驱动压缩机所需要 的功率。常用Ns表示。 5、效率 效率是评价透平压缩机质量的重要指标之一，用η 表示，
要防止压缩机喘振的发生，可以从 以下几个方面人手：

防止进气压力低、进气温度高和气体分子量减小 等；防止管网堵塞使管网特性改变；在开、停车 过程中，升、降速度不可太快，并且先升速后升 压和先降压后降速；开、关防喘振阀时要平稳缓 慢。关防喘振阀时要先低压后高压，开防喘振阀 时要先高压后低压。如万一出现旋转失速和喘振， 首先应立即全部打开防喘振阀，增加压缩机流量， 然后根据情况进行处理。若是因进气压力低、进 气温度高和气体分子量减小等原因造成的，要采 取相应措施使进气气体参数符合设计要求；如是 管网堵塞等原因，就要疏通管网，使管网特性优 化；如是操作不当引起的，就要严格规范操作
压缩机一旦出现喘振，则机组和管网的运行 状态具有以下特征：

压缩机工况极不稳定；压缩气体的出口压力 和人口流量周期性地大幅度波动，频率较低， 同时平均排气压力值下降；喘振有强烈的周 期性气流噪声，出现气流吼叫声；机器强烈 振动，机体、轴承、管道的振幅急剧增加。 由于振动剧烈，轴承液体润滑条件会遭到破 坏，损坏轴瓦。转子与定于会产生摩擦、碰 撞，密封元件将严重损坏。
叶片承缸
叶片承缸上装有支撑静叶轴承，静叶及其附件全部 支撑在静叶轴承上，静叶轴承是石墨轴承，它是 无油润滑轴承，有很好的自润滑作用和密封作用， 为了防止气体从静叶轴承间隙中向外部泄漏，每 个叶片的柄部安装有一个“0”型密封环。 3、调节缸：调节缸由Q235A钢板焊接而成，水 平剖分型，中分面用螺栓联接，具有较高的刚性， 调节缸分四点支撑在机壳上，安装在机壳与叶片 承缸之间，因此有时称为中缸，而机壳为外缸， 叶片承缸为内缸。 调节缸的四个支撑是由无油润滑的“DU”金属 制成的。调节缸的内部对应于各级装有各自的导 向环，导向环是用35号钢加工而成，分为上下两 半，分别安装在上下缸体上。
风机的基本知识
朱自才 2011年10月7日
一、概述
轴流压缩机：指气体在压缩机中的运动是沿 压缩机轴的轴向进行的。 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。
轴流压缩机分为A和AV系列，均引进原瑞士苏尔 寿公司设计制造技术。A系列为静叶不可调， AV系列为全静叶可调。 AV型轴流压缩机完整的系列为：AV40、AV50、 AV56、AV63、AV71、AV80、AV90、AV100、 AV112、AV125、AV140、AV56型轴流压缩机是 该系列中的一种。 型号标记示例如下： AV56-12 AV——全静叶可调式的轴流压缩机 56——轴流压缩机转子轮毂直径为56*10mm 12——轴流压缩机级数为12级
调节缸
调节缸放大图及驱动环（导向环）
4、转子及动静叶片：轴流压缩机转子是一个主轴、各级 动叶、隔叶块、代叶块及叶片锁紧装置组成 。 主轴：高合金锻钢锻造而成，材料为25Cr2Ni4MoV, 主轴材料的化学成分需经严格的化验分析，性能指标 通过试块进行检验，粗加工后进行热运转试验和探伤 检验，所有指标合格后，才能投入精加工。 动叶：2Cr13,叶片用坯料精加工而成，原材料进 行化学成份、力学性能、裂纹检验，成型叶片要进行 湿式喷砂处理，以增加叶片表面的抗疲劳强度；还要 进行测频、确保运行时叶片的安全性。
轴承上半

9、平衡管道：在压缩机上设有一个高压 平衡管道和排空官道，高压平衡管道的 作用是将排气侧的高压气体引向进气侧 的平衡活塞，用来平衡一部分由于气动 引起的指向进气侧的轴向推力，以减轻 止推轴承的负载，增加止推轴承的寿命。 排空管道是将排气侧密封后的泄漏气体 及机壳与叶片承缸之间的泄漏气体排向 大气
二、压缩机械的分类




轴流压缩机是气体压缩机械的一种型式。按照 压缩气体的方式不同，压缩机通常分为两类： 容积式压缩机和透平式压缩机。 容积式压缩机气体压力的提高是利用气体容积 的缩小来达到的。 透平式压缩机是一种叶片旋转式机械，气体压 力的提高是利用叶片和气体的相互作用来实现 的。 透平是压缩机的分类:按气体运动方向分类，可 分为离心式、轴流式、斜流式和复合式。按出 口压力分有通风机、鼓风机、压缩机。
压缩机喘振

当压缩机流量小到足够时，会在整个扩压器流 道中产生严重的旋转失速，压缩机出口压力突 然下降，使管网的压力比压缩机出口压力高， 迫使气流倒回压缩机，一直到管网压力下降到 低于压缩机出口压力时，压缩机又开始向管网 供气，压缩机又恢复正常工作。当管网压力又 恢复到原来压力时，流量仍小于喘振流量，压 缩机又产生严重的旋转失速，出口压力下降， 管网中的气流又会倒流回压缩机。如此周而复 始，一会儿气流送向管网，一会儿又倒灌口压 缩机，使压缩机的流量和出口压力周期性的大 幅波动，引起压缩机强烈的气流波动，这种现 象就称压缩机的喘振。一般管网容量大，喘振 振幅就大，频率就低，反之，管网容量小,喘振 振幅就小，频率就高。
静叶：2Cr13,叶片用坯料精加工而成， 原材料同样要进行化学成份分析及力 学性能、裂纹检验等，叶片表面也要 进行湿式喷砂处理。 轴流压缩机转子设计中进行了横向 振动及扭曲振动分析计算，转子装配 后做高速动平衡和超速试验，确保机 组运行时安全可靠。
转子及动叶

5、轴承箱：轴压缩机的轴承箱由轴承 箱体和轴承箱盖组成，轴承箱体与下 机壳铸为一体，轴承箱内安装有径向 轴承和止推轴承，润滑轴承的润滑油 由轴承箱集油回到油箱，轴承箱体底 部装有导向装置，和底座配合，使机 组对中和沿轴向热胀，轴承箱盖油使 封处设有一个充气孔，必要时可供油 封充气防止润滑油外泄。

2、叶片承缸：叶片承缸为水平剖分型，中分面用预 应力螺栓联接形成一个内也为很小锥度的筒体， 与转子组成轴流压缩机的通道。 叶片承缸的缸体由球墨铸铁QT400铸造而成， 通过两端支撑在机壳上，靠进气侧的一端为固定 支撑，靠排气侧的一端设计成滑动支撑以满足缸 体热胀的要求，承缸的进气侧相配的是进口圈， 排气侧相配的是扩压器，分别与机壳、密封套组 成一个收缩通道和扩压通道，从而组成了一个完 整的轴流压缩机通道，气流从机壳进气室进入， 沿流道经过转子叶片逐级压缩做功和动、静叶栅 的不断扩压，压力提高，最后经扩压器进一步扩 压进入机壳排气室由密道引向工艺流程。
轴流压缩机零部件
1、机壳：机壳分上机壳和下机壳两部分，为水平剖 分型，上、下机壳在中分面处用预应力螺栓联接， 机壳是由HT250铸造而成，进、出气法兰均垂直向 下，机壳加工完后要进行水压试验，检验机壳的 密封性并测量其变形，机壳分四点支承在底座上， 四个支撑点设计在接近下机壳中分面处，分布在 下机的两侧，而不是分布在机壳的两端，因此机 组运行时具有一定的稳定性，减少了由于热胀而 引起的机组热变形，四个支撑点其中一端（排气 端）两点为固定点，另外两点为滑动点。
三、透平压缩机的主要术语




1、介质 压缩机设计时必须明确介质的种类及成分。 2、流量 流量，又称风量，指单位时间内流经压缩机的气 体量。通常用容积流量和介质流量表示。用Q表 示，常用单位m3/min。 质量流量：指单位时间内流经压缩机的气体质量。 用G表示。常用单位kg/s。如果忽略外泄量，则压 缩机进口与出口质量流量是相等的。 3、压力 气体在单位面积的容器壁上所作用的力叫气体压 力，常用单位kpa、Mpa表示。
调节缸的作用在于调节轴流压缩机的各级静 叶角度，以满足变工况的要求，安装在机 壳两侧的伺服马达在控制系统作用下，通 过连接板带动调节缸做轴向往复运动，缸 体则又带动各级导向环和嵌在环内的滑块 一起运动，滑快通过曲柄带动静叶产生转 动，从而达到调节静叶角度的目的，而各 级静叶调节的大小，是通过变化各级曲柄 的长度来实现的，这些都是在气动计算过 程中确定的。
三、轴流压缩机的润滑系统


润滑油站的组要组成部分： 1、油泵：采用三螺杆泵，具有泵运转平 稳，低噪音、无脉动、无搅动的特点，并 且具有很强的自吸能力。 三螺杆泵的内部结构主要是由一根主动 螺杆，两根从动螺杆和包容三根螺杆衬套 组成的。螺杆在泵体内装衬套内一相当小 的间隙齿合旋转。泵配备随机安全阀，安 全阀装在泵体上。三根螺杆在齿合旋转时 在齿型间形成了沿轴向匀速移动的密封腔， 将液体由进口平稳的输送到出口

ห้องสมุดไป่ตู้
滤油量：300——3800L/min 工作压力：1.6Mpa
油封
8、轴承：轴流压缩机的径向轴承为椭圆瓦轴承，止 推轴承是金斯泊雷轴承，主付推力面均可100%承受 轴向推力。 每个径向轴承附近安装有两个互成90度的轴振 动探头，用于检测轴流压缩机运转过程中转子的振 动，止推轴承一侧安装一个轴位移探头，用于检测 轴压缩机过程中转子的轴向位移。 轴流压缩机的径向和止推轴承已成为一个完整 的系列，各种不同大小型号轴承的选用，都是根据 转子转速、重量等因素确定轴承的润滑油量、轴承 消耗功率、轴承油温等，并通过计算确定的。 径向轴承和止推轴承结构如下所示
轴承箱1
6、油封：轴流缩机的轴承箱内安装有油封， 用于防止轴承箱内润滑油的外漏，油封上设 计有一个挡风板，防止密封处泄漏的高温气 体（特别是排气侧）进入轴承箱内，造成轴 承温度升高，润滑油老化。 7、密封：在压缩机的进气侧和排气侧分 别设有轴端密封，型式为拉别密封，密封处 镶在轴上，密封片的数量是根据计算确定的， 密封间隙的大小可通过调整密封套圆周上的 调整块来实现。