压缩机原理简介
76页1、压 缩 机,内容,什么是压缩机 压缩机的分类 各种压缩机的特点及应用 工作原理 结构 关键性的概念 压缩机与透平常见的密封型式,压缩机,什么是压缩机?用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa时,称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。,压缩机的分类,按工作原理分类 1容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进行压缩,使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 2动力式压缩机 它首先使气体流动速度提高,即增加气体分子的动能;然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。,按排气压力分类,按压缩级数分类单级压缩机 气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩两级压缩机 气体顺次通过两次工作 腔或叶轮压缩多级压缩机 气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩,相应通过几次便是几 级压缩机,容积流量分类名 称 容积流量(m3min)微型压缩机 1小型压缩机 110中型压缩机 10100大型压缩机 100
2、,压缩机按结构或工作特征的分类,活塞式,转子式,滑片式,涡旋式,单螺杆,几种特殊的压缩机,根据secco烯烃包的具体情况,这里只对离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机展开交流。,离心式压缩机,裂解气压缩机高压段 11-C-2000/HP 型号:7H-7B,工作原理,离心式压缩机依靠动能的变化来提高气体的压力。当带叶片的转子(即工作轮)转动时,叶片带动气体转动,把功传递给气体,使气体获得动能。进入定子部分后,因定子的扩亚作用速度能量压头转换成所需的压力,速度降低,压力升高,同时利用定子部分的导向作用进入下一级叶轮继续升压,最后由蜗壳排出。对于每一台压缩机,为了达到设计需要压力,每台压缩机都设有不同数量的级数和段数,甚至有几个缸体组成。,由物理学可知,回转体的动量矩的变化等于外力矩,则T=m(C2UR2-C1UR1) 两边都乘以角速度,得T=m(C2UR2-C1UR1) 也就是说主轴上的外加功率N为:N=m(U2C2U-U1C1U)上式两边同除以m则得叶轮给予单位质量介质的功即叶轮的理论能量头。,特点与应用,优点 由于是连续旋转式机械,可以大大地提高进入其中的工质量,提高功率。所以,离
3、心式压缩机的第一个特点是:功率大。 由于工质量可以提高,必然导致叶片转速的提高,所以第二个特点是高速性。 无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单; 易损部件少,故障少、工作可靠、寿命长;,机组单位功的重量、体积及安装面积小; 机组的运行自动化程度高,调节范围广,且可连续无级调节; 在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度; 润滑油与介质基本上不接触,从而提高了冷凝器及蒸发器的传热性能; 对大型压缩机,可由蒸气动力机或燃气动力机直接带动,能源使用经济合理;,缺点 单机容量不能太小,否则会使气流流道太窄,影响流动效率; 因依靠速度能转化成压力能,速度又受到材料强度等因素的限制,故压缩机每级的压力比不大,在压力比较高时,需采用多级压缩; 特别情况下,机器会发生喘振而不能正常工作;,由于以上特点,离心式压缩机与其他型式压缩机相比有显著的优越性,被广泛地应用于下列工况: 大流量 需长周期平稳运行 压比不高在我们石化行业,离心式压缩机傲视群雄地担负着装置或系统的动力循环任务,昵称“循环机”,是装置名符其实的心脏。,结构,离心式压缩机主要由以下几部分组成 转子 主要由轴、叶轮、隔套,平衡鼓
4、 (盘),半联轴器组成。 定子 包括机壳,端盖,导流隔板,支撑轴承和级间密封(梳齿密封) 轴封 止推轴承 油路及保护装置,级是压缩机作功的最基本的单元,在级中叶片带动气体转动,把功传递给介质,使介质获得动能。通过由隔板构成的扩压流道和扩压槽,介质的一部分动能转化为压力势能,并被导入下一级继续压缩。中间级有叶轮、隔板、级间密封等,末级是由叶轮、隔板和蜗壳组成,吸入室,作用是将介质均匀地引导至叶轮的进口,以减少气流的扰动和分离损失。它的结构比较简单,有轴向进气和径向进气两种。径向进气结构多采用于多级双支承压缩机中。,叶轮(工作轮)叶轮是一个最重要的部件,通过叶轮将能量传递给气体,使气体的速度及压力都得到提高。,影响叶轮性能的主要因素是叶片的弯曲形状。按叶片出口端弯曲方向的不同,可分为后弯、前弯及径向叶轮三种类型。由于后弯式叶片的级效率较高,因此被广泛采用。叶轮是高速旋转的部件,要求材料具有足够的强度。为了减少振动,叶轮和轴必须经过动平衡试验,以达到规定的动平衡要求。,隔板与级间密封,隔板将压缩机的各级分隔开,并由相邻的面构成叶轮出口的扩压器、弯道和回流室。来自叶轮的气体在扩压器通道内将一部
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