軸流壓縮機(jī)概述

1、軸流壓縮機(jī)概述陜鼓牌軸流壓縮機(jī)分為A系列和AV系列，A系列為靜葉不可調(diào)，AV系列為全靜葉可調(diào)。目前工業(yè)常用的是AV系列，其規(guī)格從AV40到AV140共計(jì)240個(gè)，級(jí)數(shù)一般為9,18級(jí)，該系列壓縮機(jī)特點(diǎn)是流量、壓力調(diào)節(jié)范圍寬廣，各工況點(diǎn)效率高，最高可達(dá)90%以上。陜鼓軸流壓縮機(jī)采用瑞士蘇爾壽公司軸流壓縮機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)制造，系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，設(shè)計(jì)、制造、加工水平完全符合國(guó)際有關(guān)通用標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，處于國(guó)際先進(jìn)水平。設(shè)計(jì)中采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法提高了壓縮機(jī)的效率和機(jī)組可靠性，同時(shí)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)也便于安裝、拆卸以及日常維護(hù)。近幾年，由于能源緊缺，高效率、大流量的軸流壓縮機(jī)越來(lái)越多地替代離心壓縮機(jī)，在以前

2、被認(rèn)為是離心壓縮機(jī)的領(lǐng)域使用。陜鼓設(shè)計(jì)、制造的軸流壓縮機(jī)除用于高爐鼓風(fēng)、空分裝置、催化裂化裝置、硝酸四合一機(jī)組及三合一機(jī)組、大型風(fēng)源風(fēng)洞等傳統(tǒng)領(lǐng)域外，還被用于CCPP（高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置）、電站、熱壓縮、液化天然氣、制藥、污水處理等領(lǐng)域，產(chǎn)品出口印度、蘇丹、巴西、土耳其等國(guó)家。為了保持軸流壓縮機(jī)的技術(shù)領(lǐng)先性，陜鼓對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了消化、吸收、再創(chuàng)新，先后開(kāi)發(fā)了小型軸流壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)流量1000Nm3/min,可為300m3高爐和40,60萬(wàn)噸/年催化裂化裝置配套軸流壓縮機(jī)，效率可提高8%,10%;開(kāi)發(fā)了軸向進(jìn)氣、徑向排氣的新型結(jié)構(gòu)軸流壓縮機(jī)，減少進(jìn)氣損失，并滿足用戶現(xiàn)場(chǎng)安裝空間的要求;開(kāi)發(fā)了

3、目前國(guó)產(chǎn)最大的AV100-17軸流壓縮機(jī)，可滿足5800m3高爐鼓風(fēng)需要;開(kāi)發(fā)了AV112軸流壓縮機(jī)焊接機(jī)殼技術(shù)。軸流壓縮機(jī)5大技術(shù)特點(diǎn)一是軸流壓縮機(jī)氣體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)采用最先進(jìn)的三元流理論和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法;采用效率高、壓頭大的新型葉柵，成功進(jìn)行了各種反動(dòng)度葉型組合設(shè)計(jì)。在同樣參數(shù)的條件下，新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品比國(guó)外原進(jìn)口產(chǎn)品級(jí)數(shù)少1,2級(jí)，效率平均提高5,以上，與一般離心壓縮機(jī)比效率高出10%。二是采用先進(jìn)的程序進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，并將產(chǎn)品安放基礎(chǔ)和軸承轉(zhuǎn)子作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行各種計(jì)算與分析，提高了產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、安全性和可靠性。三是采用全靜葉可調(diào)機(jī)構(gòu)，將原靜葉調(diào)節(jié)角度從37?,79?拓展到22?,79?，

4、擴(kuò)大了工況調(diào)節(jié)范圍;同時(shí)進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)了全靜葉可調(diào)加變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)新技術(shù)，工況范圍又拓寬了15%以上，有效地避免了運(yùn)行時(shí)放風(fēng)操作和造成的能源損失。四是整體結(jié)構(gòu)采用便于用戶安裝調(diào)試的公共底座;定子組件采用三層缸結(jié)構(gòu)，改善了產(chǎn)品內(nèi)部零部件的熱應(yīng)力分布，提高了產(chǎn)品的抗振性，降低了機(jī)組的噪音，噪音比國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品低5,10分貝。五是調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)支撐部件大量運(yùn)用DU型合金和石墨軸承，這種材料具有良好的無(wú)油自潤(rùn)滑特點(diǎn)軸流式壓縮機(jī)資料軸流式壓縮機(jī)與離心式壓縮機(jī)都屬于速度型壓縮機(jī)均稱(chēng)為透平式壓縮機(jī);速度型壓縮機(jī)的含義是指它們的工作原理都是依賴葉片對(duì)氣體作功，并先使氣體的流動(dòng)速度得以極大提高，然后再將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?/p>

5、能。透平式壓縮機(jī)的含義是指它們都具有高速旋轉(zhuǎn)的葉片?！巴钙健笔怯⑽摹癟URBINE”的譯音，其中文含義為:“葉片式機(jī)械”，對(duì)于這一英文單詞，全世界不管哪種語(yǔ)言，都采用音譯的方法，所以“透平式壓縮機(jī)”的意義也就是葉片式的壓縮機(jī)械。與離心式壓縮機(jī)相比，由于氣體在壓縮機(jī)中的流動(dòng)，不是沿半徑方向，而是沿軸向，所以軸流式壓縮機(jī)的最大特點(diǎn)在于:單位面積的氣體通流能力大，在相同加工氣體量的前提條件下，徑向尺寸小，特別適用于要求大流量的場(chǎng)合。另外，軸流式壓縮機(jī)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。但葉片型線復(fù)雜，制造工藝要求高，以及穩(wěn)定工況區(qū)較窄、在定轉(zhuǎn)速下流量調(diào)節(jié)范圍小等方面則是明顯不及離心式壓縮機(jī).AV90

6、,12全靜葉可調(diào)軸流壓縮機(jī)是為中國(guó)石油天然氣股份有限公司大連石化分公司生產(chǎn)的用于350萬(wàn)噸/年重油催化裂化裝置的軸流式主風(fēng)機(jī);也是該型號(hào)風(fēng)機(jī)在石化領(lǐng)域使用的第一臺(tái)大型軸流壓縮機(jī)。該產(chǎn)品具有性能優(yōu)良、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、高效節(jié)能、控制水平高、安全可靠等特點(diǎn)，深受用戶好評(píng)。AV90,12全靜葉可調(diào)軸流壓縮機(jī)主要用于催化裂化裝置，高爐鼓風(fēng)裝置、化肥廠的空氣壓縮裝置、空氣分離、風(fēng)洞試驗(yàn)等裝置的供風(fēng)設(shè)備。AV90,12軸流壓縮機(jī)是陜西鼓風(fēng)機(jī)(集團(tuán))有限公司、也是我國(guó)第一臺(tái)該型風(fēng)機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員首先確立了四條設(shè)計(jì)原則，安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、合理性。要求設(shè)計(jì)的產(chǎn)品性能高、安全可靠

7、、噪音低、經(jīng)濟(jì)合理、調(diào)節(jié)方便、自動(dòng)化水平高、并能適合不同的應(yīng)用范圍。以此為思路，設(shè)計(jì)人員再提出了詳細(xì)、合理的設(shè)計(jì)技術(shù)方案。主要性能指標(biāo)(設(shè)計(jì)點(diǎn))介質(zhì)空氣進(jìn)口溫度(?)10.4進(jìn)口壓力(Mpa)0.098進(jìn)口流量(m3/min(干)7300出口壓力(MPa)0.45軸功率(kW)27768多變效率(,)91.31轉(zhuǎn)速(r/min)3750氣體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)采用了國(guó)際上先進(jìn)的三元流?；O(shè)計(jì)技術(shù)，根據(jù)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)編制計(jì)算程序，較準(zhǔn)確地模擬了氣體流動(dòng)的真實(shí)性，合理設(shè)計(jì)軸流壓縮機(jī)流道，保證了產(chǎn)品性能的優(yōu)良和準(zhǔn)確可靠;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中根據(jù)機(jī)組大跨距的特點(diǎn)，在轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算過(guò)程中，對(duì)軸承的動(dòng)靜態(tài)性能，轉(zhuǎn)子的不

8、平衡響應(yīng)及轉(zhuǎn)子振動(dòng)采用國(guó)際上先進(jìn)的Madyn程序進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，同時(shí)，還對(duì)與風(fēng)機(jī)相關(guān)的整個(gè)軸系進(jìn)行扭曲振動(dòng)計(jì)算，確保機(jī)組安全平衡運(yùn)行。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用價(jià)值工程指導(dǎo)設(shè)計(jì)，對(duì)需部件的通用性和合理性進(jìn)行綜合分析，比較和規(guī)納，盡量提高產(chǎn)品的三化水平。風(fēng)機(jī)的葉片、曲柄、滑塊等為系列化設(shè)計(jì)，許多零部件盡可能通用，如軸承箱、機(jī)殼、輪轂等為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，機(jī)殼、調(diào)節(jié)缸、葉片承缸等采用水平剖分三缸型式，無(wú)立分面，因而剛性好，能改善熱應(yīng)力分布，減小熱變形、噪音、振動(dòng)等，同時(shí)便于安裝和拆卸。轉(zhuǎn)子采用整體鍛造等內(nèi)徑型式，葉頂間隙小，剛性高，加工方便，內(nèi)泄漏減小，效率高。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中我們運(yùn)用了合金

9、作為軸承和滑動(dòng)支承，具有良好的無(wú)油潤(rùn)滑作用，不用維護(hù)，使用靈活方便，壽命長(zhǎng)。該機(jī)組采用整鍛實(shí)心軸等內(nèi)徑轉(zhuǎn)子，葉頂間隙小、剛性好、內(nèi)泄漏小、效率高;轉(zhuǎn)子葉頂氣流速度低，產(chǎn)生的噪音低;定子部分采用了葉片承缸、調(diào)節(jié)缸、機(jī)殼三層缸的結(jié)構(gòu)，減少了熱應(yīng)力和熱變形;葉片承缸采用球墨鑄鐵，機(jī)殼采用灰口鑄鐵，減少振動(dòng)，吸收噪音，使本機(jī)噪音小，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求;目前，AV90,12全靜葉可調(diào)軸流壓縮機(jī)，是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的第一臺(tái)該型號(hào)的軸流壓縮機(jī)。該產(chǎn)品采用先進(jìn)的三元流?；O(shè)計(jì)，等內(nèi)徑和三層缸結(jié)構(gòu)，全靜葉可調(diào)方式，先進(jìn)的DCS自動(dòng)化控制等先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)。在國(guó)內(nèi)也只有陜西鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司一家生產(chǎn)。AV90-12軸流壓縮

10、機(jī)不僅可應(yīng)用于石化行業(yè)，同時(shí)該產(chǎn)品還可廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)2000,3500,高爐主風(fēng)機(jī)，還可用作液化天然氣、大型空分裝置和風(fēng)洞試驗(yàn)等同等風(fēng)量、壓力氣源的裝置（根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每年總的需求量為3,5臺(tái)，故每年為本公司創(chuàng)造產(chǎn)值6450,10750多萬(wàn)元，利潤(rùn)1290,2150多萬(wàn)元。所以，該產(chǎn)品的研制推廣，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義AV90,12軸流壓縮機(jī)由于其結(jié)構(gòu)合理，氣動(dòng)計(jì)算先進(jìn)可靠，使其具有性能可靠、高效節(jié)能、調(diào)節(jié)方便、工況范圍寬廣的特點(diǎn)。同時(shí)，由于該產(chǎn)品具有完備的自控系統(tǒng)，使其運(yùn)行安全可靠。綜上所述，AV90,12軸流壓縮機(jī)的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，是很好的高

11、效節(jié)能。軸流壓縮機(jī)-正文45排氣壓力高于1.5X10帕、氣體沿接近軸向流動(dòng)的透平壓縮機(jī)。排氣壓力低于2X10帕的一般又稱(chēng)為軸流鼓風(fēng)機(jī)。軸流壓縮機(jī)除廣泛用于燃?xì)廨啓C(jī)裝置以外，還用于高爐鼓風(fēng)、空氣分離、天然氣液化和重油催化等裝置中壓送空氣和其他氣體。（見(jiàn)彩圖）軸流壓縮機(jī)軸流壓縮機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)圖為軸流壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)。動(dòng)葉列與它后面的導(dǎo)流器組成級(jí)，壓縮機(jī)通常由若干個(gè)級(jí)構(gòu)成級(jí)組。軸流壓縮機(jī)的進(jìn)氣管、收斂器、進(jìn)口導(dǎo)流器、級(jí)組、出口導(dǎo)流器、擴(kuò)壓器和排氣管等元件合稱(chēng)為通流部分。導(dǎo)流器固定在機(jī)殼內(nèi)，組成定子。動(dòng)葉均勻地安置在輪盤(pán)或轉(zhuǎn)軸上組成轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子兩端有密封，整個(gè)轉(zhuǎn)子支承在兩端的徑向軸承上，其中一端裝推力軸承，以承受由于壓縮氣體作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力。氣體由進(jìn)氣管均勻地引至收斂器和進(jìn)口導(dǎo)流器，以一定的速度進(jìn)入第一級(jí)。氣體在級(jí)中受到葉片的動(dòng)力作用，因獲得能量而提高壓力。氣體沿各級(jí)依次壓縮，逐步提高壓力，經(jīng)出口導(dǎo)流器、擴(kuò)壓器和排氣管送出。軸流壓縮機(jī)性能軸流壓縮機(jī)的主要性能參數(shù)為壓力、流量、功率、效率和轉(zhuǎn)速。其最小流量受喘振工況限制，最大流量受阻塞工況限制?？梢圆捎米冝D(zhuǎn)速、進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流和可調(diào)靜葉等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以擴(kuò)大運(yùn)行工況范圍。發(fā)展概況19世紀(jì)末，英國(guó)的C.A帕森斯讓多級(jí)反