轴流压缩机

面积1bcd1表示等温 压缩功Hpol
面积2ad1bcd2 ad表示
绝热压缩功Had 面积21bcd2表示多变压缩功Hpol
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)％
离心式
大致垂直与旋转轴 转子旋转使气体受到离心力的作用，气体 分子间距离减小压力提高，并获得速度， 流经扩压器、蜗壳等扩张形通道时气体的 流速减慢压力得到进一步提高。 1200m3/min以下 高中压力 一元流小于80％ 三元流83％左右 进口节流调节或转速调节 风量风压波动大 较高 低，能耗大 较简单 较低
轴流压缩机的结构及工作原理
2008.Байду номын сангаас2.22
陕鼓技术部：李翠芳
轴流压缩机的结构及工作原理
目
Ⅰ、气体压缩机械概要
Ⅱ、陕鼓的轴流压缩机结构简介
录
气体压缩机械概要
Ⅰ、气体压缩机械概要
气体压缩机械是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。 一、气体压缩机械的分类 1、按照压缩气体的不同方式来分
气体压缩机械 透平式 容积式
气体压缩机械概要
各类压缩机使用范围
从上图中可以看出：容积式压缩机适用于小流量、压力范围覆盖最大。 离心式压缩机械适用于中流量、高中压力场合。 轴流式压缩机械适用于大流量、中低压比的场合。
气体压缩机械概要
二、轴流式与离心式压缩机的比较
透平压缩机械用途最广泛的就是轴流式和离心式压缩机，这两种压
缩机都主要是由转子及定子两大部分构成，转子和定子也构成了这两种 压缩机的整个压缩通道。
气体压缩机械概要 伯努利方程：外界传给气体的能量可以用伯努利方程来表示
压缩气体，提高气体压力能
增加气体的动能
克服流动损失
气体压缩机械概要 压缩过程：由伯努利方程可知，加给气体的机械功，只有一 部分用于提高气体的压力能，我们称其为压缩功，以表明它 是用来提高气体静压能的那部分能量，这也是我们最希望得 到的那一部分能量。压缩功与压缩过程的性质有关。
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：
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”
压 缩 过 程
等温压缩
指始终与外界有热交换，且压缩终了 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
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。
气体压缩机械概要
平面叶栅图：级中的流动，主要是分析1，2，3特征截面
DN：转毂直径 DG：叶顶外径
基元级
平面叶栅
气体压缩机械概要
轴流压缩机增压原理
在基元级中叶栅所构成的通道是弯曲、扩张、流线形的。当亚音速 气流流过扩张形通道时，其速度减小，静压提高。气体在动叶的推动下 获得了动能与压力能，由动叶进口向出口移动，造成了后面静叶的进口 速度，所以轴流压缩机中动叶栅在前，静叶栅在后，构成一个级。气体 先在动叶栅中得到外加能量，一方面加大了气流的动能，同时又提高了 气体的压力，动能又有一部分在后面的静叶栅中，进一步转化为压力 能，于是通过一个基元级气体的压力提高了。
离 心 式
轴 流 式
斜 流 式
复 合 式
往 复 式
回 转 式
气体压缩机械概要
（1）、 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。 （2）、 透平式压缩机：透平式压缩机是一种叶片旋转机械，气体压力的提高是 利用叶片和气体的相互作用来达到。 透平式压缩机按气体在压缩机中的流动方向不同可分为：离心式、轴流式、 斜流式和复合式。 下页图列出了透平式压缩机械的四种通流形式。 离心式：气体在压缩机中的流动方向大致与旋转轴相垂直，也称径流式压缩 机。 轴流式：气体在压缩机中的流动方向大致与旋转轴相平行。 斜流式：气体在压缩机内的流动方向介于离心式和轴流式之间，流动方向与 旋转轴成某一夹角。 复合式：指同一台压缩机内，同时具有轴流式与离心（斜流）式工作叶轮， 一般轴流在前，离心在后。
从上图可以看出，与离心压缩机相比轴流压缩机压缩通道平直，而且流 道短，所以气体在流动过程中流动损失小，流动中的分离损失小。所以 流动效率高。
气体压缩机械概要 三、轴流压缩机的基本研究方法
1、气动分析 气流通过级时，从外界获得能量，提高了压力，所以级是轴流压缩机 最基本的工作单元，只要掌握了级中的气流特点与增压原理，即可了解其 他各级以至整台压缩机的工作原理了。基元级是分析轴流压缩机工作原理 的最基本的单元。 基元级：设想用一个轴线和压缩机轴线重合的圆柱面去割切级的叶片排， 得到两排叶片（动、静叶）的切面，这样的动叶环形叶栅和静叶环形叶栅 组成了一个基元级。 平面叶栅：假定环形叶栅的半径无限大，既将基元级在平面上展开，而得 到平面叶栅，用平面叶栅代替环形叶栅，既方便又基本上符合实际情况。 研究压缩机中的流动与工作原理可先从基元级着手，进而研究级，最后再 掌握整个多级压缩机的工作情况。