离心压缩机设计

大型氨制冷系统（离心压缩机）设计技术条件1、范围本文件规定了大型氨制冷系统压缩机、氨制冷系统及其配套设备的设计条件及技术要求。

本文件适用于蒸发温度-40℃及以上，水冷冷凝或空冷冷凝的大型离心式氨制冷系统。

2、规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 9237《制冷系统及热泵安全与环境运行》GB/T 17213《工业过程控制阀》GB/T 4213 《气动调节阀》IEC 60534《Industrial-process control valves》GB/T 150.1~150.4《压力容器》GB/T 151《热交换器》TSG 21《固定式压力容器安全技术监察规程》NBT 47012《制冷装置用压力容器》HG/T 20580《钢制化工容器设计基础规范》GB/T 20801《压力管道规范工业管道》GB 18218-2018《危险化学品重大危险源辨识》GB 36894-2018《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》GB/T 3215-2019 《石油、石化和天然气用工业离心泵》GB 18613《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》HG/T 20570.5《泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定》HGJ 532《化工管道过滤器》ANSI/FC170-2《Control Valve Seat Leakage》AGMA 6011《Specification for High Speed Helical Gear Units》GB 8542《透平齿轮传动装置技术条件》GB/T755《旋转电机定额和性能》GB/T30254《高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》GB50016-2010《建筑设计防火规范》SH/T 3206-2019 石油化工设计安全检查标准GB/T 4208-2017 《外壳防护等级（IP代码）》GB/T 6075《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动》IEC 61131 《Programmable controllers》GB/T 15969 《可编程序控制器》ISA75.01.01《Flow Equations for Sizing Control Valves》MSS SP-61-2013《Pressure Testing for valves》以上标准以最新标准为准。

离心式压缩机基础的计算与设计摘要：结合工程实例，对化工装置中常见的离心式压缩机基础运用振幅法进行计算和设计，并结合资料对相关要点进行阐述。

关键词：离心式压缩机振幅法计算与设计1前言离心式压缩机广泛应用于化工、石化、冶金、纺织等工业部门。

钢筋混凝土构架式基础是离心压缩机基础主要的结构形式。

在计算时可以简化为嵌固于底板上的框架；由顶板（横梁、纵梁）及柱子组成正交结构体系，基础各构件受力简单明确。

这种结构形式可通过改变构件的截面尺寸，主要是调整柱子尺寸得到良好的动力特性。

本文结合工程设计，就离心式压缩机基础的设计作一些论述，以供参考。

2离心式压缩机基础的计算方法离心式压缩机基础的计算包括承载力和动力计算两部分，其中动力计算方法主要有两种，即共振法和振幅法。

振幅法的计算对基础动力特性的描述直观，并可以检验。

3设计资料3.1压缩机供应商提供有关机组资料，包括机组在基础上的布置图，压缩机与驱动器的机器重及转子重，机组的重量分布，机组的转速，附属设备的相关资料等。

3.2工艺管道专业提供压缩厂房设备布置图，包括机组、附属设备及主要管道的配管图等。

3.3地勘单位提供的地勘资料。

4工程实例4.1压缩机技术参数汽轮机工作转速5691r/min，最高转速6013 r/min。

压缩机由汽轮机驱动，转速与汽轮机相同，无变速箱。

表一压缩机资料表设备汽轮机压缩机3MCL707设备总重量（kN）122320转子重量Wg（kN）8.514.5底座总重（kN）126.1表二荷载表静荷载（kN）扰力值（kN）压缩机汽轮机压缩机汽轮机作用点静荷载作用点静荷载方向扰力值方向扰力值P 1104.11A124.4P x12.276P x8.8P 2104.11A224.4P y6.138P y 4.4P 3104.11B136.6P z12.276P z8.8P 4104.11B236.64.2基础形式及截面尺寸。

采用刚架式基础。

基础顶标高9.000m，顶板纵向净跨度7600mm，横向净跨度3400mm。

离心式压缩机（二号、黑体、居中，段后空一行）摘要（小四号、黑体）：离心式压缩机在国民生产中占有重要地位。

可用于化肥、制药、制氧及长距离气体增压输送等装置。

本次设计的主要工作包括：确定合成氨工段循环离心压缩机的结构形式、主体结构尺寸，并确定主要零、部件的结构尺寸及其选型。

首先进行强度和稳定性计算，主要进行了筒体、端盖的壁厚计算、水压试验应力校核以及叶轮、轴的强度校核。

其次，对这些零部件进行结构设计。

整个设计过程都是依据设计规范和标准进行的，设计结果满足工程设计要求。

关键词（小四号、黑体）：离心压缩机；叶轮；结构设计；应力校核；转子轴（英文题目）ABSTRACT: The centrifugal compressor production occupies an important positio in the national. It can be used for fertilizers, pharmaceuticals, oxygen and pressurized long-distance gas transportation, and other devices. The design of the main tasks are: identification ammonia Section cycle centrifugal compressor structure, the main structure size, and identify key zero, parts of the structure and size selection. First of all, for strength and stability, mainly a cylinder, cover the wall, the water pressure check and impeller stress test, the axis of strength checking. Secondly, the structural design of these components. The whole design process is based on norms and standards for design, .engineering design results meet the design requirements. KEY WORDS: centrifugal compressor；impeller；structural design；stress check；rotor shaft目录1 前言 (1)1.1本次毕业设计课题的目的、意义 (1)1.2 合成氨工艺简介 (1)2 离心式压缩机概况 (3)2.1离心压缩机的优缺点 (3)2.2离心压缩机的结构组成 (3)2.3离心压缩机的发展趋势 (4)3 离心式压缩机选型及计算依据 (5)3.1离心式压缩机的气动热力学 (5)3.1.1连续方程 (5)4 离心压缩机设计和选型计算 (7)4.1工艺条件 (7)4.2容积多变指数和压缩性系数的计算 (7)4.2.1确定混合气体的分子量和气体常数 (7)4.2.2容积多变指数和压缩系数的确定 (8)4.3离心压缩机的热力计算 (8)4.3.1压缩机级数确定 (8)5 结论 (10)符号说明 (11)参考文献 (12)致谢 (13)外文翻译 (14)附件 (16)1 前言1.1本次毕业设计课题的目的、意义毕业设计是培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，完成工程师的基本训练和初步培养从事科学研究工作的重要环节。

api616标准API 616标准API 616标准是美国石油学会（American Petroleum Institute）颁布的针对离心式压缩机的标准。

该标准规定了离心式压缩机的设计、制造、安装和维护等方面的要求，旨在确保离心式压缩机的安全可靠运行。

一、概述1.1 标准介绍API 616标准是针对离心式压缩机的标准，由美国石油学会颁布。

该标准规定了离心式压缩机在设计、制造、安装和维护等方面的要求，以确保其安全可靠运行。

1.2 标准适用范围API 616标准适用于以下类型的离心式压缩机：（1）气体压缩机；（2）蒸汽压缩机；（3）液体压缩机。

二、设计要求2.1 设计原则离心式压缩机应符合以下设计原则：（1）满足工艺流程需求；（2）确保操作简单；（3）尽可能降低噪音和振动；（4）提高效率和节能；（5）优化设备结构，降低成本。

2.2 设计参数离心式压缩机的设计参数应符合以下要求：（1）压缩机流量；（2）压比；（3）转速；（4）功率；（5）进气温度和压力；（6）出气温度和压力。

2.3 设计计算离心式压缩机的设计应进行以下计算：（1）叶轮叶片数目、形状和尺寸；（2）叶轮进出口直径、宽度和角度；（3）叶轮转速、切线速度和离心力；（4）流道形状和尺寸。

三、制造要求3.1 材料选择离心式压缩机的制造材料应符合以下要求：（1）耐腐蚀性能好；（2）强度高，满足工作条件下的载荷要求；（3）可焊接或可拼接。

3.2 制造工艺离心式压缩机的制造工艺应符合以下要求：（1）采用先进技术，确保零部件精度和质量；（2）严格控制加工误差，确保零部件互换性好；（3）采用适当的表面处理技术，提高零部件的耐腐蚀性能。

3.3 检测要求离心式压缩机的制造应进行以下检测：（1）尺寸精度检测；（2）材料成分和性能检测；（3）焊接质量检测；（4）表面处理质量检测。

四、安装要求4.1 安装位置离心式压缩机的安装位置应符合以下要求：（1）满足操作和维护要求；（2）保证安全运行；（3）避免噪音和振动对周围环境的影响。

设计标准SEPD 0113-2002实施日期2002年3月26日中国石化工程建设公司离心式压缩机配管设计规定第 1 页共 6 页目 次 1 总则 1.1 目的 1.2 范围 1.3 引用标准 2 配管设计 2.1 一般要求 2.2 吸气管道 2.3 排气管道 2.4 润滑油及封油管道 3 支吊架设置 3.1 吸气和排气管道支吊架 3.2 分支管支架1 总则1.1 目的 为了统一石油化工装置离心式压缩机的配管设计，特编制本标准。

1.2 范围1.2.1 本标准规定了石油化工装置离心式压缩机配管的一般要求，吸气管道、排气管道、润滑油及封油管道的设计，以及支吊架设置等要求。

1.2.2 本标准适用于石油化工装置离心式压缩机的配管设计。

1.3 引用标准使用本标准时，应使用下列标准最新版本。

GB 50160　《石油化工企业设计防火规范》SH 3012　《石油化工管道布置设计通则》SEPD 0112　《往复式压缩机配管设计规定》2 配管设计2.1 一般要求2.1.1 离心式压缩机配管设计应符合GB 50160和SH 3012中有关压缩机的管道布置要求。

2.1.2 配管设计应符合工艺管道和仪表流程图（以下简称PID）与制造厂图纸中有关管道流程的设计要求。

2.1.3 管道的走向，支吊架和补偿器的设置均应考虑到减少机械设备管嘴的受力和力矩。

2.1.4 压缩机吸气和排气管道的布置应通过应力分析确定，使压缩机吸气和排气管嘴所受作用力和力矩，小于其允许值，并使其叠加的合力和合力矩亦小于其允许值。

2.1.5 管道和阀门布置，应不妨碍设备检修且便于操作。

2.1.6 在满足管道热补偿和机械允许受力的条件下配管应采用最短运行路线和最少数量的管件。

2.1.7 应采用或参照已有成功运行经验的管道布置实例。

2.1.8 离心式压缩机壳体有垂直剖分型和水平剖分型两种基本形式：a) 垂直剖分型压缩机，其前面不得有管道及其他障碍物；b) 水平剖分型压缩机，其上方不得有管道及其他障碍物。

低比转速离心式空气压缩机计算说明1.部件结构及功能描述主要有转子和定子组成，转子包括叶轮和轴，定子主要由进气管道、扩压气和蜗壳，后端盖组成，结构如图1所示，图1燃料电池离心式空气压缩机结构空气压缩机是燃料电池空气供应系统的最为重要部件，其功能是为燃料电池系统电堆在不同工况工作时，提供满足电堆流量、压力、温度和湿度要求的空气。

离心式空气压缩机不仅是燃料电池系统重要的辅助部件，同时也是燃料电池系统辅助部件中能耗最高的部件，约占燃料电池系统20%的能耗。

2.部件的设计目标及其性能指标开发一款满足燃料电池系统工作要求的小流量、高压比离心式压缩机，并集成到燃料电池系统中。

其设计性能指标如表1所示。

表1燃料电池离心式空压机设计指标设计参数额定流量（g/s）压比额定转速（r/min）额定功率（kW）设计指标80 2.2100,000103.计算边界条1)燃料电池系统边界条件：是指燃料电池系统对离心式空压缩机的性能要求，这部分要求是离心式空压缩机设计时的主要几何结构、几何参数和性能约束。

如表2所示。

表2燃料电池系统边界条件额定流量（kg/s）压比额定转速（r/min）额定功率（kW）0.08 2.2100,000102)环境边界条件指离心式空压机使用时的外界环境参数，主要是温度、压力和湿度。

本次设计中暂不考虑湿度的影响。

环境边界条件如表3所示表3环境边界条件环境温度（°）环境压力（Pa）20101,3003)管路边界条件包括进气损失和排气阻力，本次设计暂不考虑排气阻力的影响。

进气损失主要包括空滤、阀门和管路损失。

初步估计进气损失为∆P=800Pa（以北京理工提供的实验数据为参考，更准确的数据由负责进气管路和空滤的人员提供）。

4.部件性能指标计算在流量0.08kg/s，压比2.2时。

压比2.2是以进气压力P 1等于大气压力（101,300Pa）为参考时计算的.此时，空压机出口压力P 2=222,860Pa。

离心式压缩机设计与性能分析离心式压缩机是一种广泛应用于工业生产中的关键设备，其设计与性能分析是工程领域中重要的研究课题之一。

本文将对离心式压缩机的设计原理、结构特点以及性能分析进行探讨，以期加深我们对该领域的理解。

离心式压缩机是一种通过离心力将气体或气体与蒸汽混合物压缩的设备。

它由壳体、转子和工作单元等组成，壳体内部有一系列螺旋形叶片，当转子旋转时，气体或蒸汽混合物在叶片的作用下被迫向离心方向运动，从而实现压缩的目的。

离心式压缩机具有结构紧凑、体积小、运行平稳等特点，被广泛应用于空调、冷冻、压缩机、涡轮机等领域。

在离心式压缩机的设计过程中，首先需要考虑的是所需的压缩比和流量。

压缩比是指出气口压力与入气口压力的比值，而流量则是指单位时间内通过离心式压缩机的气流体积。

根据实际需求，设计师可以确定合适的压缩比和流量范围，从而确定离心式压缩机的基本参数。

此外，还需要考虑工作气体的种类和温度、转速以及转子的几何形状等因素，以保证设备在实际运行中具有良好的性能。

在离心式压缩机的性能分析中，常用的指标有效率、流量特性以及压力比特性等。

离心式压缩机的效率是指单位时间内压缩机输入功率与输出功率之比，通常以百分比表示。

高效率的离心式压缩机能够在相同工况下实现更高的压缩比和流量。

流量特性是指离心式压缩机在不同工况下输出的流量变化规律，可以通过流量特性曲线来表示。

压力比特性是指输出气口压力与入气口压力之比随流量或转速变化的关系，通过压力比特性曲线可以了解离心式压缩机在不同工况下的性能表现。

离心式压缩机的设计与性能分析还需要考虑一系列的工程问题，如叶轮动力学特性、密封结构设计、流体动力学分析等。

通过对这些问题的分析，可以有效地提高离心式压缩机的设计质量和性能稳定性。

离心式压缩机作为重要的工业设备，其设计与性能分析具有重要的应用价值和研究意义。

通过深入研究离心式压缩机的设计原理和性能特点，可以为工程领域带来更多创新和突破。

离心压缩机变频调速系统的设计发布时间：2022-11-30T03:23:08.220Z 来源：《中国科技信息》2022年15期第8月作者：庞佳璇[导读] 在国民经济许多领域，特别是在石油、化工、冶金、制冷、食品、制药、发酵、动力、空分等行业中，庞佳璇沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳110000 中文摘要：在国民经济许多领域，特别是在石油、化工、冶金、制冷、食品、制药、发酵、动力、空分等行业中，离心压缩机得到了广泛的应用，是生产过程中的关键设备，用来增压并输送各种工艺气体或混合气体。

随着我国石油化工工业的飞速发展，对离心压缩机组多工况、变转速控制的要求也越来越高，并且绿色节能也显得尤为重要。

关键词：离心压缩机；变转速控制1 离心式压缩机和管网的联合运行改变压缩机运行工况是由压缩机本身（驱动机根据压缩机的需要随时与之相适应）和管网性能共同决定的，因此，压缩机的调节方法原则上讲既可以借助改变压缩机的特性线，又可以借助改变管网的特性线或者两者同时改变来实现。

2 离心式压缩机的调节方法压缩机与管网系统联合工作时，一般要求平衡工作点就是压缩机的设计工况点。

但是在实际运转中，由于用户的要求可能有变动，例如要求气体的流量或者压力有所增减，这时就需要改变压缩机的性能曲线，移动工作点。

这种改变压缩机或管网性能曲线的位置，以适应新的工作要求的方法就叫做调节。

根据用户的要求不同，按调节的任务可分为：（1）等压力调节：改变压缩机的流量而压力保持不变（2）等流量调节：改变压缩机的压力而流量保持不变（3）比例调节：保证压力比例不变，或保证所压送的两种气体的体积流量百分比不变。

离心式压缩机调节的方法一般有下列几种：（1）压缩机出口节流（2）压缩机进口节流（3）采用可转动的进口导叶（4）采用可转动的扩压器叶片（5）改变压缩机转速目前大型离心式压缩机都采用汽轮机或者变频电机拖动，这样就可以很方便地满足转速改变的要求。

（1）改变压缩机转速的调节方法，经济性最好，调节范围宽。