泵跟压缩机.ppt

* 本节重点： 离心压缩机的主要构件及其作用； 离心压缩机无预旋理论能头计算； 叶轮对每公斤有效气体的总耗功Htot、轮阻损失耗功Hdf及内漏气损失耗功Hl以及相应的功率Ndf、Nl的计算 等温压缩功His 、绝热压缩功Had 和多变压缩功Hpol 计算； 多变效率ηpol的计算公式； 多变能头系数φpol与压缩机级多变压缩功关系式； 离心压缩机级流动损失内容及其产生原因、影响因素； 课后作业1、2、3题 第二章 离心压缩机 离心式压缩机是属于速度式透平压缩机的一种。在早期，离心压缩机是用来压缩空气的，并且只适用于低、中压力和气量很大的场合，但随着石油化工工业的迅速发展，离心压缩机被用来压缩和输送各种石油化工生产过程中的气体，其应用范围有了很大提高。尤其近十几年来，在离心压缩机设计、制造方面，不断采用新技术、新结构和新工艺，如采用高压浮环密封结构，较好地解决了高压下的轴端密封，采用多油楔径向轴承及可倾瓦止推轴承，减少了油膜振荡，圆筒形机壳的使用解决了高压气缸的强度和密封性；电蚀加工使小流量下窄流道叶轮的加工得到解决。所有这些，都使离心压缩机的使用范围日益扩大，不仅在石油化工生产中得到广泛的应用，而且在石油气输送中也越来越各的被采用。 §2.1 离心压缩机的主要构件及工作原理 一、离心压缩机的主要构件 (1)叶轮 是离心压缩机中唯一的作功部件。由于叶轮对气体作功，增加了气体的能量，因此气体流出叶轮时的压力和速度都有明显增加。 (2)扩压器 是离心压缩机中的转能装置。气体从叶轮流出时速度很大，为了将速度能有效的转变为压力能，便在叶轮出口后设置流通截面逐渐扩大的扩压器； (3)弯道 是设置于扩压器后的气流通道，其作用是将扩压后的气体由离心方向改变为向心方向，以便引入下一级叶轮去继续进行压缩。 (4)回流器 它的作用是为了使气流以一定方向均匀地进入下一级叶轮入口。在回流器中一般都装有导向叶片。 (5)吸气室 其作用是将进气管(或中间冷却器出口)中的气体均匀地导入叶轮。 §2.1 离心压缩机的主要构件及工作原理 (6)蜗壳 其主要作用是将从扩压器(或直接从叶轮)出来的气体收集起来，并引出机器。在蜗壳收集气体的过程中，由于蜗壳外径及通流截面的逐渐扩大，因此它也起着降速扩压的作用。 除了上述组件外，为减少气体向外泄漏在机壳两端还装有轴封，为减少内部泄漏，在隔板内孔和叶轮轮盘进口外圆面上还分别装有密封转置；为了平衡轴向力，在机器的一端装有平衡盘等。 在离心压缩机中，习惯将叶轮与轴的组件称为转子，而将扩压器、弯道、回流器、吸气室和蜗壳等称为固定元件。 二、基本工作原理 离心压缩机的基本工作原理与离心泵有许多相似处，但气体是可压缩的。 §2.1 离心压缩机的主要构件及工作原理 三、离心压缩机的主要优缺点 离心压缩机之所以能获得越来越广泛的应用，主要是由于它具有以下优点： (1)排量大 如某油田输气离心压缩机的排气量为510m3/min，年产30万吨合成氨厂中合成气压缩机的排气量达2000～3000m3/h。目前，在产量大于600吨/日的合成氨广中主要的工艺用压缩机几乎都采用了离心压缩机。 (2)结构紧凑、尺寸小 机组占地面积及重量都比同一气量的活塞压缩机小得多。 (3)运转可靠 机组连续运转时间在一年以上，运转平稳，操作可靠，因此它的运转率高，而且易损件少，维修方便。故目前长距离输气、大型石油化工厂用的离心压缩机多为单机运行。 §2.1 离心压缩机的主要构件及工作原理 §2.1 离心压缩机的主要构件及工作原理 (4)气体不与机器润滑系统的油接触 在压缩气体过程中，可以作到绝对不带油，有利于气体进行化学反应。 (5)转速较高 适宜用工业汽轮机或燃气轮机直接驱动，可以合理而又充分地利用石油化工厂的热能，节约能源。 目前，离心压缩机还存在一些缺点： (1)还不适用于气量太小及压力比过高的场合。 (2)离心压缩机的效率一般仍低于活塞式压缩机。 (3)离心压缩机的稳定工况区较窄。 §2.1 离心压缩机的主要构件及工作原理 气体在级中流动与液体在泵叶轮中流动非常类似，都是沿半径方向流动的，其圆周速度为u，相对速度为w，绝对速度为c。但由于气体与液体性质不同，又使其流动过程有所区别。首先，在常温和常压下，气体与液体的密度相差很大，因此当它们通过叶轮获得同样的能头时，两者的压力升相差很大，其次，气体是可压缩的，在气体压力提高的同时，其他状态参数如