压缩机基本知识
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能耗、自控水平、安全可靠性(SIL)。
正确选择压缩机是实现装置长周期运行 的重要保障。
概述-压缩机应满足的要求
严密的轴封 效率高 可靠性好 先进的控制 整机质量优良
概述-气体输送与液体输送的区别
气体的压缩性
体积压缩受功发生热量，温度显著上升，为提 高压缩机效率，操作上需使用冷却器
压缩机基本常识-培训课件五
吉木乃广汇液化天然气工厂 2011年9月17日
讲义内容
第一部分 概述 第二部分 压缩机类型的选择 第三部分 离心式压缩机 第四部分 往复式压缩机 第五部分 LNG工厂压缩机简介
概述-应用
压缩机是一种输送气体和提高气体压力 能的机器，是石油化工生产中的关键设 备。
单系列大负荷运行的LNG工厂，压缩机 技术要求很高
压缩机基本性能参数-功率
有效功率
式中
Nth=Ghth/102 NL=GhL/102 Ndf=Ghdf/102 hth、hL、hdf—分别为有效能量头、内漏损失能量头和 轮阻损失能量头，Nm/kg;
Nth、NL、Ndf—分别为有效功率、内漏损失功率和轮阻 损失功率，kW。
叶轮总的功率消耗为： Ntot = Nth + NL + Ndf
➢ P＞100.0MPa
超高压压缩机
概述-压缩机的分类
3、按轴功率分：
➢ 10kW≤Pa≤50kW
小型压缩机
➢ 50kW﹤Pa≤250kW 中型压缩机
➢ Pa＞250kWFra bibliotek大型压缩机
概述-压缩机的分类
4、往复式压缩机按排量分：
➢ V ≤1m3/min
微型压缩机
➢ 1m3/min﹤V ≤10m3/min 小型压缩机
往复式压缩机
活塞每一往复，活塞与缸盖之间空隙率影响压 缩机产能
压缩阶段存留于余隙中的气体将在吸入阶段发 生膨胀，效率较低
概述-压缩机的分类
概述-压缩机的分类
1、按工作原理分 往复式-利用气缸内活塞的往复运动 旋转式-利用机壳内旋转部分的不断回转 离心式-利用工作叶轮的高速旋转，产生离
压缩机基本性能参数-功率
➢ 轴功率
轴承的摩擦损失，功率消耗占总功率的2～3%； 齿轮传动，存在传动功率消耗，占总功率的2～3%。 离心式压缩机的轴功率包括：有效功率、能漏损失功率、 轮阻损失功率、以及机械损失功率和传动损失功率等五方 面的内容。 离心式压缩机的轴功率,是选择驱动机功率容量的依据， 一般情况下，取原动机功率为轴功率的1.05～1.10倍
压缩机基本性能参数-效率
多变效率
指气体在多变压缩过程中，压力由p1升高到p2所获得的有效功 与实际消耗功之比，即：
ηpol = hpol / htot 式中 ηpol—多变效率，%；
hpol—多变压缩过程有效功，J； htot—实际消耗功，J。 气体温度不发生变化的压缩过程称为等温压缩; 气体不与外界发生热交换的压缩过程称为绝热压缩; 实际在气体压缩时，气体的温度与压强同时发生变化，且与外 界发生热的交换，所以称为气体的压缩为多变过程。
3.适应性强,排气压力较大范围内 变动时，排气量不变。同一台压 缩机还可用于压缩不同的气体
3.流量和出口压力的变化由性能 曲线决定.若出口压力过高,机组一 旦进入喘振工况而法运行。
4.中大流量机器外型尺寸及重量 较大，结构复杂，易损件多，排 气脉动性大，气体中常混有润滑 油。
4.旋转零部件常用高强度合金钢
离心式压缩机
体积小 流体流动连续 介质不受污染 叶轮形态与加工、轴封技术、轴承的不断进步
使用范围不断扩展 离心压缩机的压力已超过700kg/cm2
心力的作用 喷射式-利用工作流体国由喷咀内喷出时所
发生的动能与静压能之间相互转变作用
概述-压缩机的分类
2、按排气压力分：
➢ P≤0.015MPa
通风机
➢ 0.015MPa﹤P≤0.2MPa 鼓风机
➢ 0.2MPa﹤P≤1.0MPa 低压压缩机
➢ 1.0MPa﹤P≤10.0MPa 中压压缩机
➢ 10.0MPa﹤P≤100.0MPa 高压压缩机
5.中大流量机器外型尺寸及重量 较小,结构简单,易损件少,排气均 匀无脉动,气体中不含油。
压缩机类型的选择-根据流量和出口压力选择
第二部分 压缩机基本性能参数-流量
流量
➢ 容积流量 m3／min（h) 或 Nm3／min（h)
273 Pj QN Q j 1.033 Tj
式中 QN—标准状态下气体体积流量， Nm3／min； Qj—吸入状态下气体体积流量， m3／min； Pj—入口绝压，MPa； Tj—入口绝对温度，K；
➢ 10m3/min﹤V ≤100m3/min 中型压缩机
➢ 100m3/min﹤V ≤1000m3/min 大型压缩 机
容积式和透平式压缩机的特点：
容积式
透平式
1.气流速度低,损失小,效率高
1.速度高，损失大小流量机组效
2.大流量不适用,压力范围广,从低 率低
压到超高压范围都适用
2.小流量,超高压范围还不适应
压缩机基本性能参数-流量
➢ 重量流量 kg／s
G = Qj × ρj
式中 G—气体介质质量流量， kg／s ； ρj—气体介质的密度，Kg/ m3
➢ 气体标准状态： 气体的压力为101325Pa(760mmHg或1atm)，温 度为20℃，相对湿度为50％的气体状况。
压缩机的生产能力-打气量
通常指单位时间内，压缩机最后一级排出的 气体，经换算到第一级进口状态（第一级气 体进口的温度和压力）时的气体体积值。
压缩机基本性能参数-应用
流量、压力、轴功率、效率
➢ 流量和压力决定压缩机的 类型
➢ 效率是评估能耗的高低
➢ 轴功率确定原动机的大小
➢ 四个参数决定了压缩机的 工作状态
压 力
流 量
功 率
效率
第三部分 离心式压缩机
1、离心式压缩机的基本结构 2、离心式压缩机的喘振和阻塞 3、离心式压缩机的性能测试
第三部分 离心式压缩机
地区不同，压缩机的实际排气量亦不同。
压缩机基本性能参数-出口压力
出口压力：
p1v1=p2v2 → p2/p1=v1/v2
式中 p1— 压缩机吸入压力，MPa; p2— 压缩机排出压力，MPa; v1—吸入状态体积流量， m3／min； v2—排出状态体积流量， m3／min；
压缩比越大，离心式压缩机所需级数越多，其 功耗也越大。
正确选择压缩机是实现装置长周期运行 的重要保障。
概述-压缩机应满足的要求
严密的轴封 效率高 可靠性好 先进的控制 整机质量优良
概述-气体输送与液体输送的区别
气体的压缩性
体积压缩受功发生热量，温度显著上升，为提 高压缩机效率，操作上需使用冷却器
压缩机基本常识-培训课件五
吉木乃广汇液化天然气工厂 2011年9月17日
讲义内容
第一部分 概述 第二部分 压缩机类型的选择 第三部分 离心式压缩机 第四部分 往复式压缩机 第五部分 LNG工厂压缩机简介
概述-应用
压缩机是一种输送气体和提高气体压力 能的机器，是石油化工生产中的关键设 备。
单系列大负荷运行的LNG工厂，压缩机 技术要求很高
压缩机基本性能参数-功率
有效功率
式中
Nth=Ghth/102 NL=GhL/102 Ndf=Ghdf/102 hth、hL、hdf—分别为有效能量头、内漏损失能量头和 轮阻损失能量头，Nm/kg;
Nth、NL、Ndf—分别为有效功率、内漏损失功率和轮阻 损失功率，kW。
叶轮总的功率消耗为： Ntot = Nth + NL + Ndf
➢ P＞100.0MPa
超高压压缩机
概述-压缩机的分类
3、按轴功率分：
➢ 10kW≤Pa≤50kW
小型压缩机
➢ 50kW﹤Pa≤250kW 中型压缩机
➢ Pa＞250kWFra bibliotek大型压缩机
概述-压缩机的分类
4、往复式压缩机按排量分：
➢ V ≤1m3/min
微型压缩机
➢ 1m3/min﹤V ≤10m3/min 小型压缩机
往复式压缩机
活塞每一往复，活塞与缸盖之间空隙率影响压 缩机产能
压缩阶段存留于余隙中的气体将在吸入阶段发 生膨胀，效率较低
概述-压缩机的分类
概述-压缩机的分类
1、按工作原理分 往复式-利用气缸内活塞的往复运动 旋转式-利用机壳内旋转部分的不断回转 离心式-利用工作叶轮的高速旋转，产生离
压缩机基本性能参数-功率
➢ 轴功率
轴承的摩擦损失，功率消耗占总功率的2～3%； 齿轮传动，存在传动功率消耗，占总功率的2～3%。 离心式压缩机的轴功率包括：有效功率、能漏损失功率、 轮阻损失功率、以及机械损失功率和传动损失功率等五方 面的内容。 离心式压缩机的轴功率,是选择驱动机功率容量的依据， 一般情况下，取原动机功率为轴功率的1.05～1.10倍
压缩机基本性能参数-效率
多变效率
指气体在多变压缩过程中，压力由p1升高到p2所获得的有效功 与实际消耗功之比，即：
ηpol = hpol / htot 式中 ηpol—多变效率，%；
hpol—多变压缩过程有效功，J； htot—实际消耗功，J。 气体温度不发生变化的压缩过程称为等温压缩; 气体不与外界发生热交换的压缩过程称为绝热压缩; 实际在气体压缩时，气体的温度与压强同时发生变化，且与外 界发生热的交换，所以称为气体的压缩为多变过程。
3.适应性强,排气压力较大范围内 变动时，排气量不变。同一台压 缩机还可用于压缩不同的气体
3.流量和出口压力的变化由性能 曲线决定.若出口压力过高,机组一 旦进入喘振工况而法运行。
4.中大流量机器外型尺寸及重量 较大，结构复杂，易损件多，排 气脉动性大，气体中常混有润滑 油。
4.旋转零部件常用高强度合金钢
离心式压缩机
体积小 流体流动连续 介质不受污染 叶轮形态与加工、轴封技术、轴承的不断进步
使用范围不断扩展 离心压缩机的压力已超过700kg/cm2
心力的作用 喷射式-利用工作流体国由喷咀内喷出时所
发生的动能与静压能之间相互转变作用
概述-压缩机的分类
2、按排气压力分：
➢ P≤0.015MPa
通风机
➢ 0.015MPa﹤P≤0.2MPa 鼓风机
➢ 0.2MPa﹤P≤1.0MPa 低压压缩机
➢ 1.0MPa﹤P≤10.0MPa 中压压缩机
➢ 10.0MPa﹤P≤100.0MPa 高压压缩机
5.中大流量机器外型尺寸及重量 较小,结构简单,易损件少,排气均 匀无脉动,气体中不含油。
压缩机类型的选择-根据流量和出口压力选择
第二部分 压缩机基本性能参数-流量
流量
➢ 容积流量 m3／min（h) 或 Nm3／min（h)
273 Pj QN Q j 1.033 Tj
式中 QN—标准状态下气体体积流量， Nm3／min； Qj—吸入状态下气体体积流量， m3／min； Pj—入口绝压，MPa； Tj—入口绝对温度，K；
➢ 10m3/min﹤V ≤100m3/min 中型压缩机
➢ 100m3/min﹤V ≤1000m3/min 大型压缩 机
容积式和透平式压缩机的特点：
容积式
透平式
1.气流速度低,损失小,效率高
1.速度高，损失大小流量机组效
2.大流量不适用,压力范围广,从低 率低
压到超高压范围都适用
2.小流量,超高压范围还不适应
压缩机基本性能参数-流量
➢ 重量流量 kg／s
G = Qj × ρj
式中 G—气体介质质量流量， kg／s ； ρj—气体介质的密度，Kg/ m3
➢ 气体标准状态： 气体的压力为101325Pa(760mmHg或1atm)，温 度为20℃，相对湿度为50％的气体状况。
压缩机的生产能力-打气量
通常指单位时间内，压缩机最后一级排出的 气体，经换算到第一级进口状态（第一级气 体进口的温度和压力）时的气体体积值。
压缩机基本性能参数-应用
流量、压力、轴功率、效率
➢ 流量和压力决定压缩机的 类型
➢ 效率是评估能耗的高低
➢ 轴功率确定原动机的大小
➢ 四个参数决定了压缩机的 工作状态
压 力
流 量
功 率
效率
第三部分 离心式压缩机
1、离心式压缩机的基本结构 2、离心式压缩机的喘振和阻塞 3、离心式压缩机的性能测试
第三部分 离心式压缩机
地区不同，压缩机的实际排气量亦不同。
压缩机基本性能参数-出口压力
出口压力：
p1v1=p2v2 → p2/p1=v1/v2
式中 p1— 压缩机吸入压力，MPa; p2— 压缩机排出压力，MPa; v1—吸入状态体积流量， m3／min； v2—排出状态体积流量， m3／min；
压缩比越大，离心式压缩机所需级数越多，其 功耗也越大。