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            離心式壓縮機基礎知識
            時間:2023-01-31 09:36:13 點擊次數:247

            一、離心式壓縮機的工作原理

            離心壓縮機是產生壓力的機械,是透平(旋轉的葉輪)壓縮機的一種。離心壓縮機氣體的運動是沿垂直于壓縮機軸的徑向進行的。

            為了達到縮短氣體分子與分子之間的距離,提高氣體壓力的目標,采用氣體動力學的方法,即利用機械的作功元件(高速回轉的葉輪),對氣體作功,使氣體在離心式的作用下壓力得到提高,同時動能也大為增加,隨后在擴壓流道內這部分動能又轉變為靜壓能,而使氣體壓力進一步提高,這就是離心式壓縮機的工作原理。

            二、離心式壓縮機的分類

            (1)按軸的型式分:

            單軸多級式,一根軸上串聯幾個葉輪;雙軸四級式,四個葉輪分別懸臂地裝在兩個小齒輪的兩端,旋轉靠電機通過大齒輪驅動小齒輪。

            (2)按氣缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。

            (3)按級間冷卻形式分類:

            級外冷卻,每段壓縮后氣體輸出機外進入冷卻器;機內冷卻,冷卻器和機殼鑄為一體。

            (4)按壓縮介質分類:

            空氣壓縮機、氮氣壓縮機、氧氣壓縮機等。

            三、離心式壓縮機的優點

            由于是連續旋轉式機械,可以大大地提高進入其中的工質量,提高功率。所以,離心式壓縮機的特點之一是:功率大。

            由于工質量可以提高,必然導致葉片轉速的提高,所以第二個特點是高速性。

            無往復運動部件,動平衡特性好,振動小,基礎要求簡單;

            易損部件少,故障少、工作可靠、壽m長;

            四、離心式壓縮機性能參數

            離心壓縮機的主要性能參數是流量、排氣壓力、有效功率、效率、軸功率、轉速、壓縮比和溫度。

            流量:單位時間內流經壓縮機流道任一截面的氣體量,通常以體積流量和質量流量兩種方法來表示。

            體積流量——是指單位時間內流經壓縮機流道任一截面的氣體體積,其單位為m3/s。因氣體的體積隨溫度和壓力的變化而變化,當流量以體積流量表示時,須注明溫度和壓力。

            質量流量——是指單位時間內流經壓縮機流道任一截面的氣體質量,其單位為kg/s。

            排氣壓力:即指壓縮機出口壓力。

            有效功率:有效功率是指在氣體的壓縮過程中,葉輪對氣體所作的功,絕大部分轉變為氣體的能量,另有一部分能量損失,該損失基本上包括流動損失、輪阻損失和漏氣損失三部分,我們將被壓縮氣體的能量與葉輪對氣體所作功的比值稱為有效功率。

            軸功率:離心式壓縮機的轉子在為氣體升壓提供有用功率,以及在氣體升壓過程中產生的流動損失功率、輪阻損失功率和漏氣損失功率外,其本身也產生機械損失,即軸承的摩擦損失,這部分功率消耗約占總功率的2%~3%。

            如果有齒輪傳動,則傳動功率消耗同樣存在,約占總功率的2%~3%。以上六個方面的功率消耗,都是在轉子對氣體作功的過程中產生的,它們的總和即為離心式壓縮機的軸功率。軸功率是選擇驅動機功率的依據

            效率:效率主要用來說明傳遞給氣體的機械能的利用程度。由于氣體的壓縮有等溫壓縮、絕熱壓縮和多變壓縮等三種過程,所以,壓縮機的效率也有等溫效率、絕熱效率和多變效率之分。

            轉速:轉速是指壓縮機轉子旋轉的速度。其單位是r/min。

            壓縮比:出口壓力與進口壓力的比值。

            溫度:一般用t℃表示,工程上也用jue對溫度TK來表示,兩者換算關系為TK=t+273。

            五、離心式壓縮機流量工況及調節方法

            1、離心式壓縮機的z大流量工況?

            當流量達到z大時的工況即為z大流量工況,造成這種工況有兩種可能:

            一是級中某流道喉部處的氣流達到臨界狀態,這時氣體的容積流量已是z大值,任憑壓縮機的背壓再減小,流量也不可能增加,這種工況也成為“阻塞”工況。

            二是流道內并沒有達到臨界狀態,即未出現“阻塞”工況,但壓縮機在較大的流量下,機內流動損失很大,所能提供的排氣壓力已很小,幾乎接近零能量,僅能夠用來克服排氣管道中的阻力以維持這樣大的流量,這就是離心式壓縮機的z大流量工況。

            2、離心式壓縮機的工況調節方法有哪些?

            由于生產上工藝參數不可避免地會有變化,所以經常需要對壓縮機進行手動或自動調節,使壓縮機能適應生產要求在變工況下工作,以保持生產系統的穩定。壓縮機的轉速具有改變壓縮機性能曲線的功能,但效率是不變的,因此,它是壓縮機調節方法的z好形式。

            離心式壓縮機的調節一般有兩種:

            一是等壓調節,即在背壓不變的前提下調節流量;

            一種是等流量調節,即在保證流量不變的情況下調節壓縮機的排氣壓力。

            具體說有以下五種調節方式:

            1)出口流量調節。

            2)進口流量調節。

            3)改變轉速調節。

            4)轉動進口導葉調節。

            5)部分放空或回流調節。

            另外,我們再了解下等壓力調節、等流量調節和比例調節的含義是什么?

            1)等壓力調節是指保持壓縮機的排氣壓力不變,只改變氣體流量的調節。

            2)等流量調節是指保持壓縮機輸送氣體介質的流量不變,只是改變排出壓力的調節。

            3)比例調節是指保持壓力比不變(如防喘振調節),或保持兩種氣體介質的容積流量百分比不變的調節。


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