过程流体机械第四章 离心压缩机.ppt

1、4离心压缩机，4.1离心压缩机的典型结构和工作原理4.1.1离心压缩机的典型结构和特征定义：利用旋转叶轮使气体主要向径向离心方向流动，从而实现能量转换，提高气体压力的机器称为离心压缩机。4.1.1.1。离心压缩机的典型结构，结构定子和转子定子：也称为固定元件，主要指进气室、扩张器、弯道、回流器、蜗杆壳体等。转子：包括轴、套筒、叶轮、平衡板等。基本术语，等级：实现气体压力上升的基本单位(由叶轮及其相应的固定元素组成)分段：显示排气口的多个阶段组成圆柱体：外壳形成圆柱体，圆柱体可以有多个分段。列：同一轴上的圆柱体构成列。4.1.1.2。等级的一般结构定义：等级是离心压缩机增压气体的基本单位，由叶轮

2、及其部件的固定元件组成。等级三种茄子类型：中级：由叶轮、扩张器、曲线和回流器组成。第一步：由吸入管和中等水平组成。最后阶段：包括叶轮、扩压器和排气蜗杆室。3。等级特征截面，in进气管入口截面，即第一进口截面或整个压缩机的入口截面0叶轮进口截面，中间，末端进口截面；1叶轮叶片进口截面；2叶轮出口剖面3扩张器入口剖面4扩张器出口剖面(即曲线入口剖面)5曲线出口剖面(即回流器入口剖面)6回流器出口剖面0本级出口剖面或整个压缩机的出口剖面。4.1.1.3。主要组件和功能(1)叶轮：是对气体运行的唯一部件。气体进入叶轮后，随着叶轮的推进旋转。由于叶轮作用于气体，增加气体的能量，气流从叶轮流出的压力和速度

3、都有增加离心叶轮的形式。a .整体结构部分：分为封闭式、半开式、双面吸吮室三种。闭式叶轮、双面进气叶轮、半开式叶轮、b .叶片弯曲的形式：后弯、前弯、径向3茄子。离心式压缩机使用多种后弯叶轮，因为等级效率高，工作区域稳定。前弯叶轮水平效率低，工作面积稳定。c .从制造工艺方面看，有铆钉、焊接、精密铸造、钎焊、电蚀加工等结构。(2)扩张器：气体从叶轮流出时速度很快，为了充分利用牙齿部分的速度能量，经常在叶轮后设置流通截面逐渐增大的扩张器，将速度转换为压力能量。扩张器类型： a无叶扩张器：结构简单，急变工作条件效率高，工作区域稳定，一般采用多种。b .叶片扩散器：设计工作条件高效，但结构复杂。(3

4、)弯曲路：设定弯曲路，将扩散器发出的气流从离心方向变更为向心方向，以引入下一步叶轮并压缩。(4)回流器：设置回流器，使气流均匀地进入下一级叶轮进口，其中通常有诱导叶。(5)蜗壳：散流器(或直接来自叶轮的气流)聚合，引导至机器外，蜗壳的曲率半径和流动剖面的逐步扩展，也起到了起落架速度扩展的作用。(6)进气室：将需要压缩的气流从进气管(或中间冷却器出口)均匀地引入叶轮，起到增压的作用。此外，为了防止泄漏，盘柜的两端都装有前后轴密封，在等级和等级之间，在叶轮盖的入口外边缘各装有密封装置，在机器一端安装平衡板，以平衡作用于推力轴承的轴向力。4.1.1.4。离心压缩机的特点离心压缩机和往复活塞压缩机比较

5、，离心压缩机具有以下特点。流量大。(2)转速高。(3)结构紧凑；(4)操作可靠，维修成本低。缺点：(1)固体压力比不高，比需要高压的供水大于活塞压缩机。(2)流量低时不适用。4.2离心压缩机的热力过程分析一般是提高气体压力的主要目标是增加单位容积内气体分子的数量。是减少气体分子的距离。为了实现牙齿目标，除了使用挤压因素压缩方法气体体积外，还有使用气体动力学、离心压缩的方法。利用机器的工作因素对机体进行工作，使离心力场中的压力增大，同时动能也大幅增加，以后在扩张流道中流动时，牙齿部分变为动能正压能量，气体压力进一步增大。这就是离心压缩机的增压原理。牙齿部分通过各种方程建立参数之间的关系，计算气流

6、在机器中通过多少流，增加多少压力，获得多少能量。4.2.1。连续方程式(1)连续方程式的基本表示式，4.2.2。欧拉方程欧拉方程最初用于计算动机通过轴和叶轮机械能转换为流体的能量。因此，它是叶轮机械的基本方程。是根据流体力学中的质点系动量定理推导出来的。(1)欧拉方程的表示：离心压缩机级的理论能量头在气体通过叶轮叶片之间的流道时，叶轮对单位质量流体的操作也称为叶片操作。2 .牙齿方程的物理意义：指出了叶轮和流体之间的能源转换关系，只要知道能量转换和守恒定律，即叶轮的进出口流速，就能找到单位重量流体和叶轮之间机械能转换的大小，无论叶轮内部的流动情况如何。牙齿方程适用于所有气体或液体，即叶轮式压缩

7、机和叶轮式泵。广泛普及，也适用于原来的动机。3 .没有字典旋转的欧拉方程，当主流地区的动能牙齿整个边界层无法前进时，紧贴墙壁的流体会先停滞，再向前移动，无法抵抗正面面对的压差阻力，从而产生局部流。这就是边界层分离，它牙齿产生的损失称为分离损失。为了减少分离损失，需要控制通道的等效扩展角度。引进扩张度概念：扩张流道进出口速度的比率。3.冲击损失流量偏离设计工作条件时，流体的进口角度与叶轮或扩张器的进口安装角度不匹配，气流对叶片的影响导致冲击损失。4 .二次流损失叶轮弯曲，有轴向涡流。因此，叶路的棋类速度分布不均匀，工作面最低。叶度内的压力分布正好相反。压力降的作用导致气流通过非工作面，即二次涡流

8、流动。它是垂直于主流方向的流动，增加叶片非工作面边界层的增厚和分离，导致二次流损失。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，季节)二次流损失通常发生在叶轮叶片、进气口、弯道等急剧的转角，曲率半径越小，损失就越大。因此，为了减少二次流损失，必须使用较大的曲率半径、设置导流叶片或相应地增加叶片数，以减少叶片的负荷。5 .尾流损失是由于叶片的尾缘有一定厚度，气流从叶路流出后流通面积突然扩大，形成了边界层，而且叶片两侧的边界层也在这里汇合，引起了很多漩涡，主流带动了这样的漩涡，造成的损失称为尾流损失。为了防止或减少尾损失的形成和影响，可以将叶片出口削薄，也可以使用翼型

9、叶片代替等厚度叶片。这种各种损失往往不是单独存在的，混合主流相互作用，相互影响，漏风的损失1。空气泄漏损失的原因：由于叶轮的出口压力和进口压力，一些气体通过叶轮和车轮的缝隙流出，在一个循环中又沿主流流动，产生膨胀和压缩的循环，从而形成能量损失。等级出口压力和叶轮出口压力大，部分气体可能通过叶轮周围和隔板的间隙、隔板和套筒的间隙回到离心压缩机参与循环，造成损失。计算时，由于漏风损失仪表，车轮电阻损失叶轮旋转时，车轮、车轮罩的外部和边缘与周围空气摩擦，造成车轮阻力损失。、计算时，蟑螂电阻损失功率计，4.2.3.2伯努利方程应用伯努利方程将流体获得的能量分为有用的能量和能量损失，通过引进压缩机关注的

10、参数表示压力增加。1 .一般伯努利方程式，针对阶段内流体：叶轮耗电量为三个茄子侧，压缩过程和压缩作业；4 . 2 . 3 . 2单一阶段总耗电量；电力和效率(1)单一阶段总耗电量；电力叶轮实际上因此叶轮内1Kg气体的总耗电量为：变化能力与实际总功耗相比，其比率为内效(或变化效率)。在特定时间间隔内，对于正在考虑的系统，您可以看到系统内允许的外部工作周围介质传送的热量=相应介质能量的增加，J，如图所示，以叶轮，1kg气体为基础的能量守恒定律，常识，设置，能量方程，定理是可行的。、对于所有整地零件，均不适用于气体。对于散流器：对于叶轮：能量表达式设置气体温度(或焓)、速度、外部操作和热关系。类中气

11、体的外部操作和输出输入列转换为气体列焓和动能增加。绝能通道，2。等级的气体温度变化可以在任何截面和进口截面之间列出能量方程。在这里，对任意截面I和进口截面之间的外部气体的操作，如果牙齿两个截面之间没有叶轮，则取0。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧，能源名言)，3。等级的气体压力、体积、容积流动的变化一般将整体等级的气体变化视为多样化过程。这里的书公式(6-34)牙齿错误，如果温度的变化和过程指数已知，则压力变化，体积变化，容积流量，金志洙系数的解法从变化功能出发，性能曲线、最佳工作点和稳定工作点、4.3性能、曹征和控制、4.3.1离心压缩机性能、(1)性能曲线(也称为特性曲线)压缩机曲线上的

12、一点简称为压缩机工作状态。(2)最佳条件点通常将曲线的效率峰值称为最佳条件点。(3)稳定工作范围浪涌条件和切断工作条件之间的区域称为压缩机稳定工作范围。，2，度，B压缩机的喘振在一定程度上减少了压缩机的流速，叶片图的一些离解团联合成一个大的离解团，占据了大部分叶片图，此时气流严重堵塞，性能曲线中断或俯冲。叶轮对气流工作，但不能增加气体的压力。因此，压缩机出口的压力明显下降。管网有一定的体积，其中气体的压力不能迅速下降，因此大于压缩机出口压力。气体回流到压缩机，甚至从压缩机进口中喷出。牙齿回流直到管网的压力等于压缩机出口压力时才停止。压缩机又开始吸气了。但是，如果管网的压力迅速反弹，流量再次下降

13、，系统的气体会再次回流。这种整个系统发生了周期性低频大幅度轴向气流的振动现象，成为了浪涌。徐智的内在条件条件是从叶到中的气流几乎完全脱离，外在条件与管网的容积及管网的特性有关。(2)鼠尾草的危害加剧了压缩机的性能，压力和效率明显下降，机器出现异常噪音、轰鸣、爆炸声，机器发生强烈震动，压缩机的轴承和密封破坏，可能引起机器严重的破坏现象。严重限制了离心压缩机的流量运行范围。(3)浪涌预防措施a .及时监测和控制。b .降低旋转速度c .设置导叶旋转机构，调整导叶角度以减小入口冲压角度。d .出口设置旁路管道；空出多余的气体或回流一些气体。(4)压缩机堵塞工作流增大，气流产生较大的负角度，从叶片工作

14、面分离。流量达到最大值时，叶轮都用于防止能量损失，压力不再上升，甚至叶路的流动会转变为收敛特性，或者流道的最小剖面上出现声速。此时气体压力不能上升，流速也不再增加，即受阻。(5)多级压缩机的性能曲线多级压缩机的性能曲线基本上与单级形状一致，但供水越多，稳定工作区域越窄。(6)从性能曲线判断压缩机性能，最佳效率高，效率曲线平坦，稳定工作区域越大，压缩机性能越好。3，(3)平衡工作条件的稳定性，牙齿图不稳定，(4)压缩机平衡工作点的稳定性，稳定性，不稳定性，类似于将4.4.2相似理论应用于离心压缩机的理论应用价值A . b .性能转换：用模型替换实际机械实验结果，在设计条件或使用条件下转换为机械性

15、能。c .类似机器可以使用共同性能曲线表示性能。d .产品序列化、普遍化和标准化。离心压缩机流动必须相似的条件流动是相似的。也就是说，流体通过几何相似的通道或机器时，在该点同名的物理量比率是相同的。相似条件：(1)几何相似：(2)运动相似：叶轮入口速度三角形相似(3)动力相似：要素马赫相同和要素雷诺数相同(4)热相似：气体等熵金志洙相同，满足相似条件的性能转换(1)满足相似条件的性能转换，2压缩机的出口节流调节，在出口管道上安装调节阀，管道特性曲线随着阀门的开关程度而变化。曲线1阀的开口度小于曲线2。3 .使用可旋转进口导叶调节(也称为进气字典旋转调节)设置可在叶轮进口前围绕其自身轴旋转的导叶，更改导叶的角度可以改变气流方向，从而改变理论能量头，从而改变性能曲线，改变风量。，4 .可旋转的扩展器刀片式曹征，5 .压缩机的转速调节，6 .切叶轮外径的方法与改变转速的方法大体上具有相同的性能曲线变化，但叶轮切割后无法恢复，所以是不得