压缩机基本原理及控制-高生军1

1、 压缩机基本原理及控制 康吉森技术部 高生军1压缩机主要类型 离心压缩机 轴流压缩机 往复压缩机螺杆式压缩机利用高速回转的叶轮（叶片组）对气体作功，将机械能加给气体，使气体压力升高,速度增大，在叶轮后部设有流通逐渐扩大的扩压器，高速气体从叶片流出后再经过扩压元件，使气体流速降低，压力继续提高，即把一部分动能转变为压力能。离心压缩机之所以能提高气体的压力，使因为气体流经回转的叶轮叶片对气体做功使气体分子压力接近，以一定转速回转的叶轮叶片给气体以离心力的作用，使气体获得压力能和速度能。离心压缩机基本工作原理 轴流压缩机是通过转子回转时，动叶片对气体作功，使气体压力增加，并推动气体流动，气体的速度由

2、动叶片和导流叶片（静叶片）通道的扩大儿而降低，使其一部分速度能转变为压力能.由于上述扩压作用而产生的单级压升是有一定限度的，故轴流压缩机的组数比离心压缩机的组数多。轴流压缩机基本工作原理 Compressor Internals压缩机的级,段,缸性能曲线不仅反映了压缩机的压力，效率与流量的关系，而且还反映了压缩机的稳定工况范围，压缩机能否高效率工况运行，主要取决于与压缩机联合工作的管网特性。从离心压缩机和轴流压缩机的基本工作原理可知，两者都是回转的叶轮对气体作功，而使气体压力增加，所以两者的性能曲线也基本上相近似 压缩机性能曲线压缩机性能曲线Head Term(Rc)Flow Term(ACF

3、M)100% N90% N80% N轴流压缩机的性能曲线比离心压缩机的性能曲线陡，因此，相对于流量微小的变化，压力将发生急剧变化，因此，当轴流压缩机的流量变化时，必须采用自动调节静叶片角度的方法，使轴流压缩机在较宽的工况范围内高效运行。离心压缩机的功率N是随流量增加而增大，而轴流压缩机则随着流量的增加而急剧减少。在一定转速下，静叶片角度不变时，轴流压缩机的性能曲线可以比设计工况点的压力高很多。而离心压缩机可能的压力上升则非常小。离心压缩机和轴流机性能曲线管网特性曲线是表示通过管网的气体流量与保证这个流量通过管网所需的压力之间的关系曲线，也称管网阻力曲线。有三种曲线：管网阻力与流量无关管网阻力与

4、流量成正比综合形式管网特性曲线压缩机与管网联合工作N1N2N3RSurgeLimitPressure LimitSpeed LimitPower LimitStonewall% Flow5060708090100Pressure压缩机与管网联合工作区压缩机与管网联合工作点 工况点喘振点 阻塞点 压缩机与管网联合运行时的工作点，为管网特性曲线与压缩机性能曲线的交点。工况点压缩机与管网联合工作出口管道中闸阀关小到一定程度，管网阻力增大，管网曲线向左移。发生喘振时，流入压缩机部分的气体出现强烈的颤动，引起机组剧烈振动。喘振点Surge Cycle1. Operating point moves up

5、 the curve2. Operating point nears the Surge Limit3. Operating point goes into the Surge Region4. Flow reverses as discharge pressure drops5. Drop in discharge pressure re-establishes forward flow3. Compressor resumes full flow3-4-5-3 Cycle repeats, unless stoppedFlow4Pressure1235导致喘振可能的原因开停车事故断电,跳车

6、低负荷操作 上下游工艺扰动气体分子量变动冷凝器故障源动机故障其它喘振的危害压缩机与管网联合工作，出口管道中闸阀开度开大到一定程度时，由于压缩机流量不断增大，气体在某一级的气流冲角不断减小，于是在叶片的工作面上发生气体分离现象，使流动的摩擦损失和冲击损失也不断增大，当流量达到某一最大值时，叶轮对气体所作的功全部用来克服这些能量损失，使压缩机的压力得不到提高。或者，当流量增大到某一值后，叶道最窄截面上的流速度可能达到音速，这是压缩机的流量就不可能增加了。阻塞点离心压缩机的调节 压缩机的出口节流调节 压缩机进口节流调节 离心压缩机的变转速调节 离心压缩机的联合调节 轴流压缩机的调节 压缩机的出口节流调节 压缩机进口节流调节 改变静叶片角度 变转速调节 典型的压缩机防喘控制原理FTUICPTPTFY