轴流压缩机技术及应用
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AV50—13轴流压缩机说明书
AV50—13轴流压缩机说明书陕西鼓风机（集团）有限公司目录1.概述 (2)2.AV型轴流压缩机系列 (2)3.AV50—13轴流压缩机 (2)3.1技术参数 (2)3.2结构说明 (2)3.2.1机壳 (3)3.2.2叶片承钢 (3)3.2.3调节缸 (3)3.2.4转子及动静叶片 (3)3.2.5轴承箱 (3)3.2.6油封 (4)3.2.7密封 (4)3.2.8轴承 (4)3.2.9平衡管道 (4)3.2.10伺服马达 (4)3.2.11管路系统 (4)3.2.12吊装与专用工具 (4)3.3轴流压缩机的拆卸和组装 (4)4机组启动前的准备工作 (5)5机组的启动 (5)5.1机组的启动 (5)5.2加载过程 (5)16运行监视和检查 (6)6.1轴流压缩机的喘振 (6)6.2轴流压缩机的喘振防止 (6)6.3轴流压缩机的运行监视和检查 (6)6.4每一小时的检查项目 (6)6.5每班的检查项目 (6)6.6每周一次的检查项目 (6)6.7每月一次的检查项目 (7)6.8轴流压缩机运行限制 (7)6.9安全运行 (7)7.停机 (7)7.1正常停机 (7)7.2紧急停机 (7)8.轴流压缩机的维护 (7)9.轴流压缩机故障查找及排除 (9)10.叶片周期性裂纹检查 (10)10.1第七裂纹检查 (10)10.2特定情况下的裂纹检查 (10)10.3检验方法 (11)11.轴流压缩机维修备件 (11)12.轴流压缩机停机期间的封存 (11)13.轴流压缩机的保管 (13)14.轴流压缩机吊装机专业工具 (13)21.概述AV50——13轴流压缩机是一种全静片可调试的轴流压缩机，其空气动力学的特点是流量、压力调节范围宽广，各工况点效率高，同时该机具有较高的自动化水平，配套程度高，运行平稳，各项技术指标均达到国际先进水平。
AV50——13轴流压缩机机组的配置方式见下图2.AV型轴流压缩机系列AV型轴流压缩机完整的系列为：AV40、AV45、AV50、AV56、AV63、AV71、AV80、AV90、AV100、AV112、AV125、AV140。
轴流压缩机技术及应用
第一节压缩机械的分类.................................................................... 第二节轴流压缩机的发展概况 ............................................................ 第三节透平压缩机的主要术语和技术参数...................................................第二章轴流压缩机的基本工作原理......................................................... 第一节全静叶可调轴流压缩机的典型结构与工作过程........................................... 第二节轴流压缩机的基本研究方法 ........................................................... 第三节基元级叶型与叶栅主要几何参数 ...................................................... 第四节基元级增压原理.................................................................... 第五节压缩过程、压缩功及效率 ........................................................... 第六节流量与流量系数、能量头与能量头系数、反动度与预旋...................................第三章轴流压缩机选型.................................................................... 第一节轴流压缩机与离心压缩机的比较 ...................................................... 第二节几种不同形式的轴流压缩机的比较..................................................... 第三节风机的选型参数................................................................... 第四节如何正确提供风机的设计参数、使用条件和要求........................................ 第五节轴流压缩机与管网联合工作 ........................................................第四章陕鼓轴流压缩机的技术优势与特点................................................... 第一节陕鼓轴流压缩机的技术优势 .......................................................... 第二节陕鼓轴流压缩机系列 .............................................................. 第三节气体动力学设计特点 ............................................................... 第四节主要零部件的结构与特点 ........................................................... 第五节转子动力学和强度设计 .............................................................第五章轴流压缩机的改造.................................................................第二节几种改造方案..................................................................... 第二节成功改造示例.................................................................第六章轴流压缩机自动化控制............................................................. 第一节控制系统概述...................................................................... 第二节主风流量——静叶定位串级调节系统.................................................. 第二节防喘振控制系统.................................................................... 第四节主风机的逆流保护................................................................第七章轴流压缩机组的成套设计.......................................................... 第一节陕鼓轴流压缩机组的特点 ........................................................... 第二节机组的成套范围和配套水平 ......................................................... 第三节为机组成套所做的工作 ..............................................................第八章轴流压缩机组的安装调试........................................................... 第一节轴流压缩机组安装调试概述 .......................................................... 第二节施工前的准备工作................................................................ 第三节机组就位及找正.................................................................. 第四节轴流压缩机的内部组装 ............................................................ 第五节辅机安装应注意的几个问题 ........................................................ 第六节轴流压缩机组的试运行 ............................................................ 第七节轴流压缩机的检验及维修 ...........................................................第一章概述本章介绍压缩机的分类、轴流压缩机的发展概况及技术术语。
TS-3000系统在轴流压缩机喘振控制中的应用(精)
经验交流2006年第2期广东自动化与信息工程 29TS-3000系统在轴流压缩机喘振控制中的应用杨小锋(中国石化股份有限公司广州分公司信息仪控一车间摘要分析轴流压缩机喘振产生的原因及危害以广州石化为例介绍TRICONEX 公司TS-3000系统的轴流压缩机防喘振控制技术关键词轴流压缩机喘振TS-3000三重化1引言在炼油加工的生产过程中催化裂化装置是石油加工的重要装置具有较高的经济效益而为装置提供压缩空气的机组如同人心脏必须连续高速运转为确保机组的安全运行机组必须配置测量控制联锁等系统对机组进行实时的监测保护压缩机防喘振系统是机组控制保护极为重要的环节2轴流压缩机的喘振2. 1喘振的定义喘振是指轴流压缩机运行过程中因系统负荷降低而使压缩机入口流量降低当入口流量降到一定程度时其气体排出量会出现强烈振荡从而引起机身出现剧烈振荡的现象它是轴流压缩机性能反常的运行状态下面简单介绍一下喘振产生的原因 2.2喘振产生的原因在生产中, 轴流压缩机总是与管网一起联合工作图1为压缩机和管网联合工作性能曲线图中曲线I 是管网的压力线曲线ABC 为压缩机的特性线P 为管网压力Q 压缩机入口流量正常工作时机网在两曲线交点B 工作若管网阻力增加则管网曲线左移管网压力线从位置I 移到II 机网系统工作点向上移动压缩机工况向小流量偏移当流量减小到正常工作允许最小值时压缩机工作点移到C 点此时压缩机通道受阻堵塞使气流产生强烈脉动压缩机出口压力突然下降而管网中气体压力并不同时下降这时管网中压力大于压缩机出口压力气体倒流到压缩机压缩机工作点从C 经H 跳到D 点由于管网一方面向外排气一方面向压缩机倒流因而压力从C 降到G 点压缩机压力也从D 降到E 点此时压力达到新平衡压缩机又建立起正常输气条件其工作点由E 跳到F 点由F 点突跃到原曲线ABC 此时压缩机的流量大于管网排出量于是压缩机背压上升机网的工作点又向C 点靠近到达C 点后倒流再次出现如此周而复始产生周期性气流脉动此现象被称为喘振2.3喘振的危害及预防由于喘振过程中气体在压缩机及管网之间产生周期性气流脉动使机体轴承振动幅度加大给机组带来很大危害可能引起引起静动部件损坏组叶片断裂叶片与内缸损坏等喘振给安全生产带来很大威胁因此我们必须制定相应的方案加以防止目前防喘振控制系统主要方法是在压缩机出口设置旁路放空阀通过设定防喘振线对放空阀实施监控通过控制防喘振放空阀开度改变压缩机入口低流量状态防止喘振发生由美国TRICONEX 公司生产的TS-3000是专业的压缩机控制保护系统它对于机组防喘振控制具备针对性强等特点Q图1压缩机和管网联合工作性能曲线303 TRICONEX 公司TS-3000系统防喘振控制技术3. 1 TS-3000系统简单介绍TS-3000系统是TRICONEX 公司研制的一套从主处理器到输入输出模件完全三重化的容错控制系统工作原理如图2所示每个I/O 模件内有3 个独立的分电路输入模件的每个分电路读入数据并送至各主处理器3 个主处理器利用其专有的高速三重化总线(TRIBus进行通信同时三重化总线输入数据进行表决对输出数据进行比较表决该系统集机组的透平调速控制防喘振控制性能控制负荷分配控制抽气控制自保联锁逻辑控制烟机控制发电机控制等功能为一体具有集成度和可靠性高维护性强等特点消除了分立系统的缺点为机组的长周期安全稳定运行提供了一定保障特别是机组的透平调速控制防喘振控制更有针对性和有效性3.2 TS3000防喘振控制技术主要特点及功能TS3000系统防喘振基本功能由13个功能模块构成具体情况如下y 模块1选用算法有Pd/Ps-h/Ps及Dp-h 供选择其中Pd 为压缩机出口压力h 为压缩机入口流量Ps 为压缩机入口压力Dp 为压缩机出入口压差 y 模块2实现工作点位置检测即工作点离喘振控制线远近情况y 模块3实现喘振安全域重新校验功能即当喘振发生后该模块会自动调整安全域保证机组安全 y 模块4生成喘振控制线y 模块5计算喘振控制器设定值喘振控制器根据工况选定设定值y 模块6为喘振控制器是一个快速PID 控制器y 模块7为比例功能模块当喘振发生时该模块强制打开回流阀保护机组y 模块8为机组启动判断功能其确保启动时放空阀全开确保机组安全y 模块9为防喘振控制输出高选模块对PID 控制器比例项输出及机组启动控制输出三者之间进行高选y 模块10计算喘振--速度耦合模块若喘振发生; 模块使速度控制器设定值增加机组转速升高但若转速升高引起机组出口压力升高模块进行解耦 y 模块11实现设定硬软手动及全自动控制 y 模块12为阀门预置功能, 可提高阀门响应速度 y 模块13为阀门线性化, 可提高放空阀响应特性另外系统可输出开关量信号迅速打开放空阀注以上功能可选择, 不需要的功能不参与组态4 TS3000喘振控制在广石化重催机组应用广石化重催装置原来轴流压缩机由于运行时间长效率下降能耗上升且原控制系统采用常规PID 控制可靠性较差改造前已出现仪表老化而引起的喘振系统误动作同时调节系统针对性不强系统调节裕度较大造成浪费能源于是在2002年3月份对重催机组及仪表系统进行改造根据安全生产需要仪表控制系统采用一个手动和一个自动防喘振控制回路控制保护系统采用TS-3000喘振控制保护系统图3 为防喘振控制流程图其中PDT-121为压缩机喉部差压反映入口流量PT-120 为压缩机出口压力UIC-121为防喘振调节控制器图2 TRICON控制器结构图3 轴流压缩机防喘振控制流程图杨小锋TS-3000系统在轴流压缩机喘振控制中的应用2006年第2期广东自动化与信息工程 31HIC-121手操器HV-121UV-121A 为喘振控制阀 4. 1 轴流压缩机喘振线测试为真正得到压缩机喘振线通过现场实测轴流压缩机的运行数据测出不同静叶角度下喘振临界点的数据出口压力值和喉部差压值如表1所示表1喘振临界点的数据序号静叶角度度喉部差压 P Pa 出口压力 P(kPa将这些实测数据按与流量有关的喉部差压为横坐标出口压力为纵坐标输入到系统中系统会自动连接起来生成该轴流压缩机的实测喘振线1喘振控制线就可以根据需要设定安全裕度得出压缩机防喘振调节控制线2如图4所示根据生产需要压缩机防喘振控制器采用两个控制回路(1 HIC-121回路采用远传纯手动控制该回路所控制的执行器流通能力较小并且只有手动控制方式调节精度较低用于粗调(2 UIC-121回路回路采用TS-3000防喘振控制器由于机组实际喘振控制线为非线性故系统选用模块1的 Pd/Ps-h/Ps算法确保算法更可靠5 结语经过一年多的实践系统诸多方面取得较好效果主要体现如下(1 TS-3000喘振控制系统与原来对比具有专业性强针对性好具备事前预防事中调整事后动作迅速的优点确保机组安全运行保证装置的安全生产(2 TS-3000喘振控制系统具有较好的可靠性消除因仪表老化而引起误动作生产连续性得以保证(3 TS-3000具备冗余容错功能可在线维护维修减少因系统故障而出现停车检修事件(4 节能方面取得较大效果原系统改造前由于控制手段较为落后设备陈旧故控制回路在正常运行中部分打开造成部分能量损失使机组发电量减少改造后两个防喘振阀基本处于关闭状态大大节约能源增加机组发电每年可节能2000元以上参考文献[1] 王志清. 透平压缩机的调节运行与振动. 北京:机械工业出版社,1996: 75~115[2] 王骥程, 祝和云. 化工过程控制工程(第2版. 北京:化工工业出版社, 1991: 250~257[3] 曹润生, 黄祯地, 周泽魁. 过程控制仪表. 杭州:浙江大学出版社, 1987: 352~355The Application of TS-3000 System in Surge Control of Axial CompressorYang Xiaofeng(Sinopec Guangzhou CompanyAbstract: By analyzing the reasons of Surge of Axial Compressor and its harmfulness, a controlling technique of preventingSurge of TS-3000 System which is produced by the Triconex is briefly introduced.Key words: Axial Compressor; Surge; TS-3000; Controlling Technique作者简介杨小锋男1968年出生工程师车间副主任大学毕业从事炼油自动化仪表运行和管理工作。
轴流压缩机的国产化与关键技术
相同。虽然它不能估计空 间转动叶栅
Ａ ６一 ｌ 指轮毂直径为６ｃ Ｖ３ ４ ３ｍ，级数为ｌ的全静叶可调轴流压缩机 。 ４ Ａ ３ ｌ 指轮毂直径为６ｃ ６一 ４ ３ｍ，级数为ｌ的静叶固定轴流压缩机。 ４
中所产生的种种物理现象 ，但试验设
２引进技术的消化吸收与国产化进程中的关键产吕 ．
在引进技术初期 ，陕鼓先后派 出１０ ２ 多人次 ，２８ ０ ０ 工作 日在瑞士进行专 业培训 ，苏尔寿 公司也先后派 出４ 多人次专家来华进行技术交流 ，现场培训 Ｏ 指导 。经过陕鼓广大技 术人 员积极地 消化 吸收 引进资料 ，刻 苦攻关 ，终于 在１８ 年 自主独立地为荆门炼油厂 。 Ｏ ，重油催化裂化装 置”设计制造 了 ９６ ６ 万ｔ ａ
维普资讯
轴流压缩机的国产化
与关键技术
陕西鼓风机 （ 团）有 限公司 集 陈党民
叶轮机械是以连续流动的流体为工质 ，以叶片为主要工作元件，通过工质与工作 元件的相互作用，使得能量得以转换的机械的通称。众所周知叶轮机械在 国民经济各
部门中充当着重要的角色 ， 轴流压缩机从气动原理上效率优于离心压缩机 ，同时气动
机 。型号分别有 ：４ 、４ 、５ 、５ 、６ 、７ 、８ 、９ 、１０ １ 、１５ ４ 。 ０ ５ Ｏ ６ ３ ｌ Ｏ ０ ０ 、１２ ２ 、１０
型号 命名 举例 如下 ：
风机中。
第二类是 以叶栅风洞 中的平面 吹风 试验数据 为基础 ，称 为平面 叶 栅 法。这种 方法是假定静 止平面 叶 栅的性能与相应旋转的环型叶栅性能
Ａ ４一 ｌ主风 机 。 Ｖ５ ２
备简单，在设计工况下用此方法所得
结果与实物试验结果接近 ，并且能在 短时间内设计 出各种不同参数的压缩 机 ，因而这种方法是计算轴流压缩机 的基本方法。 第三类是 以模型级 的试验数 据 为基础，称为模型级法。这种方法能 考虑单独级中的一切实际影响因素。 但模型级的原始设计也是应用平面叶 栅法。这种方法的缺点是试验设备较
Ａ ６一 ｌ 指轮毂直径为６ｃ Ｖ３ ４ ３ｍ，级数为ｌ的全静叶可调轴流压缩机 。 ４ Ａ ３ ｌ 指轮毂直径为６ｃ ６一 ４ ３ｍ，级数为ｌ的静叶固定轴流压缩机。 ４
中所产生的种种物理现象 ，但试验设
２引进技术的消化吸收与国产化进程中的关键产吕 ．
在引进技术初期 ，陕鼓先后派 出１０ ２ 多人次 ，２８ ０ ０ 工作 日在瑞士进行专 业培训 ，苏尔寿 公司也先后派 出４ 多人次专家来华进行技术交流 ，现场培训 Ｏ 指导 。经过陕鼓广大技 术人 员积极地 消化 吸收 引进资料 ，刻 苦攻关 ，终于 在１８ 年 自主独立地为荆门炼油厂 。 Ｏ ，重油催化裂化装 置”设计制造 了 ９６ ６ 万ｔ ａ
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轴流压缩机的国产化
与关键技术
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叶轮机械是以连续流动的流体为工质 ，以叶片为主要工作元件，通过工质与工作 元件的相互作用，使得能量得以转换的机械的通称。众所周知叶轮机械在 国民经济各
部门中充当着重要的角色 ， 轴流压缩机从气动原理上效率优于离心压缩机 ，同时气动
机 。型号分别有 ：４ 、４ 、５ 、５ 、６ 、７ 、８ 、９ 、１０ １ 、１５ ４ 。 ０ ５ Ｏ ６ ３ ｌ Ｏ ０ ０ 、１２ ２ 、１０
型号 命名 举例 如下 ：
风机中。
第二类是 以叶栅风洞 中的平面 吹风 试验数据 为基础 ，称 为平面 叶 栅 法。这种 方法是假定静 止平面 叶 栅的性能与相应旋转的环型叶栅性能
Ａ ４一 ｌ主风 机 。 Ｖ５ ２
备简单，在设计工况下用此方法所得
结果与实物试验结果接近 ，并且能在 短时间内设计 出各种不同参数的压缩 机 ，因而这种方法是计算轴流压缩机 的基本方法。 第三类是 以模型级 的试验数 据 为基础，称为模型级法。这种方法能 考虑单独级中的一切实际影响因素。 但模型级的原始设计也是应用平面叶 栅法。这种方法的缺点是试验设备较
轴流压缩机和离心压缩机
•
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸
小，占地面积小。
•
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用
量少，维护费用及人员少。
•
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油
的压缩过程。
•
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机
或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽
可调静叶轴流压缩机结构图
1、机壳
2、转子
轴流压缩机转子
动静叶片
联轴器
3、叶片承缸
4、调节缸
调节缸
5、伺服马达（静叶执行机构）
调节缸和伺服马达连接图
6、径向滑动轴承
7、止推轴承
辅机（消声器、齿轮箱）
排气管道设备止回阀
气动助关微阻缓闭型止回阀是一种偏心蝶阀， 适用于高温气体管路，安装在风机出口处。 具有快速切断管路、防止介质逆流和保护风 机用。阀门主要由阀体、辅助汽缸、阻尼油 缸、平衡锤和支架等组成。 阀门的开启主要由介质在阀前与阀后的压力 差实现，阻尼油缸起到缓冲作用。当阀前后 的压差小于某个值，阀门蝶板在压力介质的 逆流和平衡锤的作用下自动关闭，阻尼油缸 减少关闭过程中冲击。阀门助关装置确保蝶 板关闭的紧密性。
• 轴流式压缩机还具有结构简单、运行维护方便等优点。但叶片型线复 杂，制造工艺要求高，以及稳定工况区较窄、在定转速下流量调节范 围小等方面则是明显不及离心式压缩机
• 轴流压缩机用于大流量、低压力场合，稳定工况比较窄。
轴流压缩机通流部分（上半部）
气流形成轴向流动
气流通过流道及基元级
三、绝热压缩功和多变压缩功
八、防喘振控制原理
轴流压缩机
轴流压缩机第一章概述第一节分类轴流压缩机是气体压缩机械的一种型式。
气体压缩机械的类型很多，下面根据我国具体情况，简述一下常见的分类方法。
一、气体压缩机械的分类二、透平式压缩机械的分类1(按气气流运动方向分类离心式——气体在压缩机内沿离心方向(或半径方向)流动，也称径流。
轴流式——气体在压缩机内沿与转轴平行方向流动。
混流式——气体在压缩机内的流动方向介于离心式和轴流式之间。
图1—1列出了透平式压缩机械的三种通流形式。
2(按压力分类透平式压缩机械按出口压力高低可分为通风机、鼓风机和压缩机。
通风机:指大气压力为101.32KPa，温度为20?，出气口全压值小于15 KPa(表压)1的风机。
鼓风机:指升压在15KPa,20OKPa(表压)之间或压比大于1(15小于3的风机。
压缩机:指升压大于200KPa(表压)或压比大于3的风机。
3(按用途分类根据风机用于某种装置的名称或者以通过风机的介质名称来命名分类。
如高炉鼓风机、空气分离压缩机、锅炉引风机、烧结鼓风机、煤气鼓风机。
天然气压缩机、氧气压缩机等。
图1,2中表示了各类压缩机的使用范围表1,l中对透平式压缩机和容积式压缩机的特点进行了比较。
三、透平机械透平是外来语Turbine的音译技术名称，可意译为涡轮机械，它泛指具有叶片或叶轮的动力机械，如汽轮机、燃气轮机和水轮机(有时也称为蒸汽透平、燃气透平和水力透平)和风能装置中的风力透平等。
对于具有叶片或叶轮的压缩机械，原则称为透平式压缩机和透平式泵。
透平机械中还包括液力透平传动装置，如液力偶合器等。
轴流式压缩机属于透平机械类。
有时也将汽轮机，燃气轮机和透平式压缩机统称热力透平机械。
表1—1 透平式压缩机和容积式压缩机的特点比较透平式压缩机容积式(以活塞式为例)压缩机 (1)流量大。
如果与活塞式的具有相同流量 (1)排气压力可以在较大的范围内波动，的压缩机相比较，透平式压缩机的尺寸高压力、小流量区域尤为合适。
要小得多。
化工设备第五章 轴流式压缩机
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。
离心压缩机与轴流压缩机的比较
离心压缩机与轴流压缩机的比较离心压缩机和轴流压缩机在气动原理、结构特征、性能特征上有较大的差异，不好说哪一个具有绝对的优势和不足，但是对于给定了用途的场合，是能够比较出选用某一种型式是较为合适的。
一、离心压缩机和轴流压缩机的适用范围离心压缩机一般适用于中、小流量和中、高压力的范围。
流量范围一般为5～5000Nm³/min，单缸压力比约3.5～10，多缸压缩机排气压力可高达70～90MPa。
轴流圧缩机一般适用于大、中流量和低、中压力的范围。
量范围一般为3000～20000Nm³/min，单压缸力比约2.7～9，双缸排气压力可达3.89MPa。
在30年前，轴流压缩机在叶栅等空气动力学等方面的研究和实验工作相对比较充分，实验数据和设计方面比较成熟，所有轴流压缩机的效率通常比离心压缩机的效率高出5%～10%。
但是，离心式压缩机经过三十多年的快速发展，两者的差距现已缩小至3%～5%，效率可达83%～88%，甚至在一些小流量的状态下，离心式压缩机的效率可高于轴流式压缩机。
二、离心式压缩机和轴流压缩机特性比较A）轴流压缩机1.轴流式压缩机在工况点范围内的运行效率高；2.轴流压缩机的特性曲线比较徒，适用定风量操作；3.轴流压缩机的结构紧凑，重量轻，占地面积小；4.轴流压缩机结构简单，但具有大量形状复杂和不同形式的叶片，其制造精度要就较高；5.轴流压缩机的叶片对空气含尘敏感，如滤风设施故障，灰尘将使叶片磨损和积灰，则大大降低压缩机的效率，甚至磨断叶片造成破坏；6.在转速不变的情况下，轴流压缩机全静叶可调比离心式压缩机进口导叶调节流量调节范围更宽。
B）离心压缩机1.离心压缩机单级压比大，整机级数少；2.离心式压缩机的特性曲线平坦，适用于定压操作。
在串联操作中有较好的效果；3.由于缸内静叶技术的引入使得离心式压缩机在大风量高压头的参数下的运行效率提高很多；4.灰尘对叶片的污染和磨损对压缩机的影响比轴流压缩机小；5.离心压缩机比轴流压缩机更宜做等温压缩，带段间冷却的离心压缩机能耗更低。
高炉轴流压缩机操作及应用(AV71-14、AV80-16)
概述轴流压缩机是为高炉提供风源的设备。
由陕鼓集团引进瑞士苏尔寿集团的技术，自行设计、制造的。
具有流量调节范围宽和效率高等特点。
一、AV71-14风机参数1、轴流压缩机型号：AV71-14 介质：空气设计流量：3917NM3/min 进口温度：8.8 ℃进口压力：0.099 MPa（A）排气压力：0.47 MPa（A）工作转速：4600 r/min 最大轴功率：15165 KW旋转方向：从进气端看为顺时针厂家：西安陕鼓动力股份有限公司2 、电动机型号：TS 额定电压：10000 V 额定功率：22000 KW电流：1433 A 效率：98.5% 转速：1500 r/min 频率：50 HZ 冷却方式：上水冷旋转方向：从轴端看为顺时针冷却器工作压力：0.52 MPa 最大压力：0.76 MPa 工作温度：80 ℃（冷却水压根据实际需要调节，一般在0.2——0.4MPa之间）厂家：加拿大GE公司3、增速箱（变速器）型号：SG-710/6 传递功率：22000 KW 使用系数：1.4输入转速：1500 r/min 输出转速：4600 r/min 传动比：4600/1500=3.066 布置方式：平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置电动机功率：15 KW 盘车转速：70 r/min 全自动盘车厂家：瑞士MAAG4、动力油站没箱容量：450 L 输出油压：12.5 MPa 输出油量：33 L/min 过滤精度：5 um 电机功率：15X2 KW 蓄能器规格：25X2 L电机转速：1450 r/min油泵：恒压变量轴向柱塞泵冷油器/列管式冷却器型号：HY0321P 冷却面积：1 M2加热功率：2X2 KW 电加热器电压：220 V/AC厂家：新懿机电技术发展（西安）有限公司5、润滑油站容积：12500 L 油泵流量：1270 L/min 压力：0.5 MPa 功率：18.5X2 KW 电机电压：380 V/AC 油雾风机电压：380V/AC 供油温度：40-45 ℃双联冷油器型号：SG：：6-150/16 冷却水量：120 T/h 冷却面积：150X2 m2进水压力必须小于润滑油压力过滤精度：20 um厂家：常州华立液压润滑设备有限公司6、进气滤风室滤筒个数：10排*17列*2层=340个厂家：江苏东泽环保科技有限公司7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器（风机------增速箱、电机-----增速箱）12、防喘振调节阀①（即小防喘振阀）执行方式：气动13、防喘振调节阀②（即大防喘振阀）执行方式：气动14、高位油箱油箱容积：3000L 止回阀：DN10015、止回阀（即逆止阀）助关方式：气动气源压力：0.4MPa 关闭时间：3-----5S（可调）16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式：电动通径：DN50020、空气补偿器二、AV80-16风机参数1、轴流压缩机型号：AV80-16 介质：空气设计流量：5813 NM3/N 进口温度：8.8 ℃进口压力：0.0993 MPa 排气压力：0.5713 MPa 工作转速：4080 r/min 最大轴功率：25424 KW旋转方向：从进气端看为顺时针2 、电动机型号：TS 额定电压：10000 V 额定功率：37000 KW 电流：2162 A 转速：1500 r/min频率：50 HZ 冷却方式：上水冷旋转方向：从轴端看为逆时针冷却器工作压力：0.52 MPa 最大压力：0.76 MPa 工作温度：80 ℃（冷却水压根据实际需要调节，一般在0.2——0.4MPa之间）3、增速箱（变速器）型号：GD-80 传递功率：37000 KW输入转速：1500 r/min 输出转速：4080 r/min 传动比：4080/1500=2.72 布置方式：平行轴、硬齿面、双斜齿盘车装置全自动盘车4、动力油站型号：87021CK没箱容量：800 L 输出油压：12.5 MPa 输出油量：71 L/min 过滤精度：5 um 电机功率：18.5X2 KW 蓄能器规格：40X2 L油泵：恒压变量轴向柱塞泵电机转速：1470 r/min冷油器循环泵冷却型号：HY0322D（P）冷却面积：2.1 M2进水压力：0.35 MPa 加热功率：2X3 KW 电加热器电压：220 V/AC5、润滑油站容积：12500 L 油泵流量：1270 L/min 压力：0.5 MPa 功率：18.5X2 KW 电机电压：380 V/AC 油雾风机电压：380V/AC 双联冷油器型号：SG：：6-150/16 冷却水量：120 T/h 冷却面积：150X2 m2过滤精度：20 um 进水压力必须小于润滑油压力6、进气滤风室7、风机顶升油泵8、电机顶升油泵9、整流珊10、伺服马达11、双金属模片式联轴器（风机------增速箱、电机-----增速箱）12、防喘振调节阀①（即小防喘振阀）执行方式：气动13、防喘振调节阀②（即大防喘振阀）执行方式：气动14、高位油箱油箱容积：3000L 止回阀：DN10015、止回阀（即逆止阀）助关方式：气动气源压力：0.4MPa 关闭时间：3-----5S（可调）16、排气消音器17、放空消音器18、送风阀19、电动放风阀执行方式：电动通径：DN50020、空气补偿器22、现场放风阀三、机组启动前准备1、接到启动风机命令后，记录通知起机人姓名及时间；2、检查冷却水系统、配电系统、气路系统等，都应处于正常可用工作状态；3、启动润滑油泵、加热器及油雾风机，给高位油箱打油，并检查油压在025-0.30MPa，启动动力油泵，检查动力油压力在12.3-12.5MPa左右4、检查仪表、电气控制系统及报警系统已正常投用；5、打开试验开关，调试静叶、防喘振阀及放风阀是否开关好用到位，送风阀和联络阀根据实际情况调试；6、轴流压缩机的静叶必须关闭到最小启动角14度（80风机22度）；7、防喘振阀、放风阀（现场放风）必须100%打开；8、逆止阀（即止回阀）和送风阀必须100%关闭；9、手动关闭（严）非送风联络阀，完全打开将要送风使用的联络阀；10、启动电机顶升油泵、风机顶升油泵，开启盘车电机，检查现场有无异响及漏油等情况；11、PLC柜上机组运行转换开关在停止位置，试验开关复位，存储器复位，机组启动条件满足变为绿色。
轴流压缩机
二、轴流压缩机(参见图2)1、进气部分轴流压缩机的进气部分包括进气室及进气缸两部分，空气以垂直于机组轴心线的方向流入进气室，在进气室及进气缸内折转900后变成环状气流层，轴向流入压缩机进口导叶。
进气室也称进气蜗壳，外型尺寸较大，因蜗壳不承受载荷，且蜗壳内外气体压差很小，所以采用钢板焊接结构，重量轻，加工方便。
2、压缩机气缸压缩机气缸为水平剖分式，由前后两段缸组成。
前气缸内装有一级进气导叶和前六级的压缩机静叶片。
前气缸是主要的承力和支撑部件，和它一体的1号轴承，承受压缩机及高压透平转子的部分重量，以及相关联的润滑油进、排油管线。
前气缸通过螺栓和定位销安置在前挠性板支架上，构成了燃气轮机的前支承点。
后气缸内装有最后九级(7～l 5级)静叶片以及两级出口导叶，排气段有排气扩压器。
出口导叶和排气扩压器都是为了使压缩机最后一级出口的速度能在扩压器内转变为气体的压力能。
在排气缸内壁第十级位置，铸有一个环形槽，用来引出冷却用的压缩空气，两个引出口开在气缸的顶部和底部。
2号轴承座的冷却空气是从压缩机最后一级出口泄漏出来的，在扩压器内园简体上车有齿形密封，控制漏入2号轴承空腔的空气量。
3、压缩机转子(参见图3)轴流压缩机转子共有l 5级，转子结构形式是外围拉筋式，即l4个叶轮和前后两个端轴用几根拉筋拉紧焊接组成压缩机转子，其中前端轴和第一级叶轮做成一体，拉焊孔均匀地分布在叶轮同心圆周上，轴端上的螺栓孔是埋头孔，以减少叶轮旋转时的鼓风磨擦损失。
前端轴包含1号轴承轴颈，推力盘，压气封密封面和轴承油封。
后端轴包含2号轴承轴颈，高压气封密封面和轴承油封。
后端轴还加工有凸缘，以便和高压透平叶轮连接。
后端轴是空心轴，在第l 5级叶轮的后面开有径向沟槽，部分高压空气经此沟槽被抽泄到端轴中心空腔，沿轴心流动经高压透平叶轮中心的孔流入叶轮的后面对叶轮进行冷却。
冷却空气最后经叶轮外缘气封，与高压透平出口燃气流相混合。
4 压缩机叶片轴流压缩机叶片的叶型部分都按一定型线加工，叶根采用燕尾型结构。
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轴流压缩机技术及应用文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]第一章概述本章介绍压缩机的分类、轴流压缩机的发展概况及技术术语。
第一节 压缩机械的分类轴流压缩机是气体压缩机械的一种形式。
按压缩气体的方式不同，压缩机通常分为两类：容积式压缩机透平式压缩机。
一般容积式压缩机宜用于中小流量的场合，透平式压缩机宜用于大流量的场合。
从能量的观点看，压缩机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。
一、 容积式压缩机 容积式压缩机气体压力的提高，是利用气体容积的缩小来达到的。
二、透平式压缩机透平式压缩机是一种叶片旋转式机械，气体压力的提高是利用叶片和气体的相互作用来达到。
透平式压缩机的分类有下列几种：1、 按气流运动方向分类离心式——气体在压缩机中的流动方向大致与旋转轴相垂直，也称径流是压缩机。
轴流式——气体在压缩机中的流动方向大致与旋转轴相平行。
斜流式——气体在压缩机中的流动方向介于离心式和轴流式之间，流动方向与旋转轴成某一夹角。
复合式——指同一台压缩机内，同时具有轴流式与离心（斜流）式工作叶轮。
一般轴流在前，离心在后。
气体压缩机械 容积式 透平式回转式 罗茨式叶氏式螺杆式滑片式隔膜式柱塞式活塞式往复式 离心式轴流式斜流式复合式图1—1列出了透平式压缩机械的四种通流形式。
2、按压力分类透平式压缩机械按出口压力高低可分为通风机、鼓风机和压缩机。
通风机：指大气压在，温度为20℃，出口全压值小于15kPa(表压)的风机。
鼓风机——指升压在15kPa～200kPa(表压)之间压比大于小于3的风机。
压缩机——指升压大于200kPa(表压)或压比大于3的风机。
3、其他分类（1）按用途分类。
根据风机用于某种装置的名称或者在装置中的作用来命名分类。
如高炉鼓风机、催化裂化装置用风机、空气分离压缩机、锅炉引风机、烧结鼓风机等。
(2)按介质种类。
如分为氨气压缩机、氢气压缩机、氧气压缩机、天然气压缩机等。
透平机械：透平是外来语Turbine的音译技术名称，可译为涡轮机械，它泛指具有叶片或叶轮的动力机械。
如汽轮机、燃气轮机和水轮机（有时也称为蒸汽透平、燃气透平和水利透平）和风能装置中风力透平等。
对于具有叶片或叶轮的压缩机械，原则称为透平式压缩机和透平式泵。
透平机械中还包括液力透平传动装置，如液力偶合器等。
轴流式压缩机属于透平机械类。
有时也将汽轮机、燃气轮机和透平式压缩机统称为热力透平机械。
第二节轴流压缩机的发展概况在十九世纪，轴流式鼓风机已应用于矿山通风和冶金工业的鼓风。
但限于当时的理论研究和工业水平还很落后，这种风机的全压只有10～30mm H2O，效率仅达15～25%。
1853年都纳尔(Tournaire)向法国科学院提出了多级轴流压缩机的概念。
1884年英国.帕森斯(Parsons)将多级反动式透平反向旋转，得出了第一台轴流式压缩机，19级，流量85m3/min，压力·G，转速4000r/min，效率约60%。
由于效率低，故轴流式压缩机未能成功地推广应用。
从二十世纪三十年代开始，由于航空事业发展的需要，对航空燃气轮机进行了大量的理论和试验研究，特别是对轴流式压缩机的气体动力学的理论研究和平面叶栅吹风的试验研究，使轴流式压缩机的理论和设计方法不断完善，效率提高到80～85%。
从四十年代开始，轴流式压缩机已广泛应用于航空燃气轮机中，迄今仍占有很重要的地位。
现代轴流式压缩机的效率可高达89～91%，甚至更高。
瑞士苏尔寿(SULZER)公司是世界上轴流压缩机设计制造技术的先进代表。
1932年苏尔寿公司制造了世界上第一台增压锅炉使用的工业轴流压缩机，1945年苏尔寿公司制造了第一台轴流式高炉鼓风机，其流量为1200～1800m3/min，压力为78775～142179Pa(G)，转速为5200r/min，功率3900kw，由电动机驱动。
此后轴流式高炉鼓风机逐渐被采用，多为固定静叶式，有汽轮机驱动，通过改变汽轮机的转速来调节高炉使用工况。
这种压缩机的特点是稳定工况区较窄，而且在部分负荷时压缩机的效率比较低。
为了改善变工况时压缩机性能，瑞士BBC公司（苏尔寿公司前成员之一）研制了静叶可调机构，并于1960年制造出第一台静叶可调轴流式高炉鼓风机。
其优点是在压力不变的情况下，流量范围较宽而且变工况运行时效率降低不多，因而在大型高炉鼓风机中得到了广泛应用。
静叶可调机构的主要问题是解决静叶支撑轴承的可靠性和耐用性。
BBC公司采用了特殊的石墨轴承，在200℃的条件下进行了5×106次转动试验，轴承磨损只有18微米。
按每小时转动25次计算，轴承寿命可达20万小时，如果每年工作时间按8000小时计算，可使用25年以上，故可认为是足够可靠耐用的。
随着世界各国氧气炼钢的飞跃发展，轴流压缩机在大型空气分离装置中亦获得了广泛应用。
六十年代初期，日本日立公司在10000Nm3/h的制氧装置中采用了轴流压缩机，其空气流量为1083Nm3/h，出口压力为(G),功率为6300kw，压缩机为双缸，气缸间设有中间冷却器。
近代制氧机装置中的空气压缩机多采用轴流式加离心式的复合式机型，如瑞士苏尔寿公司的等温压缩机ARI型和德国GHH公司的AGR、AKF型。
静叶可调轴流压缩机具有效率高、适于大中流量和工况调节范围宽等特点，除了高炉、空分装置、炼油厂催化裂化装置、大型风源风洞、各种燃气轮机等传统用途外，随着石油、化工等行业的发展而不断扩大新的应用领域，如热压缩装置、液化天然气装置、制药及动力装置等。
在能源日益紧缺的今天，世界各国把节能作为一项重要工作来不断开发新技术和新工艺，其中电站增压流化床燃气/蒸汽联合循环发电装置(PFBC——CC)已从试验进入实验阶段，轴流压缩机作为增压锅炉主风机得到推广应用。
大型钢铁厂为提高综合热效率，也成功地研制了高炉煤气单燃气燃烧综合循环发电装置(CCPP)其中的煤气压缩机采用了轴流压缩机。
另外，以前300～700m3高炉鼓风机多采用效率较低和工况调节范围较窄的离心式鼓风机，由于轴流压缩机效率高、能耗低，以及没有放风损失，没有进口节流调节时压力损失等优点，现已广泛推广应用取代离心式压缩机。
我国的轴流压缩机发展起步较晚，也是从燃气轮机中是压缩机研究开始起步的，到二十世纪六十年代末期第一台试制成功，1970年开始投运。
该轴流压缩机为全部静叶固定，效率为85～86%。
1979年陕西鼓风机(集团)有限公司从已有五十多年轴流压缩机生产历史、具有世界先进水平的苏尔寿公司引进了轴流压缩机的专利和技术秘密，包括试验研究、气动设计、结构设计、强度计算、产品图纸、工艺文件、工装图纸、质量控制、检验文件、技术标准和设计与工艺等的全新计算机软件，为中国的轴流压缩机设计制造技术的发展揭开了新篇章。
通过对苏尔寿轴流压缩机技术消化、吸收、掌握、改进，到1986年完全实现国产化，设计、制造、加工水平完全符合国际有关通用标准以及用户的技术规范，实现了替代进口的目标并销往国外，先后为冶金、石油及化工、电站、制药和风动试验等行业设计制造了140多台套轴流压缩机产品。
目前，陕鼓集团已成为国内唯一独立设计、制造全静叶可调轴流压缩机的企业，其轴流压缩机技术处于国际先进水平，并未我国轴流压缩机的发展和设计应用起到了巨大推动作用。
第三节透平压缩机的主要术语和技术参数一、表征压缩机性能的主要技术参数1、介质压缩机设计时必须明确介质的种类及成分。
2、流量流量，又称风量，指单位时间内流经压缩机的气体量。
通常用容积流量和质量流量表示。
容积流量：指单位时间内流经压缩机的气体容积量。
用Q表示，常用单位m3/min。
用户提供容积流量，应注明容积流量所处位置，如进气管道(与大气连接处)，或压缩机进口法兰处，或压缩机排气法兰处，不注明一般按压缩机进口法兰处容积流量考虑。
标准状态容积流量，又称标态流量：指标准状态下（压力为101325N/m2,温度为0℃）的容积流量。
用Q N表示，常用单位Nm3/min。
质量流量：指单位时间内流经压缩机的气体质量。
用G表示，常用单位为kg/s。
如果忽略外泄量，则压缩机进口与出口处质量流量是相等的。
3、压力气体在单位面积的容器壁上所作用的力叫气体压力，其单位有mmH2O、mmHg、kg/cm2、Pa、bar、MPa等。
压力单位换算详见表1—1。
表1—1 压力单位换算表（1MPa =10bar =106Pa ）动压：单位体积气体流动时所具有的能量，用Pd 表示，Pd =p 2c 2静压：单位体积气体所具有的势能，垂直作用在壁面上，用Pst 表示。
全压：单位体积气体所具有的总能量。
全压等于动压和静压之和，用P 表示，即：P =Pd +Pst 。
表压力：用压力表测量所显示的压力。
在压力单位后用“g ”标注。
绝对压力：气体的真实压力，即表压加上当地大气压。
在压力单位后用“a ”标注。
进口压力：指压缩机进口法兰处的气体压力。
用P j 表示。
出口压力：指压缩机出口法兰处的气体压力。
用P c 表示。
压比：指压缩机出口压力和进口压力之比。
用“ε”表示。
ε=P c P j ⁄。
4、功率：单位时间所作的功叫功率，常用单位是Kw 。
有效功率：用来提高气体压力所消耗的功率。
用N 有表示。
内功率：用于提高气体压力和克服内损失（流动和泄漏）所消耗的功率。
用N i 表示。
轴功率：用于提高气体压力和克服内、外损失（机械损失）所消耗的功率，也就是驱动压缩机所需要的功率。
用N s 表示。
4、 效率：效率是评价透平压缩机质量的重要指标之一，用η表示。
效率是相对值，为因次量。
对透平压缩机来说，它表示气体通过压缩后，气体所获得的有效功与实际耗功的比值，即：η=气体获得的有效功实际耗功由于气体在压缩过程中要发生各种损失，所以效率总是小于1的。
多变效率：指多变压缩功h pol与实际总耗功h tot之比。
用ηpol表示。
绝热效率：指绝热压缩功h ad与实际总耗功h tot之比。
用ηad表示。
等温效率：指等温压缩功h is与实际总耗功h tot之比。
用ηis表示。
6、转速：指压缩机转子在单位时间内的转动速度，用n表示，其单位为r/min(转/分)。
7、温度一般用摄氏温度t（℃）表示，在工程计算中多采用绝对温度T（K）来表示，两者之间的换算关系为：T(K)=t(℃)+273.15每台压缩机必须标出其流量、压力、转速、功率等主要性能参数，并注明其进气条件（进气压力、温度、相对湿度）和介质种类。
二、主要术语1、标准状态：指压力为760mmHg，温度为0℃的干空气。
若为湿标态，须注明。
2、湿度：表示大气干湿程度的物理量。
3、绝对湿度：指单位体积空气中所含的水蒸气质量。
4、相对湿度：指空气中实际所含水蒸气密度和同温度下饱和水蒸气密度的百分比值。