壓縮機(jī)的基本知識

1、一章壓縮機(jī)的基本知識第一節(jié)壓縮機(jī)概述一、定義：壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。二、次要用途：1、動力用壓縮機(jī)壓縮氣體驅(qū)動各種風(fēng)動機(jī)械，如：氣動扳手、風(fēng)鎬 控（_kong）制儀表和自動化裝置.交通方面：汽車門的開啟。食品和醫(yī)藥工業(yè)中用高壓氣體攪拌漿液。紡織業(yè)中，如噴氣織機(jī)。2、氣體輸送用壓縮機(jī)奮道輸送-為了克服氣體在管（wei4 le0 ke4 fu2 qi4 ti3 zai4 guan3）道中流動過程中，管道對氣體產(chǎn)生的阻力。瓶裝輸送-縮小氣體的體積，使有限的容積輸送較多的氣體。3、制冷和氣體分離用壓縮機(jī)如氟里昂制冷、空氣分離。4、石油、化工用壓縮機(jī)用于氣體的合成和聚合，如：氨的合成

2、。潤滑油的加氫精制。三、壓縮機(jī)的分類、按（_an）作用原理分：容積式和速度式（透平式）、按壓送的介質(zhì)分類：空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氧氣壓縮機(jī)、氫氣壓縮機(jī)等、按排氣壓力分類：低壓（0。31.0MPa）中壓（1.010MPa）高壓（gao ya _）10100MPa）超高壓（ 100MPa）按結(jié)構(gòu)型式分類：壓縮機(jī)-容積式、速度式。容積式-回轉(zhuǎn)式（包括螺桿式、滑片式、羅茨式）、往復(fù)式（包括活塞式、隔膜式） 速度式-離心式、軸流式、噴射式、混流式。第二節(jié)壓縮機(jī)的著（de zhu）名廠家一、國外著名的壓縮機(jī)企業(yè)有以下幾家：日本有七家：日立（Hitachi）、三井、三菱（Mitsubishi ）、川崎、石

3、川島（IHI）、 荏原（EBRARA ,包括美國 埃理奧特 ELLIOTT ）和神鋼（Kobelco）;美國有五家：德萊賽蘭（DRESSER-RAND ）、英格索蘭（Ingersollrand）、庫柏（Cooper）、通用電氣動力部（GE原來的意大利新比隆 Nuovo Pignone公司）和美國A - C壓縮機(jī)公司；德國有二家：西門子工業(yè)（原來的德馬格一德拉瓦）、蓋哈哈波爾西克（GHH-BORSIG ）;瑞士有一家：蘇爾壽（ SULZER）;瑞典有一家：阿特拉斯 （ATLAS COPCO ）;韓國有一家：三星動力。1.國外壓縮機(jī)企業(yè)簡介：美國英格索蘭公司是一家在全球五百家，最大工業(yè)企業(yè)中名列前

4、茅的跨國公司，成立于1871年，至今已有129年的歷史。瑞士蘇爾壽公司是世界著名跨國工業(yè)集團(tuán)帆司，創(chuàng)建于1834年，已有一百多年歷史。2。在選型時應(yīng)注意：使用進(jìn)口設(shè)備，注意電控、儀控、機(jī)械備件等方面的配置，同時注意國內(nèi)廠家可替代的備件，維修時費(fèi)用可以 降低。使用空氣作介質(zhì)時，應(yīng)同時考慮機(jī)前過濾器的選型；灰塵進(jìn)入機(jī)組，易使振動升高，發(fā)生的故障率較高。使用潔凈介質(zhì)時，發(fā)生的故障率相對較少。從使用的角度來看，國外的壓縮機(jī)真正能夠洋為中用"才是重要的。二、國內(nèi)著名的壓縮機(jī)企業(yè)沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司：杭州杭氧股份有限公司：壓縮機(jī)知識講座（二）第二章離心壓縮機(jī)第一節(jié)（di yi jie）離心

5、壓縮機(jī)概述離心壓縮機(jī)是產(chǎn)生壓力的機(jī)械，是（ shi4 chan3 shengl ya1 li4 de0 ji1 xie4 _shi4 ）透平壓縮機(jī)的一種。透平是英譯音“TURBINE",即旋轉(zhuǎn)的葉輪。在全低壓空分裝置中，離心壓縮機(jī)得到廣泛應(yīng)用，逐漸出現(xiàn)了離心壓縮機(jī)取代活塞壓縮機(jī)的趨勢。一、定義：指（yi _ding yi _zhi）氣體在壓縮機(jī)中的運(yùn)動是沿垂直于壓縮機(jī)軸的徑向進(jìn)行的。二、工作原理：具有葉片的工作輪在壓縮機(jī)的軸上旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入工作輪的氣體被葉片帶著旋轉(zhuǎn)增加了動能（速度）和靜壓頭（壓力）然后出工作輪進(jìn)入擴(kuò)壓器內(nèi)在擴(kuò)壓器中氣體的速度轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫M(jìn)一步提高壓力經(jīng)過壓縮的氣體再經(jīng)彎道

6、和回流 器進(jìn)入下一級葉輪進(jìn)一步壓縮至所需的壓力。打個比方說：一般是由一臺原動機(jī)（電機(jī)）帶動一根軸，軸上裝有 4個葉輪，就好像一根軸帶了 4個電扇，一個電扇的風(fēng)傳給了第二個電扇，又傳給了另一個電扇，最后你感覺到風(fēng)的力量很大一樣。離心壓縮機(jī)就是這樣通過 葉輪把氣體的壓力提高的。氣體在葉輪中提高壓力的原因有兩個：一是氣體在葉輪葉片的作用下跟著葉輪作高速的旋轉(zhuǎn)而氣體由于受旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用使氣體的壓力升高其次葉輪是從里到外逐漸擴(kuò)大的氣體在葉輪里擴(kuò)壓流動使氣體通過葉 輪后壓力得到提高。三、特點(diǎn)：離心壓縮機(jī)是一種速度式壓縮機(jī) ，與其它壓縮機(jī)相比較：優(yōu)點(diǎn)：排氣量大，排氣均勻，氣流無脈沖。轉(zhuǎn)速高。機(jī)目偌

7、需要潤滑。密封效果好，泄露現(xiàn)象少.有平坦的性能曲線，操作范圍較廣。易于實現(xiàn)自動化和大型化。易損件少、維修量少、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長.缺點(diǎn)：操作的適應(yīng)性邦，氣體的性質(zhì)對百作性能有較大影響。在機(jī)組開車、停車、運(yùn)行中，負(fù)荷變化大。氣流速度大，流道內(nèi)的零部件有較大的摩擦損失。有喘振現(xiàn)象，對機(jī)器的危害極大.四、適用范圍：大中流量、中低壓力的場合。五、分類：按軸的型式分：單軸多級式，一根軸上串聯(lián)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(zhuǎn)*電機(jī)通過大齒輪驅(qū)動小齒輪。按氣缸的型式分：水平剖分式和垂直剖分式。按級間冷卻形式分類：級外冷卻，每段壓縮后氣體輸出機(jī)外進(jìn)入冷卻器。機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻器和機(jī)殼鑄為

8、一體。按壓縮介質(zhì)分類：空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氧氣壓縮機(jī)等。第二節(jié)操作機(jī)組介紹沈鼓空壓機(jī)、杭氧氧氣透平壓縮機(jī)、瑞士蘇爾壽空壓機(jī)、(_rui4 shi4 su1 er2 shou4 kongl ya1 ji1 _)美國英格索蘭壓縮機(jī)下面將以下使用的壓縮機(jī)為例，結(jié)合相關(guān)書籍、說明書、規(guī)程以及相關(guān)論壇、網(wǎng)站的資料，匯集內(nèi)容，共同作好這份資料。沈鼓空壓機(jī) ：DH90-6型空氣透平壓縮機(jī)系單進(jìn)氣、雙軸、齒輪式、四級等溫壓縮機(jī).設(shè)計壓力0。52MPA流量NM3/H。低速軸轉(zhuǎn)速7142車t/分高速軸9090車t/分，由一臺電壓伏(fen _you yi tai dian ya fu)功率7400KW 的同步

9、電動機(jī)拖動為 空分提供原料氣源。杭氧氧氣透平壓縮機(jī)：3TYS89+2TYS60型氧氣透平壓縮機(jī)系雙缸，10級，水平剖分型式。設(shè)計壓力2.9MPA流量NM3/H ,配置了一臺功率3400kw的異步感應(yīng)電動機(jī)。2TYS100+2TYS76型氧氣透平壓縮機(jī)系雙缸，8級，設(shè)計壓力 2。9MPA流量NM3/H 。瑞士蘇爾壽空壓機(jī)系單進(jìn)氣、齒輪式、等溫壓縮，設(shè)計壓力0.52MPa,流量NM/M3 ;為空分提供原料氣源。(4)美國英格索蘭壓縮機(jī)：4C90M >4N2型氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)系單進(jìn)氣，四軸離心式壓縮機(jī)，設(shè)計壓力在生產(chǎn)上次要向煉鋼壓送氮?dú)?。另?為空分設(shè)備液體工況提供原料氣源，以及作各氧透機(jī)組的密

10、封氣。2CLL35Mx 3N2型氮(xing dan)氣透平壓縮機(jī)系單進(jìn)氣， 三軸離心式壓縮機(jī)，設(shè)計壓力203MPA流量5042Nm3/H , 在生產(chǎn)上次要向煉鋼壓送氮?dú)狻Ｄ壳傲韮煞N英格索蘭壓縮機(jī)型號不詳，只是流量有所增大變化(5) Nm3/hNm3/h空分裝置配套空氣透平壓縮機(jī)情況簡介一、制造商N(yùn)m3/hNm3/h空分裝置配套空氣透平壓縮機(jī)制造商有：a、 瑞士 MAN-turbo 公司(蘇爾壽)b、 德國ATLAS COPCO公司c、 美國COOPER公司二、技術(shù)評價(1) 瑞士 MAN-turbo公司(蘇爾壽)是世界上著名的壓縮機(jī)制造商，德國ATLAS COPCO公司、美國 COOPER公

11、司相對于前一家公司要遜色一些，但他們均具有設(shè)計、制造此類空壓機(jī)的實力。從技術(shù)上看，各制造商均有自己的特點(diǎn)，德國ATLAS COPCO公司、美國COOPER公司兩家均采用齒輪式多軸三段壓縮，而瑞士 MAN-Turbo公司則采用單軸四級壓縮。(2)齒輪式多軸壓縮機(jī)與單軸壓縮機(jī)兩種(liang zhong)方案的比較：a)、齒輪式多軸壓縮機(jī)由主電機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動大齒輪再由大齒輪帶動兩根小齒輪軸，每根小齒輪軸上分 別有二個或一個葉輪，由于兩根小齒輪軸的轉(zhuǎn)速不同，可以實現(xiàn)葉輪與轉(zhuǎn)速的良好匹配且單級壓縮比可以比較 高；單軸壓縮機(jī)由主電機(jī)經(jīng)齒輪箱驅(qū)動壓縮機(jī)主軸，在主軸上安裝了四只同方向的各級葉輪，每級葉

12、輪的轉(zhuǎn)速 相同；因此一個轉(zhuǎn)速不能良好的照顧到各個葉輪的匹配。這種結(jié)構(gòu)前面段葉輪掂速度高，后面段線速度低，因而導(dǎo)致每級壓縮比要小一些。這就是單軸壓縮機(jī)采用四級壓縮而齒輪式多軸壓縮機(jī)只需三級的原因。b)、齒輪式多軸壓縮機(jī)一根小軸上最多帶兩個葉輪，軸向長度短，有利于機(jī)器布置及轉(zhuǎn)子、臨界轉(zhuǎn)速的提高。另外小軸上的兩個葉輪屬背靠背形式，轉(zhuǎn)子的軸向力能部分抵消。單軸壓縮機(jī)各級葉輪均朝一個方向，各葉輪的軸向 力互相疊加，軸向力很大，只能*加平衡盤來平衡軸向力，且對止推軸承要求很高。c)、MAN-Turbo單軸壓縮機(jī)采用內(nèi)置式氣體冷卻器，結(jié)構(gòu)緊湊，由于冷卻器布置在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，具有吸音的作用，同時單軸壓縮機(jī)葉輪線

13、速度較小，因此整機(jī)噪也疏小。由于單級壓縮比小且級間有三個中冷，氣體出口溫度較 低。但與齒輪式多軸壓縮機(jī)相比，單軸壓縮機(jī)耗水量要增加不少。d)、多軸齒輪式壓縮機(jī)葉輪與主軸的聯(lián)接，德國ATLAS COPCO公司采用端面齒(HIRTH )聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是緊固力大，葉輪可拆卸，重復(fù)拆卸對轉(zhuǎn)子的動平衡幾乎無影響；美國COOPER公司葉輪與主軸采用扇套型式，屬不可拆卸結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)對今后的轉(zhuǎn)子維修很不利。MAN -Turbo公司單軸壓縮機(jī)由于在一根主軸上布置 四只葉輪，均采用扇套，也屬不可拆卸結(jié)構(gòu)。e)、從制造要求看，齒輪式多軸壓縮機(jī)對齒輪的加工精度要求高.如果葉輪與主軸采用HIRTH聯(lián)接，則HIRT

14、H的加工精度也有很高的要求 .(3)從德國ATLAS COPCO公司和美國COOPER兩家齒輪式壓縮機(jī)來看，特別是美國COOPER公司生產(chǎn)的壓縮機(jī)葉輪采用半開式葉輪，機(jī)組效率要低一些.而且此機(jī)型美國 COOPER公司來說屬非常大的型號，業(yè)績不多。綜上所述，三家制造商從技術(shù)上來說，MAN - Turbo公司在空氣透平壓縮機(jī)方面是世界一流的，技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，業(yè)績眾多，是此類機(jī)型的主導(dǎo)產(chǎn)品。特別是MAN -Turbo公司的單軸空氣透平壓縮機(jī)等溫效率高，軸功率低，噪聲低，深得用戶歡迎。德國 ATLAS COPCO公司、美國COOPER齒輪式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡 樸，效率要低一些，軸功率要高一

15、些。但德國ATLAS COPCO公司和美國COOPER公司相比，德國ATLAS COPCO 公司采用閉式葉輪和端面齒(HIRTH )聯(lián)接，技術(shù)和質(zhì)量均比美國COOPER公司要好。(6)空氣透平壓縮機(jī)的技術(shù)比較及選擇 空氣透平壓縮(ya1 suo1)機(jī)作為空分重要部機(jī)，其可 *性及能否達(dá)到高效、穩(wěn)定的運(yùn)行 ，直接關(guān)系到空分裝置正 常生產(chǎn).因此，空氣透平壓縮機(jī)選擇原則是在滿足長期穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，盡量使用效率高、調(diào)節(jié)性能好的設(shè)備。一、大型空壓機(jī)組的型式目前中大型空壓(mu qian zhong da xing kong ya )機(jī)次要型式有：1、多軸齒輪式多級離心壓縮機(jī)；2、單軸多級離心式壓縮機(jī)。

16、多軸壓縮機(jī)特點(diǎn)：1、 效率高，(xiao4 lv4 gao1 _)每級葉輪與轉(zhuǎn)速匹配較好 ； 2、調(diào)節(jié)范圍大；3、 單級壓比大；4、 噪也疏tWj ; 5、結(jié)構(gòu)緊湊。 單軸壓縮機(jī)特點(diǎn)： 1、機(jī)組運(yùn)行顛簸可* ;2、單級壓比較小，級數(shù)較多；3、級數(shù)較多意味需更多次的中間冷卻； 4、更接近等汽壓縮；5、 噪音?。欢?、國內(nèi)大型壓縮機(jī)情況目前，國內(nèi)大型空壓機(jī)(Nm3/h以上)基本上采用進(jìn)口，次要原因：1、沈鼓配Nm3/h空分的齒輪式壓縮機(jī)在各個用戶現(xiàn)場由于振動在而引起事故，并且至今仍未有大的改進(jìn)，杭 氧的齒輪式壓縮機(jī)最大只能配到Nm3/h空分，再大就沒有做過，業(yè)績較??；2、國內(nèi)壓縮機(jī)等汽效率較低，等汽

17、效率約為6670%,而國外壓縮機(jī)效率為 7881 %,能亨差較大；3、 可靠性方面，進(jìn)口設(shè)備要遠(yuǎn)優(yōu)于( ke3 kao4 xing4 fang1 mian4 _jin4 kou3 she4 bei4 yao4 yuan3 you1 yu2 )國 產(chǎn).三、國外大型壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家目前(mu4 qian2),空分配套的大型空壓機(jī)多選用進(jìn)靠嵇品，次要生產(chǎn)廠家有：1、德國siemens公司；2、Manturbo公司；3、德國 Atlas公司；4、美國Cooper公司，這四家公司均 (gong1 si1 _zhe4 si4jia1 gong1 si1 jun1)能生產(chǎn) 齒輪式多軸壓縮機(jī)，Man-turbo

18、公司還生產(chǎn)單軸壓縮機(jī)。Siemens和Man turbo的生產(chǎn)大型壓縮機(jī)為主(次要配Nm3/h以上空分)，Atlas和Cooper次要配Nm3/h空分。這幾家國外公司在技術(shù)實力和品牌上有一定的差別，但價格上也相關(guān)較大，因此，在最終選擇供應(yīng)商時，可根據(jù)技術(shù)、商務(wù)等方面進(jìn)行多方比較，根據(jù)性能價格比后最終確定氣體軸承-空氣作潤滑劑氣體粘度是液體的四五千分之一，所有可在極高速下運(yùn)轉(zhuǎn)：幾十萬百萬轉(zhuǎn)nmin,但承載能力較低.可分為氣體動壓軸承；氣體靜壓靜承.動壓氣體軸承形成的氣膜很薄，最大不超過20故對氣體軸承的制造要求十分精確，氣體軸承不存在油類污染，密封簡樸，回運(yùn)精度高，運(yùn)行噪音低，次要缺點(diǎn)是承載量不

19、大氣體軸承與常規(guī)使用的油潤滑滑動軸承相比，其工作原理是基本相同的。氣體軸承所采用的方法就是利用氣體 的粘性來提高軸承間隙中的壓力，從而使物體浮起，根據(jù)氣體軸承產(chǎn)生這種壓力的原理，氣體軸承大致分為三 種形式：分別稱為擠壓膜式、靜壓式以及動壓式動壓式有相對移動的兩個表面，還有稱為楔形的間隙，當(dāng)間隙的形狀沿著移動方向逐漸或總體趨勢變窄時，便構(gòu)成了這種形式，在動壓軸承工作時，由于摩擦面掂對移動，氣體因其本身的粘性作用而被帶動，并被壓縮到楔形間隙內(nèi)，由此產(chǎn)生了壓力場， 與靜壓式氣體軸承相比，動壓氣體軸承不需要外部氣源，但要求構(gòu)成楔形間隙的兩表面間存在相對運(yùn)動，而且其動壓效果將隨相對運(yùn)動的速度的增加而愈加

20、明顯！這種特性對于存在相對運(yùn)動表面的結(jié)構(gòu)是十分有利的.在低溫透平膨脹機(jī)中，由（zai4 di1 wenl tou4 ping2 peng2 zhang4 ji1 zhongl _you2）于進(jìn)口介質(zhì)溫度低，膨脹比大，尤其是在小流量時，工作輪直徑較小，膨脹機(jī)比烙降大。為了達(dá)到較高的絕熱效率，勢必造成膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較 高，在這種情況下，傳統(tǒng)的滾珠軸承和油潤滑軸承由于本身的缺陷均難以滿足設(shè)備要求，而氣體軸承具有無污染，摩擦損失低，適應(yīng)溫度范圍廣，運(yùn)轉(zhuǎn)顛簸，使用時間長等諸多優(yōu)點(diǎn)$能大大提高透平膨脹機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，運(yùn)轉(zhuǎn)可*性及結(jié)構(gòu)工藝性。因此它在低溫透平膨脹機(jī)上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。為了保證透平膨脹機(jī)能夠

21、達(dá)到較高的效率，就需要其轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。因此氣體軸承能否在高速下保證具有足夠的穩(wěn)定性$始終是研制中的關(guān)鍵關(guān)于這一點(diǎn)，國內(nèi)外學(xué)者均有共識，氣體軸承是膨脹機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，其穩(wěn)定性是核心問題，研制氣體 軸承低溫透平膨脹機(jī)實質(zhì)上是研制在高速下不發(fā)生渦動的能保證轉(zhuǎn)子穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的氣體軸承。研究開發(fā)全動壓氣體軸承透平膨脹機(jī)的關(guān)鍵問題在于：1、從根本上減少膨脹機(jī)軸向力并加強(qiáng)對具有高承載力和穩(wěn)定性的動壓止推氣體軸承的研究；2、研制開發(fā)一種具有高穩(wěn)定性，良好啟停性能，且結(jié)構(gòu)簡樸，加工方便，適應(yīng)于我國現(xiàn)有工業(yè)水平的新型動壓 徑向氣體軸承。壓縮機(jī)知識講座（三）第三章離心壓縮機(jī)的基本原理第一節(jié)離心壓縮機(jī)的工作原

22、理分析一、常用名詞解釋：級：每一級葉輪和與之相應(yīng)配合的固定元件（如擴(kuò)壓器等）構(gòu)成一個基本的單元，叫一個級.如：杭氧2TYS100+2TYS76氧氣透平壓縮機(jī)上下壓氣缸共有八個葉輪，就叫八級。段：以中間冷卻器隔開級的單元，叫段。這樣以冷卻器的多少可以將壓縮機(jī)分成很多段。一段可以包括很多 級，也可僅有一個級.標(biāo)態(tài)：0C, 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。進(jìn)氣狀態(tài)：一般指進(jìn)口處氣體當(dāng)時的溫度、壓力 重量流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的重量容積流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的體積.表壓（G）:以當(dāng)?shù)卮髿鉃榛鶞?zhǔn)所計量的壓強(qiáng)。絕壓（A）:以完全真空為基準(zhǔn)所計量的壓強(qiáng).真空度：與當(dāng)?shù)卮髿庳?fù)差值 .（10）壓比：出口（ _ya1 bi3

23、_chu1 kou3）壓力與進(jìn)口壓力的比值。二、壓縮機(jī)級中的氣體流動葉輪被（ye4 lun2 bei4）驅(qū)動機(jī)拖動而旋轉(zhuǎn)，氣體進(jìn)入葉輪后，對氣體作功。那么氣體既隨葉輪轉(zhuǎn)動，又在葉輪槽 中流動.反映出氣體的壓力T溫度T、比容J。葉輪轉(zhuǎn)動（理解 轉(zhuǎn)動”）的速度即氣體的園周速度，鑰偌同的半徑上有不同的數(shù)值，葉輪出口處的園周速度最 大.氣體在葉輪槽道內(nèi)相對葉輪的流動（理解流動”）速度為相對速度。因葉片槽道截面積從進(jìn)口到出口逐漸增大，因此相對速度逐漸減少。氣體的實際速度是園周速度與相對速度的合成，又稱之為絕對速度。三、級內(nèi)氣體流動的能量損失分析（一）、能的定義：度量物質(zhì)運(yùn)動的一種物質(zhì)量，一般解釋為物質(zhì)作

24、功的能力。能的基本類型有勢能、動能、熱 能、電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等。一種能可以轉(zhuǎn)化為另一種能。能的單位和功的單位相同。能也叫 能量。（二）、級內(nèi)氣體流動的能量損失分析壓縮機(jī)組實際運(yùn)行中，通過葉輪向氣體傳遞能量，即口t輪通過葉片對氣體作功消耗的功和功率外，還存在著葉輪的輪盤、輪蓋的外側(cè)面及輪緣與周圍氣體的摩擦產(chǎn)生的輪阻損失，還存在著筏作輪出口氣體通過輪蓋氣封漏回 到工作輪進(jìn)口低壓低壓端的漏氣損失。都要消耗功.這些損失在級內(nèi)都是不可避免的，只有在設(shè)計中精心選擇參數(shù)，再制造中按要求加工，鑰鎮(zhèn)作中精心操作使其盡量達(dá)到設(shè)計工況，來減少這些損失.另外，還存在流動損失以及動能損失以及在級內(nèi)在非工

25、況時產(chǎn)生沖擊損失。沖擊損失增大將引起壓縮機(jī)效率很快降低。還有高壓軸端，如果密封不好，向外界漏氣，引起壓出的有用流量減少故此,我們有必要研究這些損失的原因，以便在設(shè)計、安裝、操作中盡量減少損失，維持壓縮機(jī)在高效率區(qū)域運(yùn)行，節(jié)省能耗。1、流動損失：定義：就是氣流在葉輪內(nèi)和級的固定元件中流動時的能量損失。產(chǎn)生的原因：次要由于氣體有粘性，在流動中引起摩擦損失，這些損失又變成熱量使氣體溫度升高，在流動中產(chǎn)生旋渦，加劇摩擦損耗和流動能量損失，因旋渦的產(chǎn)生就要消耗能量；在工作輪中還有軸向渦流等第二次流動產(chǎn)生，引起流量損失.在葉輪出口由于出口葉片厚度影響產(chǎn)生尾跡損失。彎道和回流器的摩擦阻力和局部阻力損失 等。

26、2、沖擊損失：定義：是一種在非設(shè)計工況下產(chǎn)生的流動損失。葉輪進(jìn)口葉片安裝角 3 1A便際）一般是按照設(shè)計氣流的進(jìn)口角 3 1（設(shè)計）來決定的。一般是 3 1 = 3 1A此時進(jìn)氣 為無沖擊進(jìn)氣。但是當(dāng)工況發(fā)生偏離設(shè)計工況時， 氣流進(jìn)口角31大于或小于3 1A將發(fā)生氣流沖（jiang fa sheng qi liu chong ）擊葉片掂 象.習(xí)慣把葉輪進(jìn)口葉片安裝角3 1A侯際）與設(shè)計氣流的進(jìn)口角3 1（設(shè)計）之差叫做沖擊角 ，簡稱沖角（cha jiao zuo chong ji jiao _jian cheng chong jiao ）。用 i 表示。3 1Ac 3 1, i<0,叫負(fù)

27、沖角.3 1A> 3 1 , >0,叫正沖角。在正負(fù)沖角的情況下，都將出現(xiàn)氣流與葉片表面的脫離，形成旋渦區(qū)，使能量損失。沖擊損失的增加與流量偏 離設(shè)計流量的絕對值的平方成正比。3、輪阻損失葉輪的不工作面與機(jī)殼之間的空間，是充滿氣體的，葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于氣體有粘性，也會產(chǎn)生摩擦損失.又由于旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生離心力，*輪的一邊氣體向上流，*殼的一邊氣體向下流，形成渦流，引起損失。輪阻損失的計算， 有實驗公式，有興趣可查書籍。4、漏氣損失：包括內(nèi)漏和外漏。內(nèi)漏氣是指泄露的氣體又漏回到壓縮氣體中。包括兩種情況：一種是從葉輪出口的氣體從葉輪與機(jī)殼的空間漏回到進(jìn)口。另一種是單軸的離心壓縮機(jī)，由于軸與

28、機(jī)殼之（_you yu zhou yu ji ke zhi ）間也有間隙，氣體從高壓的一邊經(jīng)過間隙流入低壓一邊。外漏是指壓縮氣體通過軸與機(jī)殼密封處間隙或機(jī)體的間隙直接漏到大氣中。漏氣損失是一個不可忽視的問題，我們在維修、操作中應(yīng)特別注意，有些空壓機(jī)出現(xiàn)氣量打不到設(shè)計值就是內(nèi)漏和外漏引起的。壓縮機(jī)知識講座（四）第四章 離心壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)離心壓縮機(jī)系統(tǒng)組成眾說周知，整套離心壓縮機(jī)組是由電氣、機(jī)械、潤滑、冷卻、控制等部分組成的一個系統(tǒng)。雖然由于輸送的介質(zhì)、壓力和輸氣量的不同，而有許多種規(guī)格、型式和結(jié)構(gòu)，但組成的基本元件大致是相同的，次要由轉(zhuǎn)子、定子、和輔助設(shè)備等部件組成。 第二節(jié)主機(jī)部件一、

29、離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是離心壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，它高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子是由葉輪、主軸、平衡盤、推力盤等部件組成。葉輪葉輪也叫工作輪，是離心式壓縮機(jī)的一個重要部件，氣體在工作路輪中流動，其壓力、流速都增加，同時氣體的 溫度也升高。葉輪是離心式壓縮機(jī)對氣體作功的唯一元件。1 .在結(jié)構(gòu)上葉輪典型的有三種型式：閉式葉輪：由輪盤、輪蓋、葉片三部分組成。半開式式葉輪：無輪蓋、只有輪盤、葉片。雙面進(jìn)氣式葉輪：兩套輪蓋、兩套葉片，共用一個輪盤。2 .葉輪的結(jié)構(gòu)以葉片的彎曲形式來分：前彎葉片式葉輪：葉片彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同.葉片出口角90°。后彎葉片式葉輪：葉片彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，葉片出口角v

30、90。徑向葉片式葉輪：葉片出口方向與葉輪的半徑方向一致，葉片出口角=90°。我們使用的英格索蘭壓縮機(jī)的葉輪就是半開式后彎型結(jié)構(gòu)。 主軸主軸的作用就是支撐安裝其上的旋轉(zhuǎn)零部件(葉輪、平衡盤等)及傳遞扭矩。在設(shè)計軸確定尺寸時，不僅考慮軸的強(qiáng)度問題，而且要仔細(xì)計算軸的臨界轉(zhuǎn)速。所謂臨界轉(zhuǎn)速就是軸的轉(zhuǎn)速等于軸的固有頻率時的轉(zhuǎn)速。平衡盤推力盤在多級離心壓縮機(jī)中，由于每級葉輪兩側(cè)的氣體作用力不一致，就會使轉(zhuǎn)子受到一個指向低壓端的合力，這個合力，我們稱為軸向力。軸向力對于壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是不利的( de zheng chang yun zhuan shi bu li de ),它使轉(zhuǎn) 子向一端竄動

31、，甚至使轉(zhuǎn)子與機(jī)殼相碰，發(fā)生事故。因此應(yīng)設(shè)法平衡它，平衡盤就是利用它的兩側(cè)氣體的壓力 差來平衡軸向力的零件。熱套在主軸上，通常平衡盤只平衡一部分軸向力，剩余的軸向力由止推軸承來承受。推力盤是固定在主軸上的止推軸承中的一部分，它的作用就是將轉(zhuǎn)子剩余的軸向力通過油膜作用在止推軸承上，同時還確定了轉(zhuǎn)子與固定元件的位置。二、離心壓縮機(jī)的定子定子是壓縮機(jī)的固定元件，由擴(kuò)壓器、彎道、回流器、蝸殼及機(jī)殼組成。擴(kuò)壓器擴(kuò)壓器的功能次要是使從葉(kuo ya qi de gong neng ci yao shi shi cong ye)輪出來的具有較大動能的氣流減速，把氣體的動能有效地轉(zhuǎn)化為壓力能。擴(kuò)壓器一般分為

32、：無葉擴(kuò)壓器、葉片擴(kuò)壓器、直壁式擴(kuò)壓器。 彎道其作用使氣流轉(zhuǎn)彎進(jìn)入回流器，氣流在轉(zhuǎn)彎時略有加速。 回流器其作用使氣流按所須方向均勻的進(jìn)入下一級。蝸殼其次要作用是把擴(kuò)壓器后面或葉輪后面的氣體匯集起來，并把它們引出壓縮機(jī)，流向輸送管道或氣體冷卻器，此外，在會聚氣體過程中，大多數(shù)情況下，由于蝸殼外徑逐漸增大和流通面積的逐漸增大，也起到了一定的降速 擴(kuò)壓作用.軸承支撐軸承：用于支撐轉(zhuǎn)子使其高速旋轉(zhuǎn)。止推軸承：作用是承受剩余的軸向力。第三節(jié)輔助設(shè)備離心壓縮機(jī)傳動系統(tǒng)空分裝置中采用的離心壓縮機(jī) (ya1 suol ji1)由于轉(zhuǎn)速高，一般采用電動機(jī)通過齒輪增速箱來拖動。對于齒輪的材質(zhì)要求相當(dāng)高，一般采用優(yōu)

33、質(zhì)合金鋼，并經(jīng)滲碳處理，以提高硬度，同時要求提高加工精度.在出廠前，并經(jīng)嚴(yán)格的靜、動平衡實驗。平衡：包括靜(ping2 heng2 _bao1 kuo4 jing4)平衡、動平衡兩種。靜平衡是檢查轉(zhuǎn)子重心是否通過旋轉(zhuǎn)軸中心.如果二者重合，它能在任意位置保持平衡；不重合，它會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，只有在某一位置時才能靜止不動。通過靜平衡實驗，找出不平衡質(zhì)量，可以在其對稱部位刮掉相應(yīng)的質(zhì)量，以 保持靜平衡。動平衡：經(jīng)過靜平衡試驗的轉(zhuǎn) (dong ping heng _jing guo jing ping heng shi yan de zhuan )子，在旋轉(zhuǎn)時仍可能產(chǎn)生 不平衡.因為每個零件的不平衡質(zhì)量不是

34、在一個平面內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，他們會產(chǎn)生一個力矩，使軸線發(fā)生撓曲，從而產(chǎn)生振動，因此，轉(zhuǎn)子還需要做動平衡試驗。動平衡試驗就是在動平衡機(jī)上使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，檢查其不平衡情況，并設(shè)法消除其不平衡力矩的影響。 離心壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng) 一、冷卻的方式 次要有風(fēng)冷、水冷。 二、冷卻的次要方面 主電機(jī)、壓縮后的氣體、潤滑油。1、冷卻主電機(jī)：次要為了防(ci yao wei le fang )止電機(jī)過度溫升、燒損。通常采用的冷卻方式有風(fēng)冷、水冷。 有的大型電機(jī)兼而有之。2、冷卻壓縮后的氣體：次要為了降低各級壓縮后氣體的溫度，減少功率消耗。通常設(shè)置水冷卻器。在一臺機(jī)組上設(shè)有多個冷卻器，有的一級一個。有的兩級一個，這

35、樣根據(jù)冷卻器的多少，又可以把壓縮機(jī)分成幾個段冷卻器內(nèi)介質(zhì)流動情況： 冷卻器管程走氣，殼程走水；如：英格索氮壓機(jī)、杭氧氧透就是這樣，同時可以減少噪音。冷卻器管程走水，殼程走氣.3、冷卻潤滑油：壓縮機(jī)的油站設(shè)有油冷卻 (de0 you2 zhan4 she4 you3 you2 leng3 que4)器.降低油溫和在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)油溫離心式壓縮機(jī)組潤滑系統(tǒng)(目銀論壇已發(fā)過)第四節(jié) 安全保護(hù)系統(tǒng) 為了保證壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須設(shè)置一個完整的安全保護(hù)系統(tǒng).溫度保護(hù)系統(tǒng)觀察、控制壓縮機(jī)各缸、各段間的氣體溫度、冷卻系統(tǒng)溫度、潤滑系統(tǒng)油溫、主電機(jī)定子溫度以及各軸承溫度 當(dāng)達(dá)到一定的規(guī)定值就發(fā)出聲光訊號報

36、警和聯(lián)鎖停機(jī)。壓力保護(hù)系統(tǒng)觀察、控制壓縮機(jī)各缸、各段間的氣體壓力、冷卻系統(tǒng)壓力、潤滑系統(tǒng)油壓、當(dāng)達(dá)到一定的規(guī)定值就發(fā)出聲光 訊號報警和聯(lián)鎖停機(jī)。流量保護(hù)系統(tǒng)觀察、控制壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)水流量，當(dāng)達(dá)到一定的規(guī)定值就發(fā)出聲光訊號報警。 機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)L軸向位移保護(hù)離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生軸向位移，首先是由于有軸向力的存在.而軸向力的產(chǎn)生過程如下：在氣體通過工作輪后， 提高了壓力，使工作輪前后承受著不同的氣體壓力。由于輪子兩側(cè)從外徑D2到輪蓋密封圈直徑 Df的軸向受力是互相抵消的，因此，它的軸向力由以下三部分組成： F1-在輪盤背部從直徑 Df到軸頸密封圈直徑 df這塊面積上所承受的氣體的力。F2在工作輪進(jìn)靠銀分

37、，億ai gong zuo lun jin kao kun fen _)從直徑Df到d這塊面積上所承受的氣體壓力。F3-進(jìn)口氣流以一定的速度對輪盤所產(chǎn)生的沖擊力。在一定的情況下，F(xiàn)1> (F2+F3),所以每個葉輪的軸向推力都是有葉輪的輪盤側(cè)指向進(jìn)靠鋪(輪盤側(cè)).如果所有葉輪同向安裝，則總軸向力相當(dāng)可觀。從機(jī)組設(shè)計、制造、安裝方面為了平衡壓縮機(jī)的軸向力，通常采取了：設(shè)置平衡盤設(shè)置止推軸承采用雙進(jìn)氣葉輪葉輪背*背安裝。但是在運(yùn)行中由于平衡盤等密封件的磨損、間隙的增大、軸向力的增加、推力軸承的負(fù)荷加大，或潤滑油量的 不足，油溫的變化等原因，使推力瓦塊很快磨損，轉(zhuǎn)子發(fā)生竄動，靜動件發(fā)生摩擦、碰

38、撞、損壞機(jī)器。為此壓縮機(jī) 必須設(shè)置軸向位移保護(hù)系統(tǒng)，監(jiān)視轉(zhuǎn)子的軸向位置的變化 ，當(dāng)轉(zhuǎn)子的軸向位移達(dá)到一定規(guī)定值時就能發(fā)出聲光訊號報警和聯(lián)鎖停機(jī)。常見的軸向位移保護(hù)器的類(chang2 jian4 de0 zhou2 xiang4 wei4 yi2 bao3 hu4 qi4 de0 lei4 )型及工作原理如下：電磁式：當(dāng)(_dian ci shi _dang)轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向竄動時，間隙變動而引起磁組變化，時兩側(cè)鐵芯磁極繞組產(chǎn)生不同 電勢，經(jīng)繼電器傳給指示儀表。電觸式：轉(zhuǎn)子竄動時，觸動電觸點(diǎn) ，即發(fā)出報警或停車信號。電渦流式：由傳感器、交換器和指示器三部分組成。傳感器是一個電感應(yīng)線圈，由于高頻信號的激勵，產(chǎn)生一高頻交變磁場，軸表面相應(yīng)產(chǎn)生交變磁場相交鏈的電渦流磁場。由于間隙的變化，引起阻抗的變化，導(dǎo)致輸出電壓的變化。由變換器完成軸向位移與電壓間的轉(zhuǎn)換，通過指示器發(fā)出訊號。 液壓式：噴嘴與轉(zhuǎn)子凸緣的間隙4 S變化時，輸出的油壓發(fā)生變化，由曲線P=F(AS),得知相應(yīng)的軸向位移。曲(_de2 zhi1 xiang1 ying1 de0 zhou2 xiang4 wei4 yi2 _qu1 )線 P=F ( (_) S)由實驗測的。 2.機(jī)械振動保護(hù)離心壓縮機(jī)是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，運(yùn)行中產(chǎn)生振動是不可避免的。但是振動值超出規(guī)定范圍時