压缩原理及离心压缩机基本原理.ppt

1、气体压缩及离心压缩机原理,IHI-SULLAIR离心机服务工程师培训,培训大纲：,气体压缩原理 涉及的范围 气体状态方程 大气压力 空气的湿度 有关专业术语,离心压缩机原理 离心压缩机的单元级 气流的速度三角形 级的性能曲线 喘振工况 阻塞工况 离心机与管网,气体压缩原理：_涉及的范围,工程热力学 传热学 流体力学,基本方程 理想气体 P-绝对压力：Pa V-总体积： M3 T-绝对温度：K R-气体常数，对空气=287 J/(KgK) m-气体质量，Kg 低压空气视为理想气体。 对服务人员的实际意义,气体压缩原理：_气体方程 1,实用方程： m- 多变指数：空气11.4 P1-吸气绝对压力：

2、 Qs-吸入的气量: Lpol-多变功：,气体压缩原理：_气体方程2,气体压缩原理：_压缩过程,气体压缩原理：_多级压缩与单级压缩,气体压缩原理：_多级压缩与单级压缩,计算前提： 1-级效率：pol=0.8 2-K=1.4 3-中间冷却器压力损失比，=0.98,气体压缩原理：_大气压力,与海拔高度的关系： P0:760 mmHg (0度，海平面）;H-海拔高度,根据海拔高度的 地区分类： 7类地区：600 mmHg 西宁、大理、昆明 6类地区： 650 mmHg 兰州、银川、包头、贵阳等 5类地区：700 mmHg 宝鸡、太原、遵义、乌鲁木齐、伊宁 。,对压缩机气量的影响： 如一台离心压缩机排

3、压为7Bar,海拔每升高1000米，辄进口状态的气量减少0.4%，而质量流量将减少约12%。直接与大气压力有关,mmHg,气体压缩原理：_空气的湿度-有关定义,干空气/饱和空气：不含水蒸气的空气是干空气。在温度压力等条件一定时，一定质量的空气中无法再加入任何水蒸气时，说明此时空气中已经含有了饱和水蒸气，叫饱和空气。 露点：湿空气温度下降到刚好有水凝结出来时，此时的温度为（该状况下的）露点。 绝对湿度/相对湿度：前者是单位质量干空气中含有的 水的质量，单位 Kg/Kg，又称比湿度，或含湿量；后者是实际含湿量语饱和空气含湿量的比，以百分比表示。,气体压缩原理：_空气的湿度-有关计算,排水量计算：

4、道尔顿分压定律：当气体混合物的第i个组分气体在占据混合物体积并处于和混合物相同温度时的压力称该组分气体的分压力。 ni:摩尔百分比 湿度：,气体压缩原理：_空气的湿度-有关数据,*不同温度下的饱和蒸汽压,气体压缩原理：_其他有关专业术语 1,标准状态：(压缩机行业) 对压缩机：压力与温度分别101325N/，273K相对湿度为零的大气状态。 对通风机：压力与温度分别101325N/，293K相对湿度为零的大气状态。,气体压缩原理：_有关专业术语 2,压力 有关的术语： 压力单位：1Mpa=10 Bar；1atm=101325Pa；1at=1kgf/c=98070Pa. 静压：由于空气分子不规则

5、运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。 动压：指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压，其值永远是正的。 全压（总压）：全压=静压+动压 绝对压力：以绝对真空为计算零点 。 相对压力（表压）：以大气压力为零点 。 绝对压力=相对压力+大气压力,气体压缩原理：_有关专业术语 2,压力 测量：,流量测量：,1791年，第一个蒸气透平专利，ENGLAND: JOHN BARBER. 1900年，法国的拉托厂，第一台高炉鼓风用离心压缩机。 1906，瑞士的布朗鲍威尔开始生产拉托型压缩机。(Brown Boveri) 20世纪60年代由于航空需要，有迅猛的发展。 国外著名公司：瑞士BB

6、C (Brown Boveri Co.) /Sulzer (MAN turbo); 日本Mitsubishi/Kobelco/IHI；美国GE/Solar/IR /COOPER /(ELLIOTT) /DRESSER-RAND /GD；德国MAN Turbo （ GHH- Borsig + Sulzer Turbo AG）/Siemens (Demag-Delval) ；AC 中国的本土企业：沈鼓/陕鼓/上鼓/武鼓/塞尔等,离心压缩机原理：_其发展历史,离心压缩机原理：_离心压缩机的单元级,叶轮,静叶扩压器,扩压涡管,级间冷却器,离心压缩机原理：_单元级的能量变化,离心压缩机原理：_气流的速度

7、三角形 1,叶轮出口的气体速：200300M/S，有时达到500M/S, 这部分动能达到叶轮耗功的 2540%，对径向直叶片可能达到50%。（半开叶轮的圆周速度约为400 500米/秒）,反动度：气体静能量头/叶轮理论能量头。后弯叶轮（290度）反动度大。静压增加多。（ 2A30度为强后弯叶轮）,离心压缩机原理：_气流的速度三角形 2,流量变小时，气流进入速度C变小，气流对叶片的工作面产生冲击，此时为正冲角，叶片的非工作面区域容易出现气流的分离，且分离区域容易扩大，严重时发生喘振。,离心压缩机原理：_级的性能曲线,P：压力,Q：流量,喘振线,喘振区域,阻塞区域,压力流量曲线,系统压力增加：流量

8、减小 系统压力降低：流量加大 机器有喘振区域：有最小流量。 机器有阻塞区域：流量加大到一定值后，系统压力降低不能提高流量。即机器内流动阻力会加大。,离心压缩机原理：_IHI测试报告 1,离心压缩机原理：_IHI测试报告 2,离心压缩机原理：_性能曲线-其他,离心压缩机原理：_喘振工况,旋转脱离：流量减少后，气流冲角加大，叶片非工作面流体边界层严重分离，并扩展，使其他流道也出现分离现象脉动叶片交变应力，是喘振的前奏。 喘振：流量进一步减少后，流动状况进一步恶化，导致压缩机出口压力降低，低于管网压力，气体倒流，产生喘振。 可周期性的反复。出现爆音对机器产生冲击，有害。 喘振线在P-Q图上，通常是一条通过原点的抛物线，可以表述为P=K*Q2，实际应用中控制的压力带较窄，可以用一条直线来近似的描述。 喘振现象：各参数周期性的振荡（压力/电流/轴振动值），出现爆音，或者某级的进气温度太高而导致严重报警停机 说明：喘振是透平压缩机的固有属性，但是一台机器在控制系统正常的情况下，运行时不会发生喘振。,离心压缩机原理：_阻塞工况,阻塞：气流加大，出现负冲角，叶片工作面气流边界层出现分离，流道变小，阻力增加。气流的最小通流