泵壓離心壓縮機(jī)

泵壓離心壓縮機(jī)CUPC2021/3/61第一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日離心壓縮機(jī)

2.1離心壓縮機(jī)的主要構(gòu)件及基本工作原理2.2氣體在級(jí)中流動(dòng)的概念及基本方程2.3級(jí)中能量損失2.4級(jí)的性能曲線

2.5多級(jí)離心壓縮機(jī)的性能曲線2.6相似原理在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用

2.7離心壓縮機(jī)和管路聯(lián)合工作及工況調(diào)節(jié)2.8離心壓縮機(jī)的主要零部件CUPC2021/3/62第二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.5多級(jí)離心壓縮機(jī)的性能曲線多級(jí)：通過(guò)一級(jí)葉輪所獲能頭有限，為了滿足工藝要求的壓力比，多采用多級(jí)離心壓縮機(jī)。

①材料強(qiáng)度；②葉輪進(jìn)出口氣量M（馬赫數(shù)）；③n一定時(shí)D2

也不可太大實(shí)際應(yīng)用中，常采用多級(jí)離心壓縮機(jī)。CUPC2021/3/63第三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.5多級(jí)離心壓縮機(jī)的性能曲線

多極性能曲線：形狀與級(jí)性能曲線相似，一定n,一定進(jìn)氣狀態(tài)，對(duì)一定氣體R實(shí)驗(yàn)得來(lái)。

離心壓縮機(jī)一般都是由若干級(jí)串聯(lián)而成，一個(gè)氣缸最多可達(dá)8~10級(jí)。多級(jí)壓縮機(jī)的性能曲線與單級(jí)壓縮機(jī)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，所不同的只是多級(jí)壓縮機(jī)的性能曲線顯得更陡，穩(wěn)定工況范圍更窄。這是因?yàn)槎嗉?jí)壓縮機(jī)的性能曲線是由各單級(jí)的性能曲線“疊加”而成的。CUPC2021/3/64第四頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.5.1級(jí)數(shù)對(duì)壓縮機(jī)性能影響——以兩級(jí)串聯(lián)來(lái)分析

第I級(jí)進(jìn)氣量

第II級(jí)進(jìn)氣量

兩級(jí)串聯(lián)質(zhì)量流量不變：

由于兩級(jí)吸氣狀態(tài)不同，各級(jí)進(jìn)氣體積流量不同。CUPC2021/3/65第五頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日由于兩級(jí)吸氣狀態(tài)不同，各級(jí)進(jìn)氣體積流量不同。

2.5.1級(jí)數(shù)對(duì)壓縮機(jī)性能影響——以兩級(jí)串聯(lián)來(lái)分析

CUPC2021/3/66第六頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日工作范圍的確定

⑴最小流量點(diǎn)向右，即喘振流量點(diǎn)變大所以當(dāng)?shù)冖窦?jí)流量下降到某一定值時(shí)，盡管該級(jí)尚未達(dá)到該級(jí)的喘振流量QminⅠ，但此時(shí)第Ⅱ級(jí)的流量QsⅡ

可能已經(jīng)達(dá)到其喘振流量QminⅡ。故：兩級(jí)串聯(lián)壓縮機(jī)喘振流量（QⅠ+Ⅱ）min〈（QⅠ）min，性能曲線喘振點(diǎn)右移。CUPC2021/3/67第七頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日工作范圍的確定

⑵最大（堵塞）流量變小，堵塞點(diǎn)左移CUPC2021/3/68第八頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日三級(jí)串聯(lián)性能曲線變化綜上所述，兩級(jí)串聯(lián)風(fēng)機(jī)，其壓比增加，但喘振流量增大、最大流量變小，因此性能曲線變陡。可見(jiàn)，高壓比的多級(jí)離心壓縮機(jī)更容易發(fā)生喘振和堵塞工況，這是離心式壓縮機(jī)本身存在的缺點(diǎn)。CUPC2021/3/69第九頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日如果設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)法使后面各級(jí)的性能曲線穩(wěn)定工況區(qū)范圍比前面級(jí)的寬，那么各級(jí)性能曲線“疊加”的結(jié)果，可以令壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)不致因串聯(lián)多級(jí)后而縮小很多。為此設(shè)計(jì)多級(jí)壓縮機(jī)時(shí)，后面幾級(jí)常采用葉片出口角β2A較小、流量系數(shù)φ2r也較小的葉輪，并配置無(wú)葉擴(kuò)壓器，因?yàn)檫@樣組成的級(jí)具有較寬的穩(wěn)定工況區(qū)。CUPC2021/3/610第十頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.5.2轉(zhuǎn)速變化對(duì)壓縮機(jī)性能曲線的影響與離心泵一樣，離心壓縮機(jī)或級(jí)在不同轉(zhuǎn)速n下可得到不同性能曲線。CUPC2021/3/611第十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日n↑、ε↑：曲線向右上方移動(dòng)n↑、M↑：Qs偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，損失大大增加，曲線變陡，穩(wěn)定工況區(qū)變窄。曲線向右上方移動(dòng)喘振界限CUPC2021/3/612第十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日CUPC2021/3/613第十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.6相似原理在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用—相似條件1.幾何相似

兩機(jī)通流部分對(duì)應(yīng)線性尺寸L之比相等、對(duì)應(yīng)角度相等、葉片數(shù)相等。線性尺寸：

對(duì)應(yīng)角度：

葉片數(shù)目：阻塞系數(shù)：

比例縮放系數(shù)CUPC2021/3/614第十四頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日同名速度：方向角：圖1-32葉輪的幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似用圖2.進(jìn)口運(yùn)動(dòng)相似

兩機(jī)葉道進(jìn)口速度三角形相似。CUPC2021/3/615第十五頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日進(jìn)口無(wú)預(yù)旋時(shí)

進(jìn)口有預(yù)旋時(shí)

此外還要預(yù)旋角相等若進(jìn)口速度三角形不相似，則：

沖角不等則會(huì)不相似，Δβ對(duì)流動(dòng)影響很大。CUPC2021/3/616第十六頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.動(dòng)力相似

⑴雷諾數(shù)相等：摩擦阻力問(wèn)題

⑵馬赫數(shù)相等：氣體（可壓縮性）彈性力問(wèn)題4.熱力相似

絕熱指數(shù)相等：熱力學(xué)性質(zhì)（過(guò)程）

CUPC2021/3/617第十七頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日離心壓縮機(jī)完全相似條件：①幾何相似②進(jìn)口速度三角形相似③馬赫數(shù)相等④絕熱指數(shù)相等CUPC2021/3/618第十八頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7離心壓縮機(jī)和管路聯(lián)合工作及工況調(diào)節(jié)2.7.1離心壓縮機(jī)裝置特性2.7.2離心壓縮機(jī)的串并聯(lián)2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)2.7.4天然氣輸送中壓縮機(jī)與管道聯(lián)合工作CUPC2021/3/619第十九頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.1離心壓縮機(jī)裝置特性圖1-59裝置特性和離心泵相同通過(guò)壓縮機(jī)的氣體流量=管道氣體流量壓縮機(jī)增壓ΔP=管路阻力降工作點(diǎn)：壓縮機(jī)性能與管路特性工作點(diǎn)變化：節(jié)流、旁路、切割葉輪、變轉(zhuǎn)速等CUPC2021/3/620第二十頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.1離心壓縮機(jī)裝置特性⑴管網(wǎng)性能曲線管網(wǎng)特性曲線：隨背壓pr和阻力Δp的變化而變化。CUPC2021/3/621第二十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.1離心壓縮機(jī)裝置特性⑵離心壓縮機(jī)的工作點(diǎn)管路特性曲線與壓縮機(jī)特性曲線的交點(diǎn)。條件：質(zhì)量守恒、能量守恒駝峰型性能曲線，可能有兩個(gè)交點(diǎn)，但穩(wěn)定工作點(diǎn)只有一個(gè)，另外一點(diǎn)為喘振點(diǎn)。CUPC2021/3/622第二十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.1離心壓縮機(jī)裝置特性維持操作穩(wěn)定極為重要！CUPC2021/3/623第二十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.2離心壓縮機(jī)的串并聯(lián)⑴離心壓縮機(jī)的串聯(lián)如前面分析：性能曲線變陡、穩(wěn)定工況區(qū)變窄、應(yīng)取第二級(jí)的穩(wěn)定工況區(qū)寬于第一臺(tái)。串聯(lián)特性：①總壓比：……乘積②質(zhì)量流量>單機(jī)流量③管路阻力下降，2點(diǎn)工況……CUPC2021/3/624第二十四頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.2離心壓縮機(jī)的串并聯(lián)⑵離心壓縮機(jī)的并聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合：①增加供氣量；②氣量很大，一臺(tái)困難③用氣量變動(dòng)，利用臺(tái)數(shù)控制并聯(lián)特性：①總流量增加，但單臺(tái)流量……②若并聯(lián)后管路阻力系數(shù)增大……CUPC2021/3/625第二十五頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)合理選擇壓縮機(jī)，應(yīng)該使壓縮機(jī)能在設(shè)計(jì)工況附近操作，因?yàn)檫@時(shí)壓縮機(jī)的效率最高。但由于生產(chǎn)上工藝參數(shù)不可避免的會(huì)有變化，所以經(jīng)常需要對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，使壓縮機(jī)能適應(yīng)生產(chǎn)要求，改變工況點(diǎn)，以保持生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定。離心壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)一般有兩種：⑴等壓調(diào)節(jié)：背壓不變的情況下，調(diào)節(jié)流量（此方法較普遍）⑵等流量調(diào)節(jié)：在保證流量不變前提下，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)排氣壓力CUPC2021/3/626第二十六頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)改變工況點(diǎn)：壓縮機(jī)調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)⑴改變壓縮機(jī)性能⑵改變管路特性CUPC2021/3/627第二十七頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)⑴出口節(jié)流調(diào)節(jié)原理：改變管路特性優(yōu)點(diǎn)：操作方法簡(jiǎn)單方便缺點(diǎn)：浪費(fèi)功率大、不經(jīng)濟(jì)當(dāng)壓縮機(jī)性能曲線較陡而流量調(diào)節(jié)范圍較大時(shí)更不經(jīng)濟(jì)；目前僅限于風(fēng)機(jī)及小型鼓風(fēng)機(jī)。CUPC2021/3/628第二十八頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)⑵進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)原理：改變壓縮機(jī)性能曲線優(yōu)點(diǎn)：操作方法簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)性較好，減小極限喘振流量缺點(diǎn)：浪費(fèi)功率大、不經(jīng)濟(jì)，還有一定的節(jié)流損失。CUPC2021/3/629第二十九頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日⑵進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)：一般在入口管道上安裝調(diào)節(jié)閥（碟閥：氣流沿圓周方向均勻流動(dòng)）閥全開時(shí)：關(guān)小調(diào)節(jié)閥：進(jìn)一步關(guān)?。哼M(jìn)口就節(jié)流調(diào)節(jié)實(shí)際上是改變了壓縮機(jī)的性能曲線。CUPC2021/3/630第三十頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)⑶改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)原理：改變壓縮機(jī)性能曲線優(yōu)點(diǎn)：操作方法簡(jiǎn)單方便，最經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)：CUPC2021/3/631第三十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)工況調(diào)節(jié)⑷轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉（進(jìn)氣預(yù)旋調(diào)節(jié)）原理：改變進(jìn)口三角形CUPC2021/3/632第三十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.3離心壓縮機(jī)的工況調(diào)節(jié)⑷轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉（進(jìn)氣預(yù)旋調(diào)節(jié)）原理：改變進(jìn)口三角形⑸轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)壓器葉片CUPC2021/3/633第三十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.7.4天然氣輸送中壓縮機(jī)與管道聯(lián)合工作前面講