离心压缩机的讲义基础知识
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钳工集中培训讲义离心压缩机2007年8月本章主要讲述离心式压缩机的工作原理、分类、型号,总体结构,各种流量损失,功率和效率,离心压缩机性能曲线的特点及性能调节,离心压缩机中的工况及喘振,主要零部件的作用及结构、原理,特别是轴承和密封部分。
离心压缩机开停车注意事项,以及离心压缩机维护。
另结合考试穿插讲一部分有关的知识。
第一部分压缩机概述泵和压缩机是输送流体的机器。
流体是气体和液体的统称。
两者的共同点是:没有固定形状,随盛装容器而定。
不同点是:液体是不可压缩流体,气体是可压缩流体。
泵是输送液体的机器。
压缩机是输送气体的机器。
压缩机是给气体增加能量的机器。
用来输送气体或提高气体的压力。
压缩机的作用:1 压缩气体作为动力。
如:风动工具、仪表自动化控制。
2 用于制冷或把气体分离。
如:制冷机(冰机)、石油裂解气的分离。
3 用于合成及聚合。
如:氮与氢合成氨、高压聚乙烯。
4 用于气体输送。
如:天然气远程输送。
压缩机的分类:按工作原理分为容积型和速度型两大类。
1 容积型靠工作室容积周期性的变化实现对气体的压缩和输送。
它又分为两类:活塞式液环式往复式柱塞式回转式滑片式隔膜式转子式螺杆式2 速度型靠叶片高速旋转,使气体得到很大的速度能,再把速度能转换成压力能的机器。
按气体排出的流动方向分为:离心式气体沿叶片径向排出。
速度型轴流式气体沿叶片轴向排出。
混流式气体沿轴向45˚排出。
图1-1活塞式图1-2 罗茨式图1-3 滑片式图1-4 螺杆式图1-5 离心式图1-6 斜流式机图1-7 轴流式机械图1-8 横流式第二部分离心压缩机一概述1 离心式风机的分类。
根据排气压力的高低,可分为:通风机,排气压力低于0。
015MPa(或小于1500mm水柱)鼓风机,排气压力在0。
015—0。
35MPa压缩机,排气压力高于0.35MPa 图1-9 喷射式2 离心式压缩机的分类。
根据结构分为:水平剖分型、筒型、等温型三种。
注:等温型是把各级叶轮压缩的气体,通过级间冷却器冷却后再导入下一级的一种压缩机。
离心式压缩机基础知识一、离心式压缩机的工作原理离心压缩机是产生压力的机械,是透平(旋转的叶轮)压缩机的一种。
离心压缩机气体的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。
为了达到缩短气体分子与分子之间的距离,提升气体压力的目标,采用气体动力学的方法,即利用机械的作功元件(高速回转的叶轮),对气体作功,使气体在离心式的作用下压力得到提高,同时动能也大为增加,随后在扩压流道内这部分动能又转变为静压能,而使气体压力进一步提高,这就是离心式压缩机的工作原理。
二、离心式压缩机的分类1、压缩机的分类2、离心式压缩机的分类(1)按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮;双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
(2)按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
(3)按级间冷却形式分类:级外冷却,每段压缩后气体输出机外进入冷却器;机内冷却,冷却器和机壳铸为一体。
(4)按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
三、离心式压缩机的特点1、优点:由于是连续旋转式机械,可以大大地提高进入其中的工质量,提高功率。
所以,离心式压缩机的第一个特点是:功率大。
由于工质量可以提高,必然导致叶片转速的提高,所以第二个特点是高速性。
无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单;易损部件少,故障少、工作可靠、寿命长;2、缺点:单机容量不能太小,否则会使气流流道太窄,影响流动效率;因依靠速度能转化成压力能,速度又受到材料强度等因素的限制,故压缩机每级的压力比不大,在压力比较高时,需采用多级压缩;特别情况下,机器会发生喘振而不能正常工作;四、离心式压缩机的性能参数1、常用性能参数名词解释:级:每一级叶轮和与之相应配合的固定元件(如扩压器等)构成一个基本的单元,叫一个级。
段:以中间冷却器隔开级的单元,叫段。
这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。
一段可以包括很多级。
也可仅有一个级。
标态:0℃,1标准大气压。
压缩机学习资料一、压缩机的定义所谓压缩机就是一种用来提高气体压力或输送气体的机器。
从能量观点来看,压缩机就是把原动机的机械能转变为气体压力能的一种机械。
压缩机通常分为两类:一类是容积式压缩机,它是利用气体容积的减少来提高压力;另一类是透平式压缩机,它利用旋转叶片对气流的作用来提高压力。
二、压缩机的分类透平压缩机一般分为离心式和轴流式两种:1、离心式压缩机:被压缩气体在离心式压缩机中的运动是沿着垂直于压缩机轴的径向进行的,离心式压缩机中气体压力的提高是当气体流经叶轮时,由于叶轮旋转使气体受到离心力的作用而使其速度升高,当气体流经扩压器、弯道、回流器这些截面积扩张的通道时,流速逐渐降低,从而使速度能转变为压力能,气体的压力得到提高。
2、轴流式压缩机:气体在轴流式压缩机中的运动是沿着平行于压缩机轴的方向进行的。
在轴流式压缩机中,同样由于转子的旋转使气体产生很高的速度,当气体流经与动叶片间隔排列的静叶栅时,气体的流速逐渐减慢,从而速度能被转化为压力能。
三、离心式压缩机与其它压缩机对比,具有以下优点1、排气量大、尺寸小、重量轻、占地少、不用备机。
而且离心式压缩机和蒸汽透平的价格低,设备投资少。
2、结构简单、易损件少、运转可靠,连续运行周期在一年以上,维修方便,操作和检修人员少,维修费用低。
3、供气均匀,运行平稳,调节方便,易于自动化操作。
4、可直接由蒸汽透平驱动,有利于生产中副产蒸汽的合理利用,节约了全厂的能量消耗。
5、气缸内不需注入润滑油,所以被压缩的气体不受油的污染。
特别对于压缩不允许与油接触的气体(如氧气)与怕被润滑油污染的气体更为适用。
缺点:1.离心式压缩机目前还不适用气量太小及压缩比过高的场合。
2.离心式压缩机的稳定工次还较窄,气量调节方法虽较方便,但经济性差。
3.离心式压缩机的效率比活塞式压缩机低。
4.在同一叶轮速度下,由于气体分子量的不同,所获得的动能量不同,因此离心式的压缩机的工况将随被压缩的气体的性质和组成而变化。
1. 压缩机的作用是什么?答:压缩机的作用是将气体压力增大或者将气体从一个设备送往另一个设备,它由蒸汽透平或电机驱动,将机械能转变为气体的压力能,使气体的体积缩小,压力增高。
2. 压缩机的基本类型有哪几种?答:压缩机按作用原理可分为:活塞式往复容积式膜片式容积式滑片式旋转容积式水环式螺杆式罗茨式压缩机离心式速度式轴流式混流式其他喷射式等3. 什么是压缩比?答:压缩机的最终排气压力P2 (绝)与最初吸气压力P1(绝)之比,叫压缩比,以ε表示:ε= P2 / P14. 气体的三要素是什么?答:通常把压力P、温度T、容积V称为气体的三个要素。
5. 离心式压缩机的主要结构有哪些?答:⑪转动部分:由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器、轴套等零件组成,称为转子。
⑫固定部分:由机壳、隔板、密封和轴承等部件组成,称为定子。
⑬辅助系统:包括密封油系统、润滑油系统等。
6. 蒸汽透平(即汽轮机)的主要结构有哪些?答:⑪透平本体:转动部分:由主轴、叶轮、轴套等组成。
固定部分:由汽缸、隔板、喷嘴、汽封等组成。
⑫调速保安系统:由调速器、自保装置和油动机系统组成。
⑬)辅助设备:包括润滑油系统、控制油系统、汽封冷凝系统等。
7. 离心压缩机的工作原理是什么?答:同离心泵一样,借助于机壳内作高速旋转的叶轮,带动气体一起旋转,使气体产生很大的离心力和很高的流速,离心力使气体的压力增大,而高速则使气体的动能增加,再通过扩压流动将动能转化为压力能,使气体的压力升高。
8. 简述蒸汽透平的工作原理?答:蒸汽透平也叫汽轮机,是将蒸汽的热能转化为机械能的机械装置。
冲动式汽轮机的工作原理是:过热蒸汽以一定的压力和速度通过特殊形状的喷嘴,在喷嘴内膨胀,压力下降,速度上升,然后流入工作叶片,汽流流过工作叶片时,改变流动方向,将它的一部分能量转换成转子旋转的机械能,而汽流速度降低。
因为,沿汽流间隙的叶片间槽道截面相同,蒸汽不再膨胀,而经过排汽管离开汽轮机,即蒸汽的热能是在喷嘴内转化为动能,在叶片中再把动能转换为主轴的机械能,从而带动压缩机作功。
透平压缩机的结构、性能及工作原理透平压缩机振动类型案例透平压缩机的开停车步骤透平压缩机的运行注意事项离心压缩机离心式压缩是如何提高压力的?离心式压缩机气体的提高,是靠叶轮带动气体旋转,使气体受到离心力的作用产生动力获得动能,然后进入扩压器中,气体流速逐渐减慢,将动能转变成压力能,而使气体压力得到提高,它与活塞式或回转式压缩机靠改变气体的容积来提高压力是不同的。
离心式压缩机主要优缺点离心式压缩机主要优缺点是:单机输出量大而连续,无脉冲,运转平稳,机组外型尺寸小,重量轻,占地面积少,投资省,设备结构简单,易损件少,运转周期长,维修工作量小,调节性能好,实现自动控制比较容易,运转可靠,单系列运行,不需要备用机组,介质不与润滑油接触,有利于化学反映,可用气轮机直接拖动,能充分利用化肥厂工艺热能,经济效益好。
缺点是:由于气体的流动损失,漏气损失和轮阻损失比较大,因而效率较低,一般比往复式压缩机低5~10%,容易“喘振”。
离心式压缩机的基本结构离心式压缩机的每一段,是由几个压缩级组成,每一级是由一个叶轮以及与其配合的固定元件所构成。
其基本结构可分为中间级和末级两种。
中间级是由叶轮、扩压器、弯道和回流器等组成。
气体通过弯道和回流器后即到下一级继续压缩。
在离心式压缩机里,除每一段的一级外,都属于这种中间级。
末级是由叶轮、扩压器、蜗轮等组成。
气体经过压缩后排出,到冷却器进行冷却并分离后送用户。
离心式压缩机的主要零部件及作用吸气室:吸气室是把所需压缩的气体均匀地引入叶轮去压缩。
因此,压缩机每一段第一级进口都设置了吸气室。
叶轮:叶轮安装在转轴上,由轮盘、轮盖和叶片组成,是压缩机中最重要的部件。
气体由于受旋转离心力的作用,以及在叶轮里的扩压流动,使气体通过叶轮后的压力得到了提高,气体的功能也同样在叶轮里得到了提高。
因此,叶轮是将机械能传给气体,以提高气体的压力和速度的作功部件。
扩压器:气体从叶轮流出时,除压力升高外,还具有较高的流动速度。
工业园设备管理部第一阶段应会培训离心式压缩机单位:设备管理部编制:审核:时间:目录第一章:基本知识点第二章:离心式压缩机开停车第三章:离心式压缩机运行中检查点第四章常见故障判断及处理第一章:基本知识点1、离心式压缩机的类型及结构特点:离心式压缩机主要有水平剖分型、筒型和多轴型。
1.1水平剖分式离心式压缩机有一水平中分面将气缸分为上下两半,在中分面处用螺栓联接。
此种结构拆装方便。
适用于中、低压力的场合。
1.2垂直剖分(筒形)式离心式压缩机有内、外两层气缸,外气缸为一筒型,两端有端盖。
内气缸为水平或或垂直剖分,其组装好后再推入外气缸中。
此种结构缸体强度高、密封性好、刚性好,但拆装困难,检修不便。
适用于高压力或要求密封性好的场合。
1.3整体齿轮箱式(多轴型)离心式压缩机在一个齿轮箱中由一个大齿轮驱动几个小齿轮轴,每个小齿轮轴的一端或两端安装有一级叶轮,叶轮轴向进气,径向排出,通过管道将各级叶轮联接起来。
此种结构简单,体积小,适用于中、低压力的空气、蒸汽或惰性气体的压缩。
2、离心式压缩机的结构组成:离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。
转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。
定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。
在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。
各个部件的作用介绍如下。
1.吸入室2.叶轮3.扩压器4.弯道5.回流器6.蜗壳7、8.轴端密封9.支持轴承10.止推轴承11.卡环12.机壳13.端盖14.螺栓15.推力盘16.主轴17.联轴器18轮盖密封19.隔板密封20.隔板图1 离心式压缩机纵剖面结构图.2.1叶轮叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作功部件,亦称工作轮。
叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也有没有轮盖的半开式叶轮。
2.2 主轴主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。
离心压缩机的基础知识2007年12月18日 10:55第一节离心压缩机概述离心压缩机是产生压力的机械,是透平压缩机的一种。
透平是英译音“TURBINE”,即旋转的叶轮。
在全低压空分装置中,离心压缩机得到广泛应用,逐渐出现了离心压缩机取代活塞压缩机的趋势。
一、定义:离心压缩机:指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。
二、工作原理:是工作轮在旋转的过程中,由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动,使气体的压力得到提高,速度也得到提高。
随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。
通过它可以把气体的压力提高。
三、特点:离心压缩机是一种速度式压缩机,与其它压缩机相比较:优点:⑴排气量大,排气均匀,气流无脉冲。
⑵转速高。
⑶机内不需要润滑。
⑷密封效果好,泄露现象少。
⑸有平坦的性能曲线,操作范围较广。
⑹易于实现自动化和大型化。
⑺易损件少、维修量少、运转周期长。
缺点:⑴操作的适应性差,气体的性质对操作性能有较大影响。
在机组开车、停车、运行中,负荷变化大。
⑵气流速度大,流道内的零部件有较大的摩擦损失。
⑶有喘振现象,对机器的危害极大。
四、适用范围:大中流量、中低压力的场合。
五、分类:⑴按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮。
双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
⑵按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
⑶按级间冷却形式分类:机外冷却,每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
机内冷却,冷却器和机壳铸为一体。
⑷按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
第二节离心压缩机的工作原理分析一、常用名词解释:⑴级:每一级叶轮和与之相应配合的固定元件(如扩压器等)构成一个基本的单元,叫一个级。
如:杭氧2TYS100+2TYS76氧气透平压缩机高低压气缸共有八个叶轮,就叫八级。
⑵段:以中间冷却器隔开级的单元,叫段。
这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。
一段可以包括很多级。
离心压缩机压缩机容积型动力型热力型往复式旋转式离心式轴流式喷射器隔活罗茨式单级多级单级混流式(透平型)膜式塞式单螺杆双螺杆滑片式液环式多级水平剖分垂直剖分组合齿轮型固定定子叶片可调定子叶片多级级:由一个叶轮与其相配合的固定元件所构成。
段:以中间冷却器作为分段的标志。
缸:一个机壳称为一缸,多机壳称为多缸(在叶轮数较多时采用)。
列:指压缩机缸的排列方式,一列可由一至几个缸组成。
第三节离心压缩机一、离心式压缩机的工作原理及主要结构1、离心压缩机典型结构简介典型的离心压缩机DA120—62结构如图所示。
其型号中的“DA”代表单吸式离心压缩机:“120”表示吸入流量约120立方米每分钟;“6”表示共有6级叶轮;“2”表示是该型号的第二次设计产品。
一缸(机壳)、两段(中间冷却次数)、六级(叶轮、扩压器、弯道和回流器组数)组成。
2、主要参数进口流量125立方米每分钟,排气压力6.23 105Pa,转速13900 r/min,功率660kw,可输送空气或者其他无腐蚀性的工业气体,适合用于化工、冶金、制氧、制药等部门。
离心压缩机1、转子:转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、联轴节及平衡盘等。
定子:气缸,其上的各种隔板以及轴承等零部件,如扩压器、弯道、回流器、蜗壳、吸气室。
2、气体的流动过程是:驱动机—转子高速回转—叶轮入口产生负压(吸气)—气体在流道中扩压—气体连续从排气口排出3、工作原理气体由吸气室进入,通过旋转叶轮对气体作功,使气体的压力、温度和速度都提高了,然后使气体进入进入扩压器,把气体的速度能转换为压力能。
弯道\回流阀主要起导向作用,使气流均匀地进入下一级叶轮继续压缩,由于气体逐级地被压缩,因此气体温度不断升高。
为了降低气体温度减少功能消耗,在气体经过三级压缩后,由蜗壳引出,经中间冷却后,再引至第四级叶轮入口继续压缩,经六级压缩后的高压气体由排出管排出。
三、离心压缩机的特点1.流量大。
离心压缩机中气体是连续流动,流通截面较大,同时叶轮转速很高,故流量很大,进气量在5000m3/min以上。