第三章 离心式压缩机_7
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中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C07-2002中国石化集团兰州设计院目录1. 总则 (1)2. 管道布置 (1)2.1 工艺管道布置 (1)2.2 气轮机管道布置 (5)2.3 辅助管道布置 (7)3. 配管应力解析及管道支架 (9)3.1 配管应力解析 (9)3.2 管道支架 (10)附录1 配管柔性算图 (10)附录2 配管柔性计算例题 (11)中国石化集团兰州设计院1、总则1.1 本规定适用于离心式压缩机吸入、级间、排出管道、密封油系统、油冷却器以及汽轮机系统的配管设计。
不适用于由制造厂成组或成套供应的配管系统设计。
1.2 本规定第三章及附录一和二的内容,供配管设计人员在配管研究阶段,对离心式压缩机的吸入和排出口管道,作初步的宏观应力分析和判断,设计出可行的管道几何形状,供应力分析专业进行最终的柔性分析和计算,直到最后确定为止。
2、管道布置2.1 工艺管道布置2.1.1 离心式压缩机典型配管研究图见图2.1.1-1和图2.1.1-2。
离心式压缩机上方及四周的配管,不应妨碍其吊装及维修,不应在转子抽出范围内布置管道。
离心式压缩机的周围要留有足够的检修空间。
图2.1.1-1 离心式压缩机及汽轮机管道平面布置研究图注:(图2.1.1-1) ①见第2.1.10条 ②见第2.1.12条 ③见第3.0.1条 ④见第2.1.11条⑤见第2.2.5条,此阀通常随机带来。
⑥见第2.2.9条吊钩图2.1.1-2 离心式压缩机及汽轮机管道立面布置研究图注:①见第2.1.12条。
2.1.2必须重视离心式压缩机吸入口处的配管结构,使其结构有利于入口处流体的分布均匀。
吸入管弯头与压缩机法兰之间,必须配置一段直管段(不连支管),此直管道长度至少为3~5倍管径,如图2.1.1-2所示。
对这一直管段的要求,通常由压缩机制造厂提出。
2.1.3吸入口处的弯管,其弯曲半径应等于或大于3倍于管道直径。
排出口处的弯管应采用R≥1.5DN的弯头。
离心式制冷压缩机结构首先,离心式制冷压缩机的进气口是从外部吸入制冷剂的通道。
制冷剂经过进气口进入离心轮。
离心轮是离心式制冷压缩机的关键组成部分。
它由一个或多个叶片组成,固定在驱动轴上。
当驱动轴旋转时,离心轮叶片受到离心力的作用,从而产生高速旋转。
制冷剂被离心力推到离心轮外缘。
接下来,制冷剂通过扩压器进入压缩室。
扩压器的作用是将制冷剂的压力降低,从而使其状态发生变化。
在压缩室内,制冷剂被进一步压缩,温度也随之升高。
然后,压缩后的高温高压制冷剂通过出气口排出。
出气口通向冷凝器,将制冷剂释放出来,并在此过程中散热。
散热器是一个类似于散热片的装置,通过自然对流或强制对流实现散热。
散热后的制冷剂再次进入进气口循环。
最后,离心式制冷压缩机由电机驱动。
电机通过驱动轴带动离心轮的旋转,从而使制冷剂被压缩。
离心式制冷压缩机的工作原理是靠离心力将制冷剂压缩。
当制冷剂进入离心轮后,受到离心力的作用而产生高速旋转。
离心轮旋转时会改变制冷剂的动能和压力。
制冷剂经过扩压器进入压缩室,受到进一步压缩。
压缩后的高温高压制冷剂通过出气口排出,再经过冷凝器散热后再次进入进气口循环。
总之,离心式制冷压缩机是一种结构简单、运行稳定的制冷压缩机。
它具有高效率、低噪音等优点,在各种制冷设备中得到广泛应用。
离心式制冷压缩机的结构包括进气口、离心轮、扩压器、压缩室、出气口、散热器和电机。
通过离心力将制冷剂压缩,实现制冷效果。
《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题(第三章)2009.10.15(内容总结及思考题)第三章叶片式压缩机§ 3.1 离心压缩机的结构类型3.1.1 离心压缩机的基本结构3.1.2 主要零部件3.1.3 典型结构小结:1.基本结构级、段、缸、列;首级、中间级、末级;叶轮、扩压器、弯道、回流器、吸气室、蜗壳;2.主要零部件叶轮(后弯型,相对宽度b2/D2,直径比D1/D2);扩压器(叶片、无叶片);3.典型结构单级、多级,水平中开型、高压筒型等。
思考题:[2] 3-1.何谓离心压缩机的级?它由哪些部分组成?各部件有何作用?§ 3.2 离心压缩机的工作原理3.2.1 工作原理3.2.2 基本方程3.2.3 压缩过程3.2.4 实际气体小结:1.工作原理离心压缩机特点(优缺点);关键截面参数(s、0、1、2、3、4、5、0');2.基本方程连续性、欧拉方程,焓值方程(热焓形式)、伯努利方程(压损形式);3.压缩过程等温压缩、绝热压缩、多变压缩过程(过程指数m、绝热指数k);4.实际气体压缩性系数Z、混合气体(ρ、R、c p或c v、k)。
思考题:[2] 3-2.离心压缩机与活塞压缩机相比,它有何特点?[2] 3-3.何谓连续方程?试写出叶轮出口的连续方程表达式,并说明式中b2/D2和φr2的数值应在何范围之内?[2] 3-4.何谓欧拉方程?试写出它的理论表达式与实用表达式,并说明该方程的物理意义。
[2] 3-5.何谓能量方程?试写出级的能量方程表达式,并说明能量方程的物理意义。
[2] 3-6.何谓伯努利方程?试写出叶轮的伯努利方程表达式,并说明该式的物理意义。
[2] 3-14.如何计算确定实际气体的压缩性系数Z?[2] 3-15.简述混合气体的几种混合法则及其作用。
§ 3.3 离心压缩机的工作性能3.3.1 能量损失3.3.2 性能参数3.3.3 单级特性3.3.4 多级特性3.3.5 性能换算小结:1.能量损失流动(摩阻、分离、冲击、二次流、尾迹、M)、轮阻、内漏气损失;2.性能参数能头、功率、效率,级中气体状态参数(温度、压比、比容);3.单级特性能头(压比)、功率、效率特性,喘振和堵塞工况、稳定工况区;4.多级特性特性(曲线陡、喘振限大、堵塞限小、稳定区窄)、影响(u2、μ);M、k)、完全相似和近似相似(k=k')换算。
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。
离心式压缩机组成离心式压缩机组成是一种常见的压缩机类型,它在工业生产中广泛应用。
离心式压缩机组成由入口部分、压缩部分和出口部分组成,它通过旋转叶轮的离心力将气体压缩并排出。
本文将介绍离心式压缩机组成的原理和工作过程。
入口部分是离心式压缩机的第一个部分,它负责将气体引入压缩机。
入口部分通常包括进气道和进气滤清器。
进气道是气体进入压缩机的通道,而进气滤清器则起到过滤空气中杂质的作用,保护压缩机内部的部件不受损坏。
压缩部分是离心式压缩机的核心部分,它由旋转叶轮、静止叶轮和机壳组成。
旋转叶轮由驱动装置带动高速旋转,而静止叶轮则位于旋转叶轮的前方,起到引导气体流动的作用。
当气体被旋转叶轮吸入后,离心力使气体获得了动能,气体的压力也随之增加。
随着旋转叶轮的高速旋转,气体逐渐被压缩,并向离心力的方向排出。
出口部分是离心式压缩机的最后一个部分,它将压缩后的气体排出压缩机。
出口部分通常包括出气道和排气阀。
出气道是气体排出压缩机的通道,而排气阀则控制气体的流动,以保证压缩机的正常运行。
离心式压缩机组成的工作过程如下:当压缩机启动后,驱动装置带动旋转叶轮高速旋转。
气体通过进气道进入压缩机,并经过进气滤清器过滤杂质。
随着旋转叶轮的旋转,气体被吸入并受到离心力的作用,压缩过程中气体的温度和压力逐渐增加。
最后,压缩后的气体通过出气道排出压缩机。
离心式压缩机组成在工业生产中有着广泛的应用。
它可以将气体压缩成高压气体,供给工业生产中的各种设备使用。
离心式压缩机组成的结构简单,运行稳定可靠,且具有较高的效率。
在一些需要大量气体供应的场合,离心式压缩机组成可以满足生产需求。
离心式压缩机组成是一种常见的压缩机类型,它由入口部分、压缩部分和出口部分组成。
通过旋转叶轮的离心力将气体压缩并排出。
离心式压缩机组成在工业生产中应用广泛,具有结构简单、运行稳定可靠的特点。
它能够满足工业生产对气体供应的需求,提高生产效率。