空分用離心式壓縮機(jī)

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1、空分配套的離心式壓縮機(jī) 一 ,精 餾 將 空 氣 冷 凝 成 液 體 ， 然 后 按 各 組 分 蒸 發(fā) 溫 度 的 不同 將 空 氣 分 離 。 二 ,空 氣 特 性氧 、 氮 、 氬 和 其 它 物 質(zhì) 一 樣 ， 具 有 氣 、 液 和 固 三態(tài) 。 在 常 溫 常 壓 下 它 們 呈 氣 態(tài) 。在 標(biāo) 準(zhǔn) 大 氣 壓 下 ， 氧 被 冷 卻 到 90.188 K ,氮 被 冷卻 到 77.368 K ,氬 被 冷 卻 到 87.29 K ,都 變 成 液態(tài) 。 反 之 ， 蒸 發(fā) 為 氣 態(tài) 。 4 壓 縮 機(jī) 的 種 類 有 很 多 ， 在 空 分 領(lǐng) 域 用 得 比 較 多 的 有

2、 離 心 式 壓 縮機(jī) 、 活 塞 式 壓 縮 機(jī) 、 螺 桿 式 壓 縮 機(jī) 、 軸 流 式 壓 縮 機(jī) 等 ， 這 些 壓縮 機(jī) 從 壓 縮 原 理 上 可 分 為 速 度 式 和 容 積 式 兩 種 。4 原 料 空 氣 流 量 大 于 300000 Nm3/h的 原 料 空 氣 壓 縮 機(jī) 采 用 軸 流 加離 心 式 (有 的 離 心 式 機(jī) 型 可 做 到 空 氣 流 量 最 大 達(dá) 600000 Nm3/h)。原 料 空 氣 流 量 在 5000 Nm3/h以 下 的 原 料 空 氣 壓 縮 機(jī) 采 用 螺 桿 式或 活 塞 式 等 容 積 式 壓 縮 機(jī) 。 4 此 外 ， 在

3、 非 空 分 領(lǐng) 域 ， 離 心 式 壓 縮 機(jī) 也 有 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 如 動(dòng) 力裝 置 空 壓 機(jī) 、 高 爐 風(fēng) 機(jī) 、 污 水 處 理 風(fēng) 機(jī) 、 藥 用 空 壓 機(jī) 等 等 。4 離 心 、 軸 流 等 速 度 式 壓 縮 機(jī) 由 于 氣 體 壓 縮 部 分 靜 動(dòng) 元 件 無(wú) 接 觸 ，無(wú) 須 潤(rùn) 滑 ， 可 以 做 到 絕 對(duì) 無(wú) 油 和 少 維 修 。 螺 桿 和 活 塞 等 容 積 式壓 縮 機(jī) 難 以 做 到 這 點(diǎn) 。 一 ,原 料 壓 縮 機(jī) -主 空 壓 機(jī) 必 須 配 置 的 ， 是 空 分 設(shè) 備 原 料 和 能 量 的 主 要 來(lái) 源 氣 源 來(lái) 自 大

4、 氣 ， 需 有 一 定 的 抗 腐 蝕 能 力 ， 必 要 時(shí) 可 帶 自 清洗 系 統(tǒng) 氣 量 為 氧 產(chǎn) 量 的 5 6倍 ， 排 壓 為 0.5 0.6MPa(G)二 ,過(guò) 程 壓 縮 機(jī) -循 環(huán) 氮 (空 )壓 機(jī) 是 空 分 設(shè) 備 液 體 產(chǎn) 品 能 量 的 主 要 來(lái) 源 氣 源 來(lái) 自 空 分 設(shè) 備 內(nèi) 部 循 環(huán) 氣 ， 為 清 潔 氣 源 氣 量 和 壓 力 取 決 于 液 體 產(chǎn) 品 冷 量 的 需 求 要 求 具 備 較 小 的 外 泄 漏 量 三 ,產(chǎn) 品 壓 縮 機(jī) -氧 (氮 )壓 機(jī) 根 據(jù) 用 戶 需 要 配 置 ， 為 用 戶 提 供 一 定 壓 力

5、的 氣 源 在 分 餾 塔 上 塔 中 部 抽 出 的 產(chǎn) 品 氧 氣 ， 壓 力 不 超 過(guò) 20Kpa（ G） （ 自 增 壓 設(shè) 備 除 外 ） 產(chǎn) 品 氮 氣 在 分 餾 塔 上 塔 頂 部 抽 出 ， 壓 力 比 氧 氣 更 低 ，一 般 在 5Kpa（ G） 左 右 排 氣 壓 力 根 據(jù) 用 戶 需 要 設(shè) 計(jì) ， 如 氧 壓 機(jī) 一 般 為 30 MPa(G) 氧 氣 、 氮 氣 介 質(zhì) 的 特 殊 要 求 要 求 具 備 較 小 的 外 泄 漏 量 （ 氧 壓 機(jī) 不 允 許 外 泄 漏 ） 氧 壓 機(jī) 的 安 全 保 證 杭 氧 透 平 生 產(chǎn) 的 壓 縮 機(jī) 類 產(chǎn) 品

6、為 離 心 式 。 按 結(jié) 構(gòu) 分 為 單 軸 式 、 齒 輪 式 兩 類 一 ， 單 軸 式 ： 氧 壓 機(jī) 氣 量 ： 7000 60000 Nm3/h 排 壓 ： 0.6 1.1Mpa(G)（ 單 缸 ） 2.0 3.5Mpa(G)（ 雙 缸 ） 典 型 型 號(hào) ： 3TYS130+2TYS80 主 空 壓 機(jī) 氣 量 ： 27000 170000 Nm 3/h （ 三 萬(wàn) 空 透 已 開(kāi) 發(fā) 完畢 ） 排 壓 ： 0.5 0.6Mpa(G) 典 型 型 號(hào) ： 4TYD112 二 ， 齒 輪 式 ： 主 空 壓 機(jī) 氣 量 ： 11000 110000 Nm3/h 排 壓 ： 0.5

7、0.6Mpa(G） 典 型 型 號(hào) ： 4TYC97 循 環(huán) 空 （ 氮 ） 壓 機(jī) 氣 量 ： 17000 68000 Nm3/h 進(jìn) 壓 ： 0.4 0.6Mpa(G） 排 壓 ： 2.5 3.2Mpa(G） 典 型 型 號(hào) ： 3TYC53 氮 壓 機(jī) 氣 量 ： 9000 42000 Nm3/h 排 壓 ： 0.5 3.2Mpa(G) 典 型 型 號(hào) ： 5TYC55 由 裝 于 軸 上 帶 有 葉 片 的 工 作 輪 （ 葉 輪 ） 在 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 的 驅(qū) 動(dòng) 下 作 高 速 旋 轉(zhuǎn) ， 葉 片 對(duì) 氣 體 作 功 使 氣 體 獲 得 動(dòng) 能 ， 經(jīng) 擴(kuò) 壓 流 動(dòng) 后 轉(zhuǎn) 變 為

8、壓 力 能 ， 從 而 提 高 氣 體 壓 力 ， 同 時(shí) 氣 體 溫 度 也 相 應(yīng) 升 高 。 經(jīng) 過(guò) 多 級(jí) 組 合 ， 也 可 以 有 中 間 冷 卻 的 多 段 組 合 ， 甚 至 多 缸 組 合 壓 縮 ， 獲 得 氣 體 所 需 的 終 壓 要 求 。 典 型 的 離 心 壓 縮 機(jī) 段 簡(jiǎn) 圖 氣 體 在 壓 縮 過(guò) 程 中 溫 度 會(huì) 逐 漸 升 高 ， 而 氣 體 在 高 溫 下 壓 縮會(huì) 消 耗 更 大 的 壓 縮 功 ， 因 此 對(duì) 于 壓 比 較 高 的 離 心 式 壓 縮 機(jī) ，在 壓 縮 過(guò) 程 中 往 往 增 設(shè) 中 間 冷 卻 器 一 ， 單 軸 式 同 缸

9、的 葉 輪 裝 在 同 一 根 主 軸 上 的 兩 個(gè) 支 承 軸 承 之 間 ， 以 同 一 轉(zhuǎn) 速 旋 轉(zhuǎn) 等 溫 型 壓 縮 機(jī) ， 其 特 點(diǎn) 是 一 級(jí) 一 冷 卻 ， 獲 得 氣 體 所 需 的 終 壓 耗 費(fèi) 的 壓 縮 功 較 小 多 級(jí) 型 壓 縮 機(jī) ， 其 特 點(diǎn) 是 兩 次 冷 卻 之 間 的 級(jí) 數(shù) 不 止 一 級(jí) ， 適 用 于 比 熱 比 較 小 或音 速 受 限 制 的 氣 體 典 型 的 單 軸 壓 縮 機(jī) 簡(jiǎn) 圖 二 ,齒 輪 式 一 二 級(jí) 葉 輪 裝 在 一 齠 輪 的 二 個(gè) 懸 臂 端 ， 一 根 軸 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 速 ， 可 以 使 每個(gè) 葉 輪 處

10、 于 最 佳 的 比 轉(zhuǎn) 速 ， 充 分 發(fā) 揮 每 個(gè) 葉 輪 的 能 力 等 溫 型 壓 縮 機(jī) 軸 向 進(jìn) 氣 外 泄 漏 點(diǎn) 較 多 ， 不 適 用 于 有 毒 氣 體 、 化 工 氣 體 使 用 典 型 的 齒 輪 壓 縮 機(jī) 簡(jiǎn) 圖 一 ， 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 子 是 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 主 要 部 件 ， 它 是 由 葉 輪 、 主 軸 、 軸 套 、 平 衡 盤、 齒 輪 軸 、 推 力 盤 等 組 成 。 葉 輪 葉 輪 是 離 心 式 壓 縮 機(jī) 最 重 要 的 部 件 ， 氣 體 流 過(guò) 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 葉 輪 時(shí) 由 于 葉 片 的 推 動(dòng) 作 用 ， 氣 體 跟

11、著 葉 輪 高 速 旋 轉(zhuǎn) 獲 得 速 度 ， 以 及 在 葉 輪 流 道 中 的 擴(kuò) 壓 流 動(dòng) ， 使 氣 體 通 過(guò) 葉 輪 后 的 壓 力 、 速 度 均 獲 得 提 高 。 因 此 ， 可 以 認(rèn) 為 葉 輪 是 氣 體 獲 得 能 量 的 唯 一 途 徑 主 軸 或 齒 輪 軸 主 軸 或 齒 輪 軸 上 安 裝 了 所 有 的 旋 轉(zhuǎn) 零 件 。 它 的 作 用 是 支 承 旋 轉(zhuǎn) 零 件 和傳 遞 扭 矩 平 衡 盤 剩 余 軸 向 力 由 止 推 軸 承 承 受 ， 使 轉(zhuǎn) 子 不 產(chǎn) 生 軸 向 串 動(dòng) 二 ， 靜 子 或 固 定 元 件 靜 子 或 固 定 元 件 不 能

12、 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 一 般 包 括 機(jī) 殼 （ 或 箱 體 ） 、 進(jìn) 口 導(dǎo) 葉 、 進(jìn)氣 室 、 擴(kuò) 壓 器 、 彎 道 、 回 流 器 、 蝸 殼 、 軸 承 和 密 封 等 。 機(jī) 殼 （ 或 箱 體 ） 單 軸 型 離 心 式 壓 縮 機(jī) ， 機(jī) 殼 容 納 了 離 心 式 壓 縮 機(jī) 所 有 零 、 部 件 ，也 包 容 了 所 壓 縮 的 氣 體 。 通 常 是 鑄 造 或 焊 接 的 。 整 體 齒 輪 式 壓 縮 機(jī) ， 沒(méi) 有 一 個(gè) 完 全 獨(dú) 立 的 機(jī) 殼 包 容 所 有 零 、 部 件 ，一 般 是 將 零 、 部 件 組 裝 在 齒 輪 箱 體 上 ， 箱 體 一 般

13、是 水 平 剖 分 的 ， 箱 體 內(nèi) 部 是 齒 輪 副 和 軸 承 ， 軸 承 進(jìn) 油 管 一 般 在 箱 體 上 加 工 出 來(lái) 。 進(jìn) 口 導(dǎo) 葉 改 變 葉 輪 進(jìn) 口 處 的 流 通 截 面 及 氣 體 流 動(dòng) 方 向 ， 使 葉 輪 獲 得 一 定 的 預(yù) 旋 ， 改 變 葉 輪 的 作 功 能 力 ， 從 而 達(dá) 到 輸 氣 量 調(diào) 節(jié) 的 目 的 。 擴(kuò) 壓 器 氣 體 離 開(kāi) 葉 輪 時(shí) 具 有 較 高 的 流 速 ， 為 了 充 分 利 用 這 部 分 速 度 能 ，常 常 在 葉 輪 后 設(shè) 置 流 通 面 積 逐 漸 擴(kuò) 大 的 擴(kuò) 壓 器 ， 用 以 把 速 度 能

14、 轉(zhuǎn) 化 為壓 力 能 ， 提 高 氣 體 的 壓 力 。 彎 道 在 多 級(jí) 離 心 式 壓 縮 機(jī) 中 ， 氣 體 要 進(jìn) 入 下 一 級(jí) 壓 縮 就 必 須 使 離 心 方向 流 動(dòng) 的 氣 流 拐 彎 變 為 向 心 方 向 流 動(dòng) ， 彎 道 就 起 到 了 這 個(gè) 作 用 。 回 流 器 其 作 用 是 將 彎 道 出 口 的 向 心 方 向 流 動(dòng) 的 氣 流 均 勻 地 導(dǎo) 入 下 一 級(jí) 。 蝸 殼 將 葉 輪 后 面 或 擴(kuò) 壓 器 后 面 的 氣 體 匯 集 起 來(lái) ， 引 至 壓 縮 機(jī) 外 面 ， 去氣 體 輸 送 管 道 或 去 中 間 冷 卻 器 冷 卻 。 密

15、封 密 封 有 輪 蓋 密 封 、 輪 盤 密 封 、 軸 端 密 封 和 平 衡 盤 密 封 等 。 密 封 的作 用 是 防 止 氣 體 級(jí) 內(nèi) 或 級(jí) 間 倒 流 以 及 與 外 界 的 相 互 泄 漏 。 最 常 見(jiàn) 的 為 迷 宮 密 封 （ 也 叫 梳 齒 密 封 ） ， 迷 宮 密 封 為 有 泄 漏 密 封 。對(duì) 于 絕 對(duì) 不 允 許 向 外 泄 漏 的 特 殊 氣 體 （ 有 毒 氣 體 和 易 燃 易 爆 等 危 險(xiǎn) 性 氣 體 ） ， 軸 端 密 封 會(huì) 采 用 干 氣 密 封 、 浮 動(dòng) 碳 環(huán) 密 封 、 機(jī) 械 密 封 和 磁 流 體 密 封 等 無(wú) 泄 漏 密

16、封 。 軸 承 每 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 子 一 般 有 二 付 徑 向 軸 承 和 一 付 止 推 軸 承 。 徑 向 軸 承 一 般 采 用 可 傾 瓦 軸 承 ， 典 型 結(jié) 構(gòu) 如 圖 所 示 ， 設(shè) 有 五 個(gè) 可 傾瓦 塊 ， 周 向 均 布 ， 軸 襯 的 配 列 位 置 與 主 軸 頸 同 心 。 運(yùn) 轉(zhuǎn) 中 ， 每 塊 瓦塊 隨 著 軸 頸 旋 轉(zhuǎn) 而 產(chǎn) 生 的 流 體 動(dòng) 力 調(diào) 整 自 己 的 位 置 ， 從 而 使 每 個(gè) 瓦塊 具 有 最 佳 油 楔 。 止 推 軸 承 一 般 帶 有 油 量 控 制 環(huán) ， 以 減 少 油 耗 量 。 在 推 力 盤 的 每 側(cè) 裝置 有

17、若 干 塊 止 推 塊 ， 足 以 承 受 雙 向 的 設(shè) 計(jì) 負(fù) 荷 。 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 離 心 式 壓 縮 機(jī) 一 般 由 電 機(jī) 、 汽 輪 機(jī) 或 燃 氣 輪 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 聯(lián) 軸 器 絕 緣 型 疊 片 聯(lián) 軸 器 及 膜 片 式 彈 性 聯(lián) 軸 器 齒 輪 增 速 機(jī) 平 行 軸 式 ， 漸 開(kāi) 線 、 單 斜 齒 ， 齒 面 滲 碳 淬 火 ， 強(qiáng) 度 高 ， 齒輪 副 配 磨 、 修 形 ， 接 觸 精 度 高 氣 體 冷 卻 器 氣 體 冷 卻 器 的 結(jié) 構(gòu) 很 多 ， 主 要 有 ： 管 殼 式 的 列 管 式 、 疊 片 式 、 高 低 螺 紋 管 式 和 板 翅 式 等 。

18、 供 油 系 統(tǒng) 設(shè) 置 排 煙 風(fēng) 機(jī) ， 維 持 系 統(tǒng) 負(fù) 壓 ， 油 煙 安 全 排 放 氣 油 水 管 路 系 統(tǒng) 氣 體 在 葉 輪 中 的 流 動(dòng) 是 非 常 復(fù) 雜 的 ， 是 一 種 粘 性 可 壓 縮 的三 維 非 定 常 流 動(dòng) 。 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 理 論 界 對(duì) 流 體 動(dòng) 力學(xué) 研 究 的 深 入 研 究 ， 各 種 數(shù) 值 計(jì) 算 方 法 的 出 現(xiàn) 和 完 善 ， 使 得 可以 利 用 計(jì) 算 機(jī) 模 擬 流 動(dòng) 。 因 此 計(jì) 算 流 場(chǎng) 的 方 法 計(jì) 算 流 體 力學(xué) （ CFD） 從 理 論 界 走 向 了 工 程 界 。 在

19、這 里 ， 僅 通 過(guò) 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 基 本 方 程 和 熱 力 學(xué) 基 本 定理 的 描 述 ， 以 幫 助 大 家 了 解 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 做 功 、 氣 體 升 壓 、損 失 及 效 率 。 歐 拉 方 程 式 hth= c 2u u 2 - c 1u u1 通 過(guò) 葉 輪 進(jìn) 、 出 口 的 氣 流 速 度 的 變 化 ， 反 映 葉 輪 對(duì) 單 位 氣 體 作 功 的 大 小 。 （ 注 ： 滑 移 系 數(shù) 、 進(jìn) 口 預(yù) 旋 的 應(yīng) 用 ） 能 量 方 程 式 htot= hth+ hl+ hdf 離 心 壓 縮 機(jī) 級(jí) 對(duì) 單 位 有 效 氣 體 所 消

20、 耗 的 總 功 由 三 部 分 組 成 ，即 葉 輪 對(duì) 氣 體 所 作 之 功 、 級(jí) 的 內(nèi) 漏 氣 損 失 和 輪 阻 損 失 。 伯 努 利 方 程 式 hth = 12dp/ + (c22-c12)/2+hhyd 葉 輪 對(duì) 氣 體 所 作 之 功 由 三 部 分 組 成 ， 即 氣 體 靜 壓 能 （ 壓 縮功 或 氣 體 升 壓 ） 、 氣 體 動(dòng) 壓 能 和 流 動(dòng) 損 失 。 氣 體 壓 縮 過(guò) 程 和 壓 縮 功 在 伯 努 利 方 程 中 ， 靜 壓 能 的 提 高 與 氣 體 在 級(jí) 中 的 壓 縮 過(guò) 程 有關(guān) ， 所 需 的 功 稱 為 壓 縮 功 ， 即 ： 1

21、2dp/ = 12vdp = 12d(pv) 12pdv 現(xiàn) 分 別 討 論 三 個(gè) 過(guò) 程 的 壓 縮 功 （ 過(guò) 程 方 程 式 為 pvm=常 數(shù) ） 。 4 等 溫 壓 縮 功 及 等 溫 壓 縮 過(guò) 程 等 溫 壓 縮 過(guò) 程 的 過(guò) 程 指 數(shù) 1， 即 過(guò) 程 方 程 式 為 pv=常 數(shù) 。 12pdv 12（ RT1） /vdv=RT1ln(v1/v2)= RT1ln(p2/p1) 12d(pv)= p2v2 p1v1=0 等 溫 壓 縮 功 為 ： his= 12vdp = RT1ln(p2/p1) 4 等 熵 壓 縮 功 及 等 熵 壓 縮 過(guò) 程 等 熵 壓 縮 過(guò) 程

22、 , 即 過(guò) 程 與 外 界 沒(méi) 有 熱 交 換 且 無(wú) 損 失 ， 其 過(guò) 程指 數(shù) 為 比 熱 比 k。 過(guò) 程 方 程 式 為 pvk=常 數(shù) 。 12pdv 12p1v1k/v k dv=1 （ k-1） RT1 (p2/p1)(k-1)/k-1) 12d(pv)= p2v2 p1v1=RT2-RT1 等 熵 壓 縮 功 為 ： hs=k/(k-1) RT1(p2/p1)(k-1)/k-1) 4 多 變 壓 縮 功 及 多 變 壓 縮 過(guò) 程 多 變 壓 縮 過(guò) 程 即 過(guò) 程 有 損 失 ， 可 與 外 界 有 熱 交 換 或 無(wú) 熱 交 換 ，多 變 過(guò) 程 的 過(guò) 程 方 程 式

23、 為 pvm=常 數(shù) ， 兩 個(gè) 特 例 當(dāng) m=k時(shí) ， 即 等 熵 壓 縮 過(guò) 程 當(dāng) m=1時(shí) ， 即 等 溫 壓 縮 過(guò) 程 同 理 ， 多 變 壓 縮 功 為 ： hpol=m/(m-1) RT1(p2/p1)(m-1)/m-1) 整 機(jī) 效 率 和 級(jí) 效 率 離 心 式 壓 縮 機(jī) 整 機(jī) 或 級(jí) 的 效 率 ， 是 用 來(lái) 描 述 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 傳 遞 給氣 體 的 機(jī) 械 能 的 利 用 程 度 。 我 們 一 般 定 義 為 與 上 面 所 描 述 的 幾個(gè) 壓 縮 過(guò) 程 耗 功 的 接 近 程 度 ， 即 等 溫 效 率 is， 等 熵 效 率 s和 多 變 效 率 po

24、l。 4 等 溫 效 率 is 等 溫 效 率 是 指 從 初 壓 p1壓 縮 到 終 壓 p2時(shí) 等 溫 壓 縮 功 與 實(shí) 際 耗功 之 比 is his htot 對(duì) 于 無(wú) 內(nèi) 冷 卻 的 離 心 壓 縮 機(jī) 級(jí) ， 壓 縮 過(guò) 程 中 與 外 界 無(wú) 熱 交換 ， 用 等 溫 效 率 來(lái) 描 述 級(jí) 沒(méi) 有 意 義 。 故 等 溫 效 率 一 般 用 于 有 中間 冷 卻 的 離 心 壓 縮 機(jī) 整 機(jī) 中 ， 用 來(lái) 評(píng) 定 離 心 壓 縮 機(jī) 整 機(jī) 的 好 壞 。 在 空 分 設(shè) 備 中 配 套 的 離 心 壓 縮 機(jī) 一 般 都 設(shè) 有 中 間 冷 卻 器 ，故 常 用 等

25、溫 效 率 來(lái) 描 述 之 。 4 等 熵 效 率 s 等 熵 效 率 是 指 從 初 壓 p1壓 縮 到 終 壓 p2時(shí) 等 熵 壓 縮 功 與 實(shí) 際耗 功 之 比 s hs htot 4 多 變 效 率 pol 多 變 效 率 是 指 從 初 壓 p1壓 縮 到 終 壓 p2時(shí) 多 變 壓 縮 功 與 實(shí) 際耗 功 之 比 pol hpol htot 多 變 效 率 與 等 熵 效 率 之 間 的 關(guān) 系 ： s (p2/p1)(k-1)/k-1)/ (p2/p1)(k-1)/(k pol) -1) 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 二 個(gè) 特 殊 工 況 ： 喘 振 和 阻 塞 離 心 式

26、壓 縮 機(jī) 流 道 的 幾 何 尺 寸 及 結(jié) 構(gòu) 是 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 工況 確 定 的 。 當(dāng) 壓 縮 機(jī) 在 設(shè) 計(jì) 工 況 下 運(yùn) 行 時(shí) ， 氣 流 在 流 道 中 流 動(dòng)順 暢 ， 與 幾 何 尺 寸 配 合 良 好 ， 氣 流 方 向 和 葉 片 的 幾 何 安 裝角 相 一 致 。 這 時(shí) 壓 縮 機(jī) 各 級(jí) 工 作 協(xié) 調(diào) 、 整 機(jī) 效 率 高 。 當(dāng) 壓 縮 機(jī) 偏 離 設(shè) 計(jì) 工 況 時(shí) ， 效 率 、 壓 比 都 有 變 化 。當(dāng) 向 大 流 量 偏 離 時(shí) ， 效 率 、 壓 比 下 降 ； 當(dāng) 向 小 流 量 偏 離 時(shí) ，效 率 下 降 ， 在 一 定 范 圍 內(nèi)

27、 壓 比 升 高 。 當(dāng) 偏 離 情 況 不 嚴(yán) 重 時(shí) ，仍 能 維 持 穩(wěn) 定 工 作 。 一 旦 工 況 變 化 過(guò) 大 ， 這 時(shí) 由 于 流 道 中流 動(dòng) 情 況 惡 化 ， 將 導(dǎo) 致 壓 縮 機(jī) 性 能 大 大 下 降 而 不 能 正 常 工作 。 喘 振 工 況 和 阻 塞 工 況 就 是 在 偏 離 極 限 時(shí) 的 二 個(gè) 特 殊工 況 。 喘 振 工 況 當(dāng) 壓 縮 機(jī) 工 作 在 設(shè) 計(jì) 點(diǎn) 時(shí) ， 氣 流 的 進(jìn) 氣 角 基 本 上 等 于 葉 輪 葉 片 的 進(jìn)口 幾 何 安 裝 角 ， 氣 流 順 利 進(jìn) 入 流 道 不 會(huì) 出 現(xiàn) 附 面 層 脫 離 。 當(dāng) 流

28、量 減 小 時(shí) ，氣 流 軸 向 速 度 減 小 ， 正 沖 角 增 大 ， 氣 流 射 向 葉 片 的 工 作 面 ， 使 非 工 作 面上 出 現(xiàn) 脫 離 ， 由 于 氣 流 在 非 工 作 面 上 是 擴(kuò) 壓 流 動(dòng) ， 出 現(xiàn) 的 脫 離 很 容 易 擴(kuò)張 。 所 以 流 量 減 小 時(shí) ， 脫 離 發(fā) 展 明 顯 。 當(dāng) 流 量 減 小 到 某 臨 界 值 時(shí) ， 脫 離嚴(yán) 重 擴(kuò) 張 ， 以 至 充 滿 流 道 的 相 當(dāng) 大 部 分 區(qū) 域 ， 使 損 失 大 大 增 加 ， 破 壞 了正 常 流 動(dòng) 。 在 葉 片 擴(kuò) 壓 器 中 也 與 葉 輪 中 的 流 動(dòng) 情 況 類 似

29、 。 脫 離 團(tuán) 是 以 某 一 轉(zhuǎn) 速 （ 大 大 小 于 工 作 轉(zhuǎn) 速 ） 沿 轉(zhuǎn) 向 傳 遞 。 這 種 現(xiàn) 象即 稱 之 為 “ 旋 轉(zhuǎn) 脫 離 ” 。 使 級(jí) 性 能 明 顯 惡 化 的 “ 旋 轉(zhuǎn) 脫 離 ” ， 稱 之 為 “ 旋 轉(zhuǎn) 失 速 ” 。 旋 轉(zhuǎn) 失 速 使 壓 縮 機(jī) 出 口 壓 力 明 顯 下 降 。 如 果 壓 縮 機(jī) 后 的 管 網(wǎng) 容 量 較大 ， 于 是 出 現(xiàn) 管 網(wǎng) 中 的 壓 力 大 于 壓 縮 機(jī) 出 口 處 壓 力 的 情 況 ， 就 出 現(xiàn) 了 倒流 現(xiàn) 象 ， 一 直 到 管 網(wǎng) 中 的 壓 力 下 降 至 低 于 壓 縮 機(jī) 出 口 壓

30、力 為 止 。 這 時(shí) 倒流 停 止 ， 壓 縮 機(jī) 恢 復(fù) 正 常 工 作 。 但 當(dāng) 管 網(wǎng) 中 的 壓 力 不 斷 回 升 ， 又 回 復(fù) 到原 有 水 平 時(shí) ， 壓 縮 機(jī) 正 常 排 氣 又 受 到 阻 礙 ， 系 統(tǒng) 中 的 氣 體 又 產(chǎn) 生 倒 流 。 如 此 周 而 復(fù) 始 ， 在 整 個(gè) 系 統(tǒng) 中 發(fā) 生 了 周 期 性 的 軸 向 低 頻 大 振 幅 的 氣 流 振蕩 現(xiàn) 象 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 之 為 壓 縮 機(jī) 的 “ 喘 振 工 況 ” 。 管 網(wǎng) 容 量 越 大 ， 喘 振 頻 率 越 低 、 喘 振 能 量 越 大 ， 危 害 也 越 大 。 喘 振 所

31、 造 成 的 后 果 常 常 是 很 嚴(yán) 重 的 ， 它 會(huì) 使 壓 縮 機(jī) 轉(zhuǎn) 子 和 靜 子 經(jīng)受 交 變 應(yīng) 力 作 用 而 斷 裂 ； 使 級(jí) 間 壓 力 失 常 而 引 起 強(qiáng) 烈 振 動(dòng) ， 導(dǎo) 致 密封 及 推 力 軸 承 的 損 壞 ； 使 運(yùn) 動(dòng) 元 件 和 靜 止 元 件 相 碰 ， 造 成 嚴(yán) 重 事 故 。所 以 應(yīng) 盡 力 防 止 壓 縮 機(jī) 進(jìn) 入 喘 振 工 況 。 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) ， 判 斷 壓 縮 機(jī) 是 否 已 出 現(xiàn) 喘 振 現(xiàn) 象 ， 其 方 法 大 致 有 下面 幾 點(diǎn) ： 4 測(cè) 聽(tīng) 壓 縮 機(jī) 排 氣 管 的 氣 流 噪 聲 4 觀 測(cè) 壓 縮 機(jī)

32、 出 口 壓 力 和 進(jìn) 口 流 量 的 變 化 4 對(duì) 于 增 壓 機(jī) ， 需 觀 測(cè) 增 壓 機(jī) 壓 比 的 變 化 是 否 正 常 4 觀 測(cè) 殼 體 和 軸 承 的 振 動(dòng) 情 況4 通 過(guò) 微 小 阻 力 件 ， 直 接 判 斷 氣 體 是 否 倒 流 由 于 引 起 喘 振 的 原 因 可 能 是 各 種 各 樣 的 ， 而 后 果 又 嚴(yán) 重 ， 因 此應(yīng) 盡 可 能 采 用 防 喘 振 自 動(dòng) 控 制 裝 置 ， 使 喘 振 自 動(dòng) 消 除 。 阻 塞 工 況 當(dāng) 流 量 增 大 時(shí) ， 氣 流 的 軸 向 速 度 增 大 ， 沖 角 減 小 變 成 負(fù) 值 。 這 時(shí)氣 流

33、射 向 葉 輪 葉 片 的 非 工 作 面 ， 而 在 工 作 面 上 出 現(xiàn) 氣 流 脫 離 現(xiàn) 象 ， 但由 于 葉 片 工 作 面 對(duì) 氣 流 的 強(qiáng) 烈 作 用 （ 葉 片 對(duì) 氣 流 做 功 ） ， 脫 離 層 獲 得能 量 ， 限 制 了 脫 離 的 擴(kuò) 大 化 。 此 外 ， 由 于 流 量 增 加 使 流 道 的 擴(kuò) 壓 度 減小 、 氣 流 的 流 速 增 大 ， 也 使 氣 流 分 離 不 易 擴(kuò) 大 ， 所 以 在 這 種 情 況 下 ，除 了 壓 縮 機(jī) 的 級(jí) 壓 比 及 效 率 都 有 些 下 降 外 ， 工 作 的 穩(wěn) 定 性 尚 不 致 于 遭到 破 壞 。 當(dāng)

34、 流 量 進(jìn) 一 步 增 大 ， 氣 流 的 流 速 也 進(jìn) 一 步 增 加 ， 脫 離 層 又 占 了 部分 通 流 面 積 ， 使 流 速 更 大 。 當(dāng) 某 一 截 面 出 現(xiàn) 音 速 時(shí) ， 流 量 則 達(dá) 到 了 最大 值 ， 此 時(shí) 的 狀 態(tài) 我 們 稱 之 為 壓 縮 機(jī) 的 “ 阻 塞 工 況 ” 。 在 阻 塞 工 況 附 近 ， 壓 縮 機(jī) 效 率 很 低 、 壓 比 比 設(shè) 計(jì) 工 況 也 低 得 多 ，流 量 的 微 小 變 化 也 可 以 引 起 壓 力 很 大 的 變 化 。 阻 塞 工 況 對(duì) 壓 縮 機(jī) 的 運(yùn) 行 不 會(huì) 產(chǎn) 生 破 壞 作 用 。 喘 振

35、工 況 與 阻 塞 工 況 之 間 的 區(qū) 域 就 是 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 穩(wěn) 定 工 況 范 圍 。 由 于 杭 州 杭 氧 透 平 機(jī) 械 有 限 公 司 所 生 產(chǎn) 的 離 心 式 壓 縮 機(jī) 以 配 套 空分 設(shè) 備 為 主 ， 因 此 它 的 性 能 調(diào) 整 是 以 保 證 空 分 設(shè) 備 需 求 及 工 況 的 穩(wěn) 定性 為 前 提 ， 再 結(jié) 合 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 防 喘 機(jī) 理 ， 形 成 特 定 的 性 能 調(diào) 整 和防 喘 控 制 系 統(tǒng) 。 一 ， 性 能 調(diào) 整 離 心 式 壓 縮 機(jī) 的 性 能 調(diào) 整 是 通 過(guò) 調(diào) 整 入 口 導(dǎo) 葉 角 度 來(lái)

36、 完 成 。 入 口導(dǎo) 葉 的 控 制 分 為 兩 類 ： 排 氣 量 和 進(jìn) 口 壓 力 。 排 氣 量 控 制 主 要 應(yīng) 用 于 進(jìn) 口 壓 力 恒 定 （ 例 如 ： 直 接 從 大 氣 吸 入 ） 的 原 料 空 氣 壓縮 機(jī) 。 需 增 大 排 氣 量 ， 開(kāi) 大 入 口 導(dǎo) 葉 增 加 吸 入 量 ； 需 減 小 排 氣 量 ， 關(guān)小 入 口 導(dǎo) 葉 減 小 吸 入 量 。 進(jìn) 口 壓 力 控 制 主 要 應(yīng) 用 于 進(jìn) 口 壓 力 可 變 的 產(chǎn) 品 壓 縮 機(jī) 及 循 環(huán) 壓 縮 機(jī) 。 進(jìn) 口 壓 力 升高 時(shí) ， 說(shuō) 明 壓 縮 機(jī) 無(wú) 法 吸 入 空 分 設(shè) 備 供 氣

37、 的 增 加 量 ， 開(kāi) 大 入 口 導(dǎo) 葉 增加 吸 入 量 ； 進(jìn) 口 壓 力 降 低 時(shí) ， 說(shuō) 明 壓 縮 機(jī) 吸 入 量 過(guò) 大 ， 關(guān) 小 入 口 導(dǎo) 葉 減 小 吸 入 量 。 二 ， 防 喘 控 制 圖 中 陰 影 部 分 為 工 作 區(qū) 域 ， 它 由 line1、 line2、 line3構(gòu) 成 。 line1 由 排 氣 壓 力 與 進(jìn) 口 壓 力 的 比 值 所 決 定 。 排 氣 壓 力 過(guò) 高 ， 通 過(guò) 打 開(kāi) 放 空 閥 （ 防 喘 閥 ） ， 來(lái) 防 止 排 氣 壓 力 過(guò) 高 ； 進(jìn) 口 壓 力 過(guò) 低 （ 進(jìn) 口 壓 力 可 變 的 情 況 ） ， 需 增

38、 設(shè) 旁 通 閥 ， 通 過(guò) 打 開(kāi) 旁 通 閥 ， 來(lái) 提 高 進(jìn) 口 壓 力 ， 防 止 進(jìn)口 壓 力 過(guò) 低 。 line2 為 入 口 導(dǎo) 葉 的 最 小 開(kāi) 度 （ 絕 對(duì) ） ， 由 起 動(dòng) 狀 態(tài) 決 定 ， 即 ： 起 動(dòng) 位 置 。 Line3 為 喘 振 保 護(hù) 線 。 理 想 狀 態(tài) 應(yīng) 根 據(jù) 性 能 曲 線 來(lái) 決 定 最 小 入 口 導(dǎo) 葉 開(kāi) 度 。 目 前 我 們 近 似 采 用 排 氣 壓 力 來(lái) 控 制 最 小 入 口 導(dǎo) 葉 開(kāi) 度 。 換 句 話 說(shuō) ， 在 排氣 壓 力 較 高 的 情 況 下 ， 對(duì) 最 小 入 口 導(dǎo) 葉 開(kāi) 度 進(jìn) 行 限 制 。

39、 機(jī) 組 中 的 所 有 設(shè) 備 ， 必 須 定 期 進(jìn) 行 檢 查 ， 以 防 止 機(jī) 器 損 壞 和 因 保 護(hù) 系 統(tǒng) 失靈 而 引 起 的 故 障 。 檢 查 的 期 限 按 機(jī) 組 的 操 作 條 件 及 實(shí) 際 情 況 而 定 ， 機(jī) 組 的 大 修 由 用 戶 根 據(jù) 實(shí)際 情 況 而 定 。 一 ,主 要 檢 查 項(xiàng) 目 軸 承 的 磨 損 情 況 齒 輪 的 齒 面 和 止 推 面 的 磨 損 情 況 葉 輪 的 磨 損 變 形 情 況 密 封 的 磨 損 情 況 ， 密 封 填 料 及 形 圈 是 否 損 壞 齒 輪 油 泵 的 齒 輪 及 軸 承 的 磨 損 情 況 檢

40、查 各 部 螺 栓 (釘 )有 無(wú) 松 動(dòng) 檢 查 機(jī) 殼 水 平 度 檢 查 電 機(jī) 與 大 齒 輪 軸 的 對(duì) 中 判 斷 配 套 冷 卻 器 傳 熱 效 果 是 否 良 好 ， 對(duì) 其 積 垢 及 滲 漏 狀 況 作 相 應(yīng) 檢 查 檢 查 排 煙 風(fēng) 機(jī) 底 部 有 否 積 油 潤(rùn) 滑 油 抽 樣 化 驗(yàn) ,保 證 其 物 理 性 能 不 變 進(jìn) 口 導(dǎo) 葉 控 制 系 統(tǒng) 檢 查 二 ,主 要 檢 修 項(xiàng) 目 凡 是 發(fā) 現(xiàn) 明 顯 的 磨 損 或 缺 陷 ， 均 應(yīng) 加 以 修 復(fù) 或 更 換 備 件 確 保 潤(rùn) 滑 、 冷 卻 系 統(tǒng) 中 配 套 部 件 的 清 潔 度 （ 氣

41、、 油 冷 卻 器 、 油 過(guò)濾 器 、 高 位 油 箱 、 油 箱 等 ） 檢 查 并 清 洗 進(jìn) 口 可 調(diào) 導(dǎo) 葉 的 球 鉸 、 轉(zhuǎn) 環(huán) 上 的 軸 承 ， 加 入 適 量 的 潤(rùn)滑 脂 檢 查 葉 輪 與 齒 輪 軸 的 情 況 ， 必 要 時(shí) 復(fù) 校 轉(zhuǎn) 子 的 動(dòng) 平 衡 檢 查 油 箱 內(nèi) 潤(rùn) 滑 油 的 質(zhì) 量 ， 若 不 符 合 規(guī) 定 ， 則 應(yīng) 更 換 新 油 或 采 取有 效 措 施 ， 使 之 達(dá) 到 標(biāo) 準(zhǔn) 檢 查 儀 、 電 控 系 統(tǒng) 是 否 正 常 ， 根 據(jù) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 中 的 問(wèn) 題 進(jìn) 行 檢 修 和 相 應(yīng)的 調(diào) 整 按 電 機(jī) 的 運(yùn) 轉(zhuǎn) 維 護(hù) 規(guī) 程 對(duì) 電 機(jī) 進(jìn) 行 檢 查 和 清 洗 機(jī) 組 定 期 檢 查 和 大 修 時(shí) ， 必 須 記 錄 測(cè) 量 數(shù) 據(jù) ， 更 改 的 零 件 和 修理 的 部 位 等 內(nèi) 容 ， 并 經(jīng) 檢 驗(yàn) 和 確 認(rèn) 。 如 果 在 工 作 過(guò) 程 中 發(fā) 現(xiàn) 任 何 不 正 常 現(xiàn) 象 ， 應(yīng) 停 車 并 找 出 原 因 。 講 義 結(jié) 束謝 謝 各 位 ！