62 第六章 离心压缩机22

1、化工机械设备第六章 离心压缩机 6.1 离心压缩机概述 6.2 离心压缩机工作原理 6.3 多级离心压缩 6.4 工作特性与调节 6.5 工作的安全性1第六章 离心压缩机 6.1 离心压缩机概述 6.2 离心压缩机工作原理 6.3 多级离心压缩 6.4 工作特性与调节 6.5 工作的安全性2一、离心压缩机的工作特性 在一定的转速和进口条件下，压力比（或出口压力）流量，效率流量的关系曲线称为压缩机的特性曲线（或性能曲线。 6.4 工作特性与调节3一、离心压缩机的工作特性 曲线上的某一点即为压缩机的某一运行工作状态（简称工况） 功率与流量的关系可由前两条曲线派生出来。 6.4 工作特性与调节4一、

2、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来 设计时只能确定一个设计工况点的流量、压力比和效率。 还不能准确计算出非设计流量下的压力比和效率。 故级的特性曲线只有通过实验得出。6.4 工作特性与调节5一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来6.4 工作特性与调节固定转速下6一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来6.4 工作特性与调节不同转速下7一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳定工况与非稳定工况 1）流量显著减小 正冲角很大 在叶栅中将产生 旋转失速工况6.4 工作特性与调节气流分离气流边界层的严重分离，使有效通道变小。8一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳

3、定工况与非稳定工况 2）旋转失速；流量显著减小；管网高压气体产生倒流。时而正流，时而 倒流，导致压缩机发 生振动。这种不稳定 现象称为：喘振工况6.4 工作特性与调节9一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳定工况与非稳定工况 3）流量显著增加，负冲角很大，叶道最窄截面出现音速并产生激波，边界层发生分离；压力比和效率 显著降低。最窄截面的流量 以音速为限，流量不能增加。 这种不稳定工况称： 堵塞工况6.4 工作特性与调节10一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳定工况与非稳定工况 4）稳定工作范围 左侧以喘振工况（包括旋转 失速）为限。最小流量。 右侧以堵塞工况为限称为

4、最大流量。 6.4 工作特性与调节11一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳定工况与非稳定工况 4）稳定工作范围 性能良好的压缩机： （1）压力比和效率高 （2）稳定工况范围宽 或高效率稳定工况范围宽6.4 工作特性与调节12一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳定工况与非稳定工况3、多级压缩机的特性曲线 多极压缩机的特性曲线与单极的大致相似。但性能曲线的形状变得更加陡峭。稳定工况范围更窄。 6.4 工作特性与调节13一、离心压缩机的工作特性1、级特性曲线的由来2、稳定工况与非稳定工况3、多级压缩机的特性曲线4、多级压缩机的喘振与防喘振措施 1）多级压缩机的喘振6.4

5、工作特性与调节144、多级压缩机的喘振与防喘振措施 1）多级压缩机的喘振 由于多极压缩机和增压压缩机因背压高，喘振的危害更加严重。有些压缩机在减小流量时，并不出现旋转失速现象而直接进入喘振状态。 6.4 工作特性与调节15一、离心压缩机的工作特性4、多级压缩机的喘振与防喘振措施 2）防止喘振措施： ？ 6.4 工作特性与调节16一、离心压缩机的工作特性4、多级压缩机的喘振与防喘振措施 2）防止喘振措施： 1）备有表明喘振界限的性能曲线 2）进口安置流量、温度监测仪表，出口安置压力监测仪表，能与报警、调节和停机联动。 3）降低转速可使流量减少而不发生喘振。 4）在出口并联一条放空管路或设置出口与

6、进口连通的管路。 5）在各级前设置可调叶片角度的导流器 6）操作者应了解压缩机的性能，熟悉各种检测系统和控制系统。 6.4 工作特性与调节17一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作 实际上压缩机总是与管网联合工作。 管网 ？6.4 工作特性与调节18一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作 实际上压缩机总是与管网联合工作。 管网：压缩机前面或后面气体所经过的管道及装置的总称。 管网在装在前面，压缩机就成抽气机或吸气机。 一般管网放在压缩机后面。 化工用的压缩机往往前后均有管道和容器设备。6.4 工作特性与调节19一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线

7、 气体在管网中流动时，需要足够的压力用来克服沿程阻力和各种局部阻力。 每一种管网都有自己的特征曲线，亦称管网阻力曲线。6.4 工作特性与调节20一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线6.4 工作特性与调节21一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线 与流量无关。 仅经过很短的管道进入容积很大的储气筒或通过一定高度的液体层。 即为忽略沿程阻力，局部阻力为定值。6.4 工作特性与调节22一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线 大部分管网，如输气管道、流经塔器、换热器等。 A为与管网阻力有关的常数，它与管网结构和输送的介质有

8、关。 6.4 工作特性与调节23一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线 为上述两种形式的组合。6.4 工作特性与调节24一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线2、压缩机与管网联合工作6.4 工作特性与调节阀开小阀开大25一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作1、管网特性曲线2、压缩机与管网联合工作3、平衡工况的稳定性6.4 工作特性与调节263、平衡工况的稳定性6.4 工作特性与调节273、平衡工况的稳定性6.4 工作特性与调节28一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作三、压缩机的串联与并联1、压缩机串联6.4 工作特性与

9、调节29一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作三、压缩机的串联与并联1、压缩机串联2、压缩机并联6.4 工作特性与调节30一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作三、压缩机的串联与并联1、压缩机串联2、压缩机并联 三种情况可用： 增加流量 气量变动 气量特别大6.4 工作特性与调节31一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作三、压缩机的串联与并联1、压缩机串联2、压缩机并联6.4 工作特性与调节32一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作三、压缩机的串联与并联1、压缩机串联2、压缩机并联6.4 工作特性与调节33一、离心压缩机的工作特性二、压缩机与管网联合工作

10、三、压缩机的串联与并联四、压缩机的调节方法1、压缩机出口节流调节6.4 工作特性与调节34四、压缩机的调节方法1、压缩机出口节流调节6.4 工作特性与调节35四、压缩机的调节方法1、压缩机出口节流调节2、压缩机进口节流调节6.4 工作特性与调节36四、压缩机的调节方法2、压缩机进口节流调节6.4 工作特性与调节37四、压缩机的调节方法1、压缩机出口节流调节2、压缩机进口节流调节3、可转动进口导叶调节（进气预旋调节）6.4 工作特性与调节38四、压缩机的调节方法3、可转动进口导叶调节（进气预旋调节）6.4 工作特性与调节39四、压缩机的调节方法1、压缩机出口节流调节2、压缩机进口节流调节3、可转

11、动进口导叶调节（进气预旋调节）4、可转动扩压器叶片调节6.4 工作特性与调节40四、压缩机的调节方法4、可转动扩压器叶片调节6.4 工作特性与调节41四、压缩机的调节方法1、压缩机出口节流调节2、压缩机进口节流调节3、可转动进口导叶调节（进气预旋调节）4、可转动扩压器叶片调节5、改变压缩机转速调节6.4 工作特性与调节42四、压缩机的调节方法5、改变压缩机转速调节6.4 工作特性与调节43四、压缩机的调节方法图1表示进气预旋比进口节流所节省的功率。图2表示改变转速比进口节流所节省的功率。显然改变转速的经济型最佳。6.4 工作特性与调节44第六章 离心压缩机 6.1 离心压缩机概述 6.2 离心压缩机工作原理 6.3 多级离心压缩 6.4 工作特性与调节 6.5 工作的安全性45影响因素甚多： 叶轮强度、转子动平衡、转子临界转速、转子轴像力、径向力及其平衡、轴承及其润滑、级内密封和轴端密封、转子与原动机的连接和操作控制系统。6.5 工作的安全性46一、叶轮强度计算1、轮盘应力计算2、叶片应力计算3、铆钉应力计算6.5 工作的安全性47一、叶轮强度计算二、转子临界转速6.5 工作的安全性48一、叶轮强度计算二、转子临界转速