第5章：离心压缩机的性能曲线

离心压缩机的性能曲线在理解离心压缩机的性能曲线之前，我们需要先了解一些基本概念。

离心压缩机通常由一个旋转的离心轮（也称为叶轮）和一个固定的蜗壳（也称为蜗舌）组成。

首先，我们来看一下离心压缩机的流量特性。

流量是指单位时间内通过压缩机的气体体积。

离心压缩机的流量特性通常由流量-压力（Q-H）曲线来表示。

该曲线显示了在给定转速下，压缩机的流量随着进气压力或排气压力的变化而变化。

在曲线的低压端，压缩机的流量随着压力的增加而增加，但随着压力接近压缩机的额定工作范围，流量将趋于稳定。

其次，我们来看一下离心压缩机的效率特性。

效率是指压缩机在将输入功率转化为输出功率时的能源利用率。

离心压缩机的效率通常由效率-流量（η-Q）曲线来表示。

该曲线显示了在给定流量下，压缩机的效率随着转速或气体比较温度的变化而变化。

在曲线的高流量端，压缩机的效率较低，因为工作时需要更多的能量来压缩气体。

随着流量的减少，效率逐渐提高，因为压缩机的工作负载减轻。

最后，我们来看一下离心压缩机的功率特性。

功率是指压缩机在工作过程中消耗的能量。

离心压缩机的功率通常由功率-流量（P-Q）曲线来表示。

该曲线显示了在给定流量下，压缩机的功率随着转速或气体比较温度的变化而变化。

在曲线的高流量端，压缩机的功率较高，因为需要更多的能量来压缩气体。

随着流量的减少，功率逐渐降低，因为压缩机的工作负载减轻。

为了获得更好的性能，离心压缩机通常需要在其额定工作范围内操作。

这意味着在设计和选型时要确保压缩机在其最佳效率点操作，以提高能源利用率和减少能耗。

此外，定期维护和维修离心压缩机也是保持其最佳性能的关键。

清洁滤网，定期更换润滑油和检查叶轮磨损等措施可以确保离心压缩机在其设计寿命内保持高效运行。

总之，离心压缩机的性能曲线描述了其在不同工作条件下的流量、效率和功率变化。

了解和正确使用这些曲线对于优化压缩机的性能效率非常重要，从而实现能耗降低和生产效率的提高。

希望本文能对您理解离心压缩机性能曲线提供帮助。

第五节级的性能曲线离心压缩机特性曲线是指离心压缩机特性曲线是指进气状态进气状态进气状态（（P s 、T s 、R 、k k ））和转速一定时压比和转速一定时压比、、效率效率、、功率随进气流量变化的曲线功率随进气流量变化的曲线。

)( )(2pol 1s s Q f Q f ==ηε)()sin ctg 1(222122222d s k s k A A r shf T hydTpol Q Q c Q c z u H H H H H H −−−−⋅−=−−=−=βπβϕ一、压缩机级的特性曲线1. ε－Q S 曲线spols pol s RT H RT H P P =−+≈=11εεη当气体性质一定当气体性质一定R R 、进气温度T s 一定,ε-1与H pol 成正比成正比，，也就是曲线H pol -Q s 与ε-Q s 曲线形状相似。

注意注意：：在性能曲线上必须注明在性能曲线上必须注明n n 、Ts Ts、、R （介质）2．曲线与离心泵相似与离心泵相似，，设计点效率最高设计点效率最高。

s pol Q −η损失没有完整可靠的计算方法，性能曲线也不能用理论计算得到。

对某一定的气体介质在一定对某一定的气体介质在一定n n 下进行测试测试，，得级性能曲线得级性能曲线。

对已有特性曲线利用相似理论进行换算而得换算而得。

3 3 喘振工况喘振工况离心压缩机特性与离心泵相似离心压缩机特性与离心泵相似，，但不能达到但不能达到Qs=0Qs=0Qs=0点点。

当Q=Q=Q Q min （Q min ≠0）时离心压缩机产生强烈的振动及噪音无法稳定工作时离心压缩机产生强烈的振动及噪音无法稳定工作，，这种不稳定工况称“喘振工况”，该Q min 称喘振流量称喘振流量。

当压缩产生的压头低于系统下游的压力时当压缩产生的压头低于系统下游的压力时，，特性曲线上流量很小上流量很小，，此时要发生喘振此时要发生喘振。

其原因其原因：： Q ＞Q 0，i ＜0 0 负冲角负冲角冲非工作面冲非工作面，，工作面分离，不易扩展不易扩展；；Q ＜Q 0，i ＞0 0 正冲角正冲角冲工作面冲工作面，，非工作面分离易扩展分离充满叶道分离充满叶道，，出口出现强烈气流脉动；旋转分离现象分离的速度分离区域分离区域ωω-ω′顺叶轮旋转方向分离的后果分离的后果：：进出口进出口P P 、Q 、C 强烈脉动'11~23ωωω≈严重时分离占了大部分或全部叶道性能曲线不连续曲线不连续，，P ↓压缩机与管网系统相连压缩机与管网系统相连。

氯气离心式压缩机性能曲线及调节方式一、氯气离心式压缩机性能曲线1.压缩机性能曲线的涵义氯气离心式压缩机的性能曲线又称“特性曲线”（speciality curve）。

它真实反映机组运行时工况的变化。

因为即使在恒定的转速情况下，压缩机的容积流量不可能是个“定值”，这就是“透平式”压缩机与“容积式”压缩机所不同之处。

压缩机的容积流量是随着氯气管网中压力（背压或称为管网端压）的不同而改变，也是随着机器效率、功率的变化而改变。

为了真实反映机组运行中工况条件变动以后机组性能的变化情况，通常把机组在不同流量流通情况下，机组的排出压力（或压力升高比）、功率和压缩机效率的变化关系用曲线形式直观表现出来，这些曲线就称为机组或“级”的性能曲线。

一般可以认为整台机组的性能曲线决定于每一级的性能曲线。

性能曲线的横坐标通常用压缩机的进口容积流量作参数（此举是便于不同机组的等同比较）；而对应的纵坐标则为机组的排气压力（绝对压力）或者压力升高比，这类“特性曲线”称为“压力曲线”。

如果纵坐标采用压缩机的轴功率的话，就称为“功率曲线”；也可以是压缩机或者各级的效率，就称为“效率曲线”。

每一条曲线都相应于一个固定的转速。

有了这样的性能曲线，就可以根据客户的要求，选配相应的压缩机，并且可以选配电动机。

在压缩机的运行过程中，可以根据机组在管网的工况条件去分析机组的工作状态，确认其在安全、高效区工作，是否达到压缩机设计工况的运行点。

一般压缩机的特性曲线是由制造机组的厂家依据试验数据整理绘制。

所提供的技术说明都提供这样的特性曲线，以供使用时参考。

2.压缩机性能曲线的特点氯气离心式压缩机的性能曲线是多种类的，尽管有的压缩机所标的铭牌参数相同，诸如：转速、排出压力、进机流量、轴功率等都相同；但是绘制出来的性能曲线却有不同。

下面把压缩机性能曲线的特点分析一下。

①决定性能曲线形状的因素在看压缩机性能曲线时，就会发现曲线的形状各异，曲线的曲率半径大小也不一样，这究竟是什么道理呢？为此我们只能从压缩机的多变能头h p o l与“进机流量”之间的关系分析起。

泵与压缩机-第五节离心压缩机的特性曲线第五节离心压缩机的特性曲线一．压缩机级的特性曲线离心压缩机的特性曲线是指进期状态和转速一定时压比，效率，功率随进气流量的变化曲线。

1．▲当n不变时，Ht随Qs增大而呈线性减小。

流动损失可以近似认为其主要影响的是摩阻损失和冲击损失。

▲的形状Hpol—Qs曲线形状相似，随着流量的增大而压力比减小。

2．η—Qs曲线▲设计点效率最高，当流量大于设计流量Qd是，冲击损失和摩阻损失都增大，自Qd起，随流量增大而效率下降；当流量小于设计流量时，冲击损失急剧增加，内漏其损失及轮阻损失所占比例增大。

▲损失没有可靠的方法，性能曲线也不能用理论计算得到。

3．喘振工况▲离心压缩机级的特性曲线不能达到Qs=0的点。

当流量减小到某值时，离心压缩机就不能稳定工作，气流出现脉动，振动加剧，伴随着吼叫声，这种不稳定工况称为“喘振工况”，这一流量极限Qmin 称为“传真流量”。

▲工况改变，流量明显减少，出现明显气流脱离，气体做工大都变为能量损失，压缩机出口压力下降管网压力可能大于压缩机出口压力产生气体倒流现象，直到管网压力恢复至原来水平，压缩机正常排气又受阻，流量又开始下降，系统气体倒流，整个系统发生周期性轴向低频气流振荡现象称为压缩机的喘振。

4．阻塞工况：▲在转速不变时，当级中流量加到某个最大值Qmax，压比和效率就会下降，出现阻塞现象。

▲可能出现的情况：①在压缩机内流道中某个截面出现声速，流量不再增大。

②流量加大，摩擦损失及冲击损失都很大，叶轮对气体做的功全部用来克服流动损失，使级中气体压力得不到提高，压比为1。

5．稳定工况区：特性曲线上喘振工况与阻塞工况之间的区域称为稳定工况区。

kQ越大，表示级的稳定工况区越宽。

二．离心压缩机的特性曲线1．转速对压缩机特性曲线的影响离心压缩机在不同转速下可以得到不同的特性曲线，当转速增大时，压比增加，ε—Qs曲线向右上方移动。

当n增大时，气流马赫数增大，这是流量若偏离设计工况，就会使损失大大增加，曲线变陡，是稳定工况范围变窄。

不可不知的离心式压缩机性能曲线
作为现代工业气体压缩设备中最节能的产品——离心式压缩机，其各项性能皆以各种
不同的曲线表示，看懂项性能曲线也就能选择
适合的设备。

离心式压缩机
性能曲线
1、压力x流量
2、功率x流量
主要部件变化曲线
1、叶轮叶片出口角变化曲线
2、进气阀调节变化曲线
3、温度变化曲线
4、进气压力变化曲线
5、加、卸载变化曲线
6、常压控制变化曲线
每一个曲线图都在默默的向你述说着离心式压缩机的整体性能，每一种曲线的变化都将会影响你的选择，看懂这些曲线，理解它的内在，选择适合的设备就不盲目了。

来源：工业气体工程。