离心压缩机教程PPT课件

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活塞式 转子式
滑片式
涡旋式
单螺杆 8
几种特殊的压缩机
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离心式压缩机
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离心压缩机的概述
• 离心压缩机是产生压力的机械，是透平压
缩机的一种。透平是英译音 “TURBINE”，即旋转的叶轮。
• 定义： • 离心压缩机：指气体在压缩机中的运动是
沿垂直于压缩机轴的径向进行的。所以也 称径流压缩机。
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分类
（1）按轴的型式分：单轴多级式，一根轴 上串联几个叶轮；双轴四级式，四个叶轮 分别悬臂地装在两个小齿轮的两端，旋转 靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
（2）按气缸的型式分：水平剖分式和垂直 剖分式。
（3）按级间冷却形式分类：级外冷却，每 段压缩后气体输出机外进入冷却器；机内 冷却，冷却器和机壳铸为一体。
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• 容积流量分类
名 称 容积流量／(m3／min)
微型压缩机
<1
小型压缩机
1～10
中型压缩机
10～100
大型压缩机
≥100
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• 压缩机按结构或工作特征的分类
按工作 原理
容积式
动力式
按运动 件工作 往复式 特性
回转式
离轴旋 喷 心流涡 射 式式式 式
按运动 活 隔 柱 转 滑 液 三角 涡 罗 双 单 叶轮 喷 件结构 塞 膜 塞 子 片 环 转子 旋 茨 螺 螺 (透平) 射 特征 式 式 式 式 式 式 式 杆 杆 式 泵
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工作原理
• 具有叶片的工作轮在压缩机的轴上旋转，进入工 作轮的气体被带着旋转，增加了动能（速度）和 静压头（压力），然后出工作轮进入扩压器内， 在扩压器内气体的速度转变为压力，进一步提高 压力，经过压缩的气体再经弯道和回流器进入下
• 一级叶轮进一步压缩至所需的压力。 气体在叶轮中提高压力的原因有两个：一是气体 在叶轮叶片作用下，跟着叶轮做高速的旋转，而 气体由于受旋转所产生的离心力的作用使气体的 压力升高；二是叶轮是从里到外逐渐扩大的，气 体在叶轮里扩压流动，使气体通过叶轮后压力提 高。
• 常用名词解释
• （1）级：每一级叶轮和与之相应配合的
固定元件（如扩压器等）构成一个基本的 单元，叫一个级。
• （2）段：以中间冷却器隔开级的单元，
叫段。这样以冷却器的多少可以将压缩机 分成很多段。一段可以包括很多级。也可 仅有一个级。
• （3）标态：0℃，1标准大气压。
（4）进气状态：一般指进口处气体当时 的温度、压力。
2．动力式压缩机 它首先使气体流动速度提高， 即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降 低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也 相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流 动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩 机。
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• 按排气压力分类
分类
名称
风机 压缩机
通风机 鼓风机 低压压缩机 中压压缩机 高压压缩机 超高压压缩机
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• （5）重量流量：一秒时间内流过气体的重
量。 （6）容积流量：一秒时间内流过气体的体 积。 （7）表压（G）：以当地大气为基准所计量 的压强。 （8）绝压（A）：以完全真空为基准所计量 的压强。
• （9）真空度：与当地大气负差值。 • （10）压比：出口压力与进口压力的比值wenku.baidu.com • （11）比容：单位质量的物质所占有的容积
，符号V表示，数值为密度的倒数。
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性能参数
• 离心压缩机的主要性能参数是流量、排气
压力、有效功率、效率、轴功率、转速、 压缩比和温度。
• （1）流量：单位时间内流经压缩机流道
任一截面的气体量，通常以体积流量和质 量流量两种方法来表示。
体积流量是指单位时间内流经压缩机流 道任一截面的气体体积，其单位为m³/s 。因气体的体积随温度和压力的变化而变 化，当流量以体积流量表示时，须注明温 度和压力。
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• （4）轴功率：离心式压缩机的转子在为
气体升压提供有用功率，以及在气体升压 过程中产生的流动损失功率、轮阻损失功 率和漏气损失功率外，其本身也产生机械 损失，即轴承的摩擦损失，这部分功率消 耗约占总功率的2%~3%。如果有齿轮传 动，则传动功率消耗同样存在，约占总功 率的2%~3%。以上六个方面的功率消耗 ，都是在转子对气体作功的过程中产生的 ，它们的总和即为离心式压缩机的轴功率 。轴功率是选择驱动机功率的依据。
机直接带动，能源使用经济合理；
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• 缺点
1. 单机容量不能太小，否则会使气流流道太 窄，影响流动效率；
2. 因依靠速度能转化成压力能，速度又受到 材料强度等因素的限制，故压缩机每级的 压力比不大，在压力比较高时，需采用多 级压缩；
3. 特别情况下，机器会发生喘振而不能正常 工作；
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离心压缩机的工作原理分析
4. 易损部件少，故障少、工作可靠、寿命长；
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5. 机组单位功的重量、体积及安装面积小； 6. 机组的运行自动化程度高，调节范围广，且
可连续无级调节；
7. 在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度
；
8. 润滑油与介质基本上不接触，从而提高了冷
凝器及蒸发器的传热性能；
9. 对大型压缩机，可由蒸气动力机或燃气动力
（4）按压缩介质分类：空气压缩机、氮气 压缩机、氧气压缩机等。
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特点与应用
• 优点
1. 由于是连续旋转式机械，可以大大地提高进 入其中的工质量，提高功率。所以，离心式 压缩机的第一个特点是：功率大。
2. 由于工质量可以提高，必然导致叶片转速的 提高，所以第二个特点是高速性。
3. 无往复运动部件，动平衡特性好，振动小， 基础要求简单；
排气压力(表压 )
<15kPa
0.015～0.2Mpa
0.3～1.0Mpa
1.0～10Mpa
10～100Mpa
>100Mpa
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• 按压缩级数分类
单级压缩机 气体仅通过一次工作腔 或叶轮压缩
两级压缩机 气体顺次通过两次工作 腔或叶轮压缩
多级压缩机 气体顺次通过多次工作 腔或叶轮压缩，相应通 过几次便是几级压缩机
质量流量是指单位时间内流经压缩机流 道任一截面的气体质量，其单位为kg/s。19
• （2）排气压力:即指压缩机出口压力。 • （3）有效功率：有效功率是指在气体的
压缩过程中，叶轮对气体所作的功，绝大 部分转变为气体的能量，另有一部分能量 损失，该损失基本上包括流动损失、轮阻 损失和漏气损失三部分，我们将被压缩气 体的能量与叶轮对气体所作功的比值称为 有效功率。
离心压缩机
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压缩机
• 什么是压缩机？
用来压缩气体借以提高气体压力的机械称 为压缩机。也有把压缩机称为“压气机” 和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa 时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa 时称为通风机。
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压缩机的分类
• 按工作原理分类
1．容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进 行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其 特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。