第三章离心式压缩机_6详解.ppt

离心式压缩机 ;第三章 离心式压缩机;概述; 离心压缩机和轴流式压缩机等习惯称为风机，分压缩机、鼓风机和通风机。 按排出压力分类 ≤0.015MPa 通风机 0.015MPa-（0.3MPa-0.35MPa） 鼓风机 ≥（0.3MPa-0.35MPa） 压缩机;离心压缩机的发展概况;;单轴离心式压缩机; 能量转化过程：机械能→气体动能、压能→进一步转换成压能 叶轮转速越高、直径越大传递的能量越大。 ;EI 120~6.35/0.95 E：有中间冷却器的多级高速离心压缩机 I：代表汽缸，罗马字I ;v;叶轮;转子：转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、联轴器及平衡盘等。;① 叶 轮：唯一做功部件，增加气体能量； ② 扩压器：主要转能装置（泵中蜗壳或导叶）速度能转换为压力能 ③ 弯 道：在扩压器后使离心流动变为向心流动，引入下一级 ④ 回流器：使??流以一定方向均匀流入下一级叶轮入口，有的装有导向叶片。 ⑤ 吸气室：将进气管中气体均匀导入叶轮。 ⑥ 蜗 壳：收集气体，引出；降速扩压作用。;级：;级是离心压缩机使气体增压的基本单元。分为首级、中间级、末级 中间级: 由叶轮、扩压器、弯道、回流器组成；首级：吸气室+中间级；末级：叶轮、扩压器、蜗壳;离心压缩机的典型结构与特点 级的典型结构 （各元件通流截面变化及能量转换情况） ;1. 按叶轮结构型式 闭式叶轮：性能好、效率高；由于轮盖的影响，叶轮圆周速度受到限制。 半开式叶轮：效率较低，强度较高。 双面进气叶轮：适用于大流量，且轴向力平衡好。 ;按叶轮叶片弯曲型式（叶片的出口安装角） 后弯型叶轮：βA＜ 90°，级效率高，稳定工作范围宽。 径向型叶轮： βA ＝90 °，性能介于后弯型和前弯型之间。 前弯型叶轮： βA＞90°，级效率较低，稳定工作范围窄。;相对速度w;叶轮进出口的速度三角形;位于叶轮叶道内任一点的流体质点的运动状态，均可用一个速度三角形来表达。;叶轮与速度三角形中各参数的含义如下：;相对速度w; 离心叶轮的典型结构 叶轮速度三角形： 叶轮透平机械理论基础 适用压缩机、泵、汽轮机等 下标： 1 — 叶轮进口截面 2 — 叶轮出口截面 A — 叶片 th — 理论参数 ∞ — 叶片无限多 （无限薄，不占体积）;绝对速度;叶轮进口 速度三角形;扩压器：能量转换元件（动能→压能，气流减速增压） 无叶（片）型、叶片（有叶）型 ;扩压器 动能转换为压力能作用 扩压原理： 气流从叶轮中出来，速度高，动能大。进入扩压器后，由于流通面积逐渐增大，使速度降低，依据能量守恒与转换定律，部分动能减少而转换为压能，实现增压的目的。 扩压器种类： 叶片式；直壁式（无叶扩压器）。;;由于高压密封、小流量窄叶轮的加工和多油楔轴承等技术关键的研制成功，使离心压缩机的应用范围大为扩展，以致在许多场合可以取代往复活塞式压缩机。;3.1.2 离心压缩机的基本方程; 压缩机中气体流动实为三元非定常流动，有粘性、压缩性，情况复杂。 工程上常可简化为一元定常流动进行分析处理——即进气状态、排气状态、n不变时，认为流体中同一载面上各点气流参数均一；在保持稳定工作条件下气流参数不随时间变化;连续方程是质量守恒定律在流体力学中的数学表达式，在定常一元流动情况下，其连续方程表示为： ;叶轮出口相对宽度;理想情况，每千克气体所获得的能量Hth应等于叶轮所输出的功Lth 。 此式即为欧拉方程式，Hth—为流体的理论能量头。 ;欧拉方程的物理意义：;（1）工程上理论能量头计算 理论能量头计算： 在理论流量下（额定流量），叶轮进口气体无冲击、无预旋的进入叶道。 此时：C1=C1r C1u=0 α1=90° 进出口速度三角形: ;工程上理论能量头计算;理论能量头（理论流量下的欧拉方程）： 式中： 结论： 叶轮结构一定、转速一定: 则理论能量头即确定。 因而，气体经过叶轮后所得到的能量就一定