离心压缩机课件.ppt

对于不同分子结构的气体，压缩性系数可表示为对比压力和对比温度的不同函数形式，从而确定压缩性系数。 实际我们由对比压力和对比温度查通用压缩性系数图来确定Z。但当Tcr＜ 2.5时其不再适用。 3.1.6.2 实际混合气体 （1）凯法则 在确定实际混合气体的虚拟临界热力参数 和 时，最方便的是凯提出的按摩尔成分加权的混合法则，它表示为 凯法则使用有较大的局限性，仅适用于各组分的临界压力和临界比 体积比较接近，任意两组分的临界温度要满足 （2）徐忠法则 为了方便快速且保持相当的精确度，徐忠建议使用以下的半经验混合法则。 （3）极性的混合法则 刘云飞和徐忠提出了适用于包含极性混合物的混合法则。 3.1.6.3 实际气体的过程指数与压缩功 对于实际气体，相应的压缩功 3.1.7 三元叶轮的应用 为满足离心压缩机对增大流量、提高效率、提高单级压力比，并具有较宽的变工况范围的要求，研制开发了三元叶轮。 三元叶轮特点： 叶片既弯又扭，气流参数变化均匀； 液流流动更加符合实际情况； 多变效率达80%～86%； 变工况的工作范围宽。 §3.2 性能、调节与控制 3.2.1 离心压缩机的性能 3.2.1.1 性能曲线、最佳工况点与稳定工作范围 （1）性能曲线（特性曲线） 在一定转速和进口条件下的压力比与流量、效率与流量的性能曲线。 离心压缩机工作性能最主要的参数是压力比、效率和流量。为将其工作性能形象表示出来，一般以曲线的形式表示，就得到了压缩机的性能曲线。 性能曲线由实验确定。 工况点 级的性能曲线的形成 当级一定、转速一定，则无限多叶片理论能头与叶轮入口容积流量成直线关系。那么对于有限多叶片理论能头与叶轮入口容积流量仍成直线关系。 对于流动损失，由于无法定量计算，因此：按摩阻损失对待 并考虑变工况下的冲击损失 得到了性能曲线Hpol—qin，但这一曲线在只在压缩机设计 中使用 而工程应用中采用更为直观的ε—qin曲线。 经换算得： 换算得到的ε—qin曲线和Hpol—qin曲线形状相似。 性能曲线的一般特点： 随流量的减小，压缩机提供的压力比将增大。在最小流量时，达到最大。流量和压力比的关系是一一对应的，流量与其他参数的关系也是一一对应的。 流量有最大和最小两个极限流量；排出压力也有最大值和最小值。 效率曲线有最高效率点，离开该点的工况效率下降很快。 功率曲线一般随流量增加而向上倾斜，但当压力比——流量曲线向下倾斜很快时，功率曲线可能先向上倾斜而后逐渐向下倾斜。 （2）最佳工况点 性能曲线上的效率最高点称为最佳工况点，一般是该机器设计计算的工况点。 （3）不同转速下的性能曲线 因理论能头正比于转速的平方，同一台压缩机压缩同一种介质、在同样的进气条件，高转速的曲线在上方。 喘振曲线 等效率曲线 高转速时喘振流量大于低转速的喘振流量。 3.2.1.2 压缩机的喘振与堵塞 （1）压缩机喘振的机理 旋转脱离 流量减小 边界层分离 旋转脱离 压缩机喘振 流量进一步减小 脱离团阻塞叶道 出口压力显著下降 倒流 整个压缩机系统发生周期性的低频大振幅的气流振荡现象，就称为喘振。 现象：级进出口参数产生强烈脉动，叶片振动，机器噪音增大。 喘振的内因：流量过小，小于压缩机的最小流量，导致机内出现严重的气体旋转脱离； 喘振的外因：管网有一定容积，且压力高于压缩机的排压，造成气流倒流，产生大幅度的气流脉动。脉动的频率和振幅与管网容量有关。 （2）喘振的危害 压缩机性能恶化，压力、效率降低； 出现异常噪声、吼叫和爆音； 机组出现强烈振动，使得压缩机的轴承、密封损坏，转子和固定部件发生碰撞，造成机器严重破坏。 喘振原因： 操作者和运行人员的要求： 应具有备标识喘振的压缩机性能曲线的能力，随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置； 运行操作从员应了解压缩机的工作原理，随时注意机器所在的工况位置； 熟悉各种监测系统和调节控制系统的操作，尽量使机器不致进入喘振状态。 （3）防喘振的措施 降低运行转速，可使流量减少而不致进入喘振状态，但出口压力随之降低； 在首级或各级设置导叶转动机构以调节导叶角度，使流量减少时的进气冲角不致太大，从而避免发生喘振。 在压缩机出口设置旁通管道，让压缩机通过足够的流量，以防进入喘振状态。 在压缩机进口设置温度、流量监视仪表，出口设置压力监视仪表，一旦出现异常或喘振及时报警；设有与防喘振控制操作联动或与紧急停车联动。 系统设计要求： （4）压缩机的阻塞工况（最大流量工况） 产生原因： 流量增大，气流的冲角达到较大的负冲角，在叶