過程流體機械第四章 離心壓縮機.ppt

1、4離心壓縮機，4.1離心壓縮機的典型結(jié)構(gòu)和工作原理4.1.1離心壓縮機的典型結(jié)構(gòu)和特征定義：利用旋轉(zhuǎn)葉輪使氣體主要向徑向離心方向流動，從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，提高氣體壓力的機器稱為離心壓縮機。4.1.1.1。離心壓縮機的典型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)定子和轉(zhuǎn)子定子：也稱為固定元件，主要指進氣室、擴張器、彎道、回流器、蝸桿殼體等。轉(zhuǎn)子：包括軸、套筒、葉輪、平衡板等。基本術(shù)語，等級：實現(xiàn)氣體壓力上升的基本單位(由葉輪及其相應(yīng)的固定元素組成)分段：顯示排氣口的多個階段組成圓柱體：外殼形成圓柱體，圓柱體可以有多個分段。列：同一軸上的圓柱體構(gòu)成列。4.1.1.2。等級的一般結(jié)構(gòu)定義：等級是離心壓縮機增壓氣體的基本單位，由葉輪

2、及其部件的固定元件組成。等級三種茄子類型：中級：由葉輪、擴張器、曲線和回流器組成。第一步：由吸入管和中等水平組成。最后階段：包括葉輪、擴壓器和排氣蝸桿室。3。等級特征截面，in進氣管入口截面，即第一進口截面或整個壓縮機的入口截面0葉輪進口截面，中間，末端進口截面；1葉輪葉片進口截面；2葉輪出口剖面3擴張器入口剖面4擴張器出口剖面(即曲線入口剖面)5曲線出口剖面(即回流器入口剖面)6回流器出口剖面0本級出口剖面或整個壓縮機的出口剖面。4.1.1.3。主要組件和功能(1)葉輪：是對氣體運行的唯一部件。氣體進入葉輪后，隨著葉輪的推進旋轉(zhuǎn)。由于葉輪作用于氣體，增加氣體的能量，氣流從葉輪流出的壓力和速度

3、都有增加離心葉輪的形式。a .整體結(jié)構(gòu)部分：分為封閉式、半開式、雙面吸吮室三種。閉式葉輪、雙面進氣葉輪、半開式葉輪、b .葉片彎曲的形式：后彎、前彎、徑向3茄子。離心式壓縮機使用多種后彎葉輪，因為等級效率高，工作區(qū)域穩(wěn)定。前彎葉輪水平效率低，工作面積穩(wěn)定。c .從制造工藝方面看，有鉚釘、焊接、精密鑄造、釬焊、電蝕加工等結(jié)構(gòu)。(2)擴張器：氣體從葉輪流出時速度很快，為了充分利用牙齒部分的速度能量，經(jīng)常在葉輪后設(shè)置流通截面逐漸增大的擴張器，將速度轉(zhuǎn)換為壓力能量。擴張器類型： a無葉擴張器：結(jié)構(gòu)簡單，急變工作條件效率高，工作區(qū)域穩(wěn)定，一般采用多種。b .葉片擴散器：設(shè)計工作條件高效，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(3

4、)彎曲路：設(shè)定彎曲路，將擴散器發(fā)出的氣流從離心方向變更為向心方向，以引入下一步葉輪并壓縮。(4)回流器：設(shè)置回流器，使氣流均勻地進入下一級葉輪進口，其中通常有誘導(dǎo)葉。(5)蝸殼：散流器(或直接來自葉輪的氣流)聚合，引導(dǎo)至機器外，蝸殼的曲率半徑和流動剖面的逐步擴展，也起到了起落架速度擴展的作用。(6)進氣室：將需要壓縮的氣流從進氣管(或中間冷卻器出口)均勻地引入葉輪，起到增壓的作用。此外，為了防止泄漏，盤柜的兩端都裝有前后軸密封，在等級和等級之間，在葉輪蓋的入口外邊緣各裝有密封裝置，在機器一端安裝平衡板，以平衡作用于推力軸承的軸向力。4.1.1.4。離心壓縮機的特點離心壓縮機和往復(fù)活塞壓縮機比較

5、，離心壓縮機具有以下特點。流量大。(2)轉(zhuǎn)速高。(3)結(jié)構(gòu)緊湊；(4)操作可靠，維修成本低。缺點：(1)固體壓力比不高，比需要高壓的供水大于活塞壓縮機。(2)流量低時不適用。4.2離心壓縮機的熱力過程分析一般是提高氣體壓力的主要目標(biāo)是增加單位容積內(nèi)氣體分子的數(shù)量。是減少氣體分子的距離。為了實現(xiàn)牙齒目標(biāo)，除了使用擠壓因素壓縮方法氣體體積外，還有使用氣體動力學(xué)、離心壓縮的方法。利用機器的工作因素對機體進行工作，使離心力場中的壓力增大，同時動能也大幅增加，以后在擴張流道中流動時，牙齒部分變?yōu)閯幽苷龎耗芰浚瑲怏w壓力進一步增大。這就是離心壓縮機的增壓原理。牙齒部分通過各種方程建立參數(shù)之間的關(guān)系，計算氣流

6、在機器中通過多少流，增加多少壓力，獲得多少能量。4.2.1。連續(xù)方程式(1)連續(xù)方程式的基本表示式，4.2.2。歐拉方程歐拉方程最初用于計算動機通過軸和葉輪機械能轉(zhuǎn)換為流體的能量。因此，它是葉輪機械的基本方程。是根據(jù)流體力學(xué)中的質(zhì)點系動量定理推導(dǎo)出來的。(1)歐拉方程的表示：離心壓縮機級的理論能量頭在氣體通過葉輪葉片之間的流道時，葉輪對單位質(zhì)量流體的操作也稱為葉片操作。2 .牙齒方程的物理意義：指出了葉輪和流體之間的能源轉(zhuǎn)換關(guān)系，只要知道能量轉(zhuǎn)換和守恒定律，即葉輪的進出口流速，就能找到單位重量流體和葉輪之間機械能轉(zhuǎn)換的大小，無論葉輪內(nèi)部的流動情況如何。牙齒方程適用于所有氣體或液體，即葉輪式壓縮

7、機和葉輪式泵。廣泛普及，也適用于原來的動機。3 .沒有字典旋轉(zhuǎn)的歐拉方程，當(dāng)主流地區(qū)的動能牙齒整個邊界層無法前進時，緊貼墻壁的流體會先停滯，再向前移動，無法抵抗正面面對的壓差阻力，從而產(chǎn)生局部流。這就是邊界層分離，它牙齒產(chǎn)生的損失稱為分離損失。為了減少分離損失，需要控制通道的等效擴展角度。引進擴張度概念：擴張流道進出口速度的比率。3.沖擊損失流量偏離設(shè)計工作條件時，流體的進口角度與葉輪或擴張器的進口安裝角度不匹配，氣流對葉片的影響導(dǎo)致沖擊損失。4 .二次流損失葉輪彎曲，有軸向渦流。因此，葉路的棋類速度分布不均勻，工作面最低。葉度內(nèi)的壓力分布正好相反。壓力降的作用導(dǎo)致氣流通過非工作面，即二次渦流

8、流動。它是垂直于主流方向的流動，增加葉片非工作面邊界層的增厚和分離，導(dǎo)致二次流損失。(阿爾伯特愛因斯坦，Northern Exposure(美國電視電視劇)，季節(jié))二次流損失通常發(fā)生在葉輪葉片、進氣口、彎道等急劇的轉(zhuǎn)角，曲率半徑越小，損失就越大。因此，為了減少二次流損失，必須使用較大的曲率半徑、設(shè)置導(dǎo)流葉片或相應(yīng)地增加葉片數(shù)，以減少葉片的負(fù)荷。5 .尾流損失是由于葉片的尾緣有一定厚度，氣流從葉路流出后流通面積突然擴大，形成了邊界層，而且葉片兩側(cè)的邊界層也在這里匯合，引起了很多漩渦，主流帶動了這樣的漩渦，造成的損失稱為尾流損失。為了防止或減少尾損失的形成和影響，可以將葉片出口削薄，也可以使用翼型

9、葉片代替等厚度葉片。這種各種損失往往不是單獨存在的，混合主流相互作用，相互影響，漏風(fēng)的損失1。空氣泄漏損失的原因：由于葉輪的出口壓力和進口壓力，一些氣體通過葉輪和車輪的縫隙流出，在一個循環(huán)中又沿主流流動，產(chǎn)生膨脹和壓縮的循環(huán)，從而形成能量損失。等級出口壓力和葉輪出口壓力大，部分氣體可能通過葉輪周圍和隔板的間隙、隔板和套筒的間隙回到離心壓縮機參與循環(huán)，造成損失。計算時，由于漏風(fēng)損失儀表，車輪電阻損失葉輪旋轉(zhuǎn)時，車輪、車輪罩的外部和邊緣與周圍空氣摩擦，造成車輪阻力損失。、計算時，蟑螂電阻損失功率計，4.2.3.2伯努利方程應(yīng)用伯努利方程將流體獲得的能量分為有用的能量和能量損失，通過引進壓縮機關(guān)注的

10、參數(shù)表示壓力增加。1 .一般伯努利方程式，針對階段內(nèi)流體：葉輪耗電量為三個茄子側(cè)，壓縮過程和壓縮作業(yè)；4 . 2 . 3 . 2單一階段總耗電量；電力和效率(1)單一階段總耗電量；電力葉輪實際上因此葉輪內(nèi)1Kg氣體的總耗電量為：變化能力與實際總功耗相比，其比率為內(nèi)效(或變化效率)。在特定時間間隔內(nèi)，對于正在考慮的系統(tǒng)，您可以看到系統(tǒng)內(nèi)允許的外部工作周圍介質(zhì)傳送的熱量=相應(yīng)介質(zhì)能量的增加，J，如圖所示，以葉輪，1kg氣體為基礎(chǔ)的能量守恒定律，常識，設(shè)置，能量方程，定理是可行的。、對于所有整地零件，均不適用于氣體。對于散流器：對于葉輪：能量表達式設(shè)置氣體溫度(或焓)、速度、外部操作和熱關(guān)系。類中氣

11、體的外部操作和輸出輸入列轉(zhuǎn)換為氣體列焓和動能增加。絕能通道，2。等級的氣體溫度變化可以在任何截面和進口截面之間列出能量方程。在這里，對任意截面I和進口截面之間的外部氣體的操作，如果牙齒兩個截面之間沒有葉輪，則取0。(阿爾伯特愛因斯坦，美國電視電視劇，能源名言)，3。等級的氣體壓力、體積、容積流動的變化一般將整體等級的氣體變化視為多樣化過程。這里的書公式(6-34)牙齒錯誤，如果溫度的變化和過程指數(shù)已知，則壓力變化，體積變化，容積流量，金志洙系數(shù)的解法從變化功能出發(fā)，性能曲線、最佳工作點和穩(wěn)定工作點、4.3性能、曹征和控制、4.3.1離心壓縮機性能、(1)性能曲線(也稱為特性曲線)壓縮機曲線上的

12、一點簡稱為壓縮機工作狀態(tài)。(2)最佳條件點通常將曲線的效率峰值稱為最佳條件點。(3)穩(wěn)定工作范圍浪涌條件和切斷工作條件之間的區(qū)域稱為壓縮機穩(wěn)定工作范圍。，2，度，B壓縮機的喘振在一定程度上減少了壓縮機的流速，葉片圖的一些離解團聯(lián)合成一個大的離解團，占據(jù)了大部分葉片圖，此時氣流嚴(yán)重堵塞，性能曲線中斷或俯沖。葉輪對氣流工作，但不能增加氣體的壓力。因此，壓縮機出口的壓力明顯下降。管網(wǎng)有一定的體積，其中氣體的壓力不能迅速下降，因此大于壓縮機出口壓力。氣體回流到壓縮機，甚至從壓縮機進口中噴出。牙齒回流直到管網(wǎng)的壓力等于壓縮機出口壓力時才停止。壓縮機又開始吸氣了。但是，如果管網(wǎng)的壓力迅速反彈，流量再次下降

13、，系統(tǒng)的氣體會再次回流。這種整個系統(tǒng)發(fā)生了周期性低頻大幅度軸向氣流的振動現(xiàn)象，成為了浪涌。徐智的內(nèi)在條件條件是從葉到中的氣流幾乎完全脫離，外在條件與管網(wǎng)的容積及管網(wǎng)的特性有關(guān)。(2)鼠尾草的危害加劇了壓縮機的性能，壓力和效率明顯下降，機器出現(xiàn)異常噪音、轟鳴、爆炸聲，機器發(fā)生強烈震動，壓縮機的軸承和密封破壞，可能引起機器嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象。嚴(yán)重限制了離心壓縮機的流量運行范圍。(3)浪涌預(yù)防措施a .及時監(jiān)測和控制。b .降低旋轉(zhuǎn)速度c .設(shè)置導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，調(diào)整導(dǎo)葉角度以減小入口沖壓角度。d .出口設(shè)置旁路管道；空出多余的氣體或回流一些氣體。(4)壓縮機堵塞工作流增大，氣流產(chǎn)生較大的負(fù)角度，從葉片工作

14、面分離。流量達到最大值時，葉輪都用于防止能量損失，壓力不再上升，甚至葉路的流動會轉(zhuǎn)變?yōu)槭諗刻匦?，或者流道的最小剖面上出現(xiàn)聲速。此時氣體壓力不能上升，流速也不再增加，即受阻。(5)多級壓縮機的性能曲線多級壓縮機的性能曲線基本上與單級形狀一致，但供水越多，穩(wěn)定工作區(qū)域越窄。(6)從性能曲線判斷壓縮機性能，最佳效率高，效率曲線平坦，穩(wěn)定工作區(qū)域越大，壓縮機性能越好。3，(3)平衡工作條件的穩(wěn)定性，牙齒圖不穩(wěn)定，(4)壓縮機平衡工作點的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性，不穩(wěn)定性，類似于將4.4.2相似理論應(yīng)用于離心壓縮機的理論應(yīng)用價值A(chǔ) . b .性能轉(zhuǎn)換：用模型替換實際機械實驗結(jié)果，在設(shè)計條件或使用條件下轉(zhuǎn)換為機械性

15、能。c .類似機器可以使用共同性能曲線表示性能。d .產(chǎn)品序列化、普遍化和標(biāo)準(zhǔn)化。離心壓縮機流動必須相似的條件流動是相似的。也就是說，流體通過幾何相似的通道或機器時，在該點同名的物理量比率是相同的。相似條件：(1)幾何相似：(2)運動相似：葉輪入口速度三角形相似(3)動力相似：要素馬赫相同和要素雷諾數(shù)相同(4)熱相似：氣體等熵金志洙相同，滿足相似條件的性能轉(zhuǎn)換(1)滿足相似條件的性能轉(zhuǎn)換，2壓縮機的出口節(jié)流調(diào)節(jié)，在出口管道上安裝調(diào)節(jié)閥，管道特性曲線隨著閥門的開關(guān)程度而變化。曲線1閥的開口度小于曲線2。3 .使用可旋轉(zhuǎn)進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)(也稱為進氣字典旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié))設(shè)置可在葉輪進口前圍繞其自身軸旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)葉，更改導(dǎo)葉的角度可以改變氣流方向，從而改變理論能量頭，從而改變性能曲線，改變風(fēng)量。，4 .可旋轉(zhuǎn)的擴展器刀片式曹征，5 .壓縮機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，6 .切葉輪外徑的方法與改變轉(zhuǎn)速的方法大體上具有相同的性能曲線變化，但葉輪切割后無法恢復(fù)，所以是不得