轴流压缩机性能曲线
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轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。
本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。
关键词:轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()minrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度(m)G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量(N)0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量(N)D------------------------------------------------------------------------------风机直径(m)α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。
化工设备-第五章轴流式压缩机化工机械第五章轴流式压缩机气体在压缩机汽缸中沿轴向流动的压缩机称为轴流式压缩机。
轴流式压缩机与离心式压缩机都属于透平式压缩机,与离心式压缩机相比。
轴流压压缩机具有流量大、体积小重量轻和设计工况下效率高等优点;但是,它也存在稳定工况范围较窄、性能曲线较陡。
变工况性能较差和叶片易磨损等缺电。
轴流式压缩机多用于炼油、化工和钢铁等行业。
5.1 轴流式压缩机的基本组成及工作原理轴流式压缩机主要由机壳、转子、静叶承缸、调节缸等组成。
其基本结构和主要元件见图10—1所示图10-1 轴流式压缩机剖面图轴流式压缩机气体的运动是沿着轴向行行的,其间排有动、静相间扭曲形的叶片,转子高速旋转使气体产生很高的流速,当气体流过依次串联排列着的动叶片和静叶栅时,速度就逐渐减慢,气体得到压缩,其动压转变为静压能,从而达到输送气体并增压的目的。
5.2 轴流式压缩机的分类轴流压缩机按末级是否配置离心叶轮可分为两大类。
即纯轴流式压缩机和轴流—离心混合式乐缩机。
纯轴流式压缩机的末级未配置离心叶轮,轴流一离心混合式压缩机的末级配置有离心叫轮,轴流-离心混合式压缩机因末级配置有离心叶轮,故能防止已压缩介质在末级轴向级中膨胀。
避免了转子动叶中发生附加高动力负荷增加了操作的安全可靠性。
另外,还使机组性能曲线的阻塞线大幅下移。
5.3 轴流式压缩机的性能曲线对静叶可调型轴流压缩机来讲,静叶栅每一角度的变化。
都对应于一条曲线所以调节静叶角度,可使一根根孤立的、特性较陡的曲线形成流量变化范围宽阔的可调区域,从而满足操作的需要。
恒流静叶可调武轴流压缩机的特性曲线如图10一2所示,其安全运行区域为A、B、C、D线所围成的区域。
就某一静叶角度下的“流量-出口压力”特性曲线分析,它有以下特点:随着流量减小压力起初升高然后下降。
最高点将特性线分成左右两支,右支对应流量减少时压力增加的情况、左支则对应流量减小压力下降的情况,左支部分的特性线发展情况叫见图10-3由于实际运行时不能在不稳定工况区,所以厂家只提供右支曲线以供使用。
轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。
本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。
关键词:轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()minrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度(m)G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量(N)0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量(N)D------------------------------------------------------------------------------风机直径(m)α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。
压缩机喘振计算公式
喘振是离心式和轴流式压缩机运行中的常见故障之一,是旋转失速的进一步发展。
如图1所示,离心式压缩机具有这样的特性,对于一个确定的转速,总对应一个流量值,压缩机效率达到最高点。
当流量大于或小于此值时,效率都将下降。
一般常以此流量的工况点为设计工况点。
压缩机的性能曲线左边受到喘振工况(Q min) 的限制,右边受到堵塞工况(Q max) 的限制,在这二者之间的区域,称为压缩机的稳定工况区域。
稳定工况区域的大小,是衡量压缩机性能的重要指标。
图1 压缩机性能曲线
当压缩机在运行过程中,若因外部原因使流量不断减小达到Q min值时,就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离,若气量进一步减小时,压缩机叶轮的整个流道被气流旋涡区所占据,这时压缩机的出口压力将突然下降。
但是,压缩机出口所连接的较大容量的管
网系统中压力并不马上下降,此时会出现管网中气体向压缩机倒流的现象。
当管网中压力下降到低于压缩机出口排气压力时,气体倒流会停止,压缩机又恢复向管网排气。
然而,因为进气量的不足,压缩机在出口管网恢复到原来的压力以后,又会在流道内出现旋涡区。
如此周而复始,机组和管道内的流量会发生周期性变化,机器进出口压力会大幅度脉动。
由于气体在压缩机进出口处吞吐倒流,会伴随有巨大周期性的气流吼声和剧烈的机器振动,这些波动在仪表操作盘的压力、流量、振动信号显示等记录中可以清楚地反映出来,在操作现场也可以立即觉察得到。
由喘振引起的机器振动频率、振幅与管网容积大小密切相关,管网容积越大,喘振频率越低,振幅越大。
一些机器的排气管网容量非常大,此时喘振频率甚至小于1Hz。
冶金动力2017年第3期总第期1引言江苏永钢集团能源事业部动力厂9#风机使用的是西安陕鼓集团提供的AV50-12轴流压缩机,主要给我公司7#高炉供风。
自2007年投产后,9#风机除冬季外,防喘振阀都存在不同程度的放风,这样必然存在电能的大量浪费。
为了解决这个问题,车间组织成立攻关小组,提出很多方案,类似于轴流压缩机转子叶片加级改造提高压缩比等,改造周期长,费用高。
改造后虽然可以杜绝放风,但是风机的总功率上升了,电耗也会增加。
为此我们想通过投资少,时间短,效益高的最经济方式进行改造。
经过我们仔细的研究,发现最开始的轴流压缩机喘振实验时间的气温只有10.5℃,而我们防喘振阀在进气温度15℃以上的情况下就会发生放风问题,进气温度从10.5℃开始,每下降1℃,防喘振曲线下降2kPa 压力左右,夏季在风机脱湿鼓风溴化锂机组运行的情况下,进气温度正常也在23℃左右,这样风机性能下降了28kPa 压力,但是轴流压缩机出厂的合格证明书预计性能曲线风机性能只下降了10kPa 压力左右,还有18kPa 压力的空间,为此进行夏季23℃的喘振实验,确认长期运行温度的喘振曲线参数是非常有必要的。
2轴流压缩机的喘振与防喘振基本原理通过多年轴流压缩机运行过程中出现的实际喘振,发现在压缩机运行的过程中一旦出现出气压力受阻、气体流量减小,达到一定程度,轴流压缩机出口的气体就会从的压缩机的内部向气体入口流动,造成压缩机的出口压力瞬间降低,随后入口处的气体又会向出口流动,又陡然增加出口的压力,这样一直反复循环,轴流压缩机就出现喘振的情况,高速旋转的轴流压缩机中的叶片系统背面气流出现严重流紊乱,甚至出现轴向串动的情况,破坏轴流压缩机的运行状态,再严重一点的话就会导致轴流压缩机叶片断裂,轴流压缩机振动大直接停止轴流压缩机运行,造成轴流压缩机机组报废。
下图1是轴流压缩机的特性曲线,其中曲线1为管网阻力线,当静叶角度为Φ时,与特性曲线C 的交点A 就是稳定工况点。
轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。
本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。
关键词:轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3 V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()m inrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度(m)G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量(N)0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量(N)D------------------------------------------------------------------------------风机直径(m)α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。