壓 縮 機(jī) 基 本 知 識(shí)1

1、壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 基基 本本 知知 識(shí)識(shí)第一章第一章 離心式壓縮機(jī)基本知識(shí)離心式壓縮機(jī)基本知識(shí)第二章第二章 熱力學(xué)基本知識(shí)熱力學(xué)基本知識(shí)第三章第三章 離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與基本原理離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與基本原理第四章第四章 離心式壓縮機(jī)組的防喘振與安全離心式壓縮機(jī)組的防喘振與安全 保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)第五章第五章 內(nèi)燃機(jī)原理內(nèi)燃機(jī)原理第六章第六章 離心式壓縮機(jī)組的技術(shù)管理離心式壓縮機(jī)組的技術(shù)管理 第一章第一章 離心式壓縮機(jī)的基本知識(shí)離心式壓縮機(jī)的基本知識(shí)第一節(jié) 離心式壓縮機(jī)的種類(lèi) 一壓縮機(jī)的用途與分類(lèi) 壓縮機(jī)的用途：壓縮機(jī)是一種用來(lái)壓縮氣體、提高氣體壓力來(lái)輸送氣體的機(jī)器，它的作用原理是：把燃料的熱能轉(zhuǎn)

2、化為氣體的機(jī)械能。氣體在壓縮機(jī)中需要經(jīng)過(guò)四個(gè)過(guò)程,即熱力循環(huán)的四個(gè)沖程：（1）壓縮：空氣被壓縮；（2）燃燒：燃料加入壓縮空氣中并點(diǎn)火；（3）膨脹：燃燒后的天然氣通過(guò)一個(gè)噴管而膨脹并對(duì)外作功；（4）排氣：燃燒后的天然氣被排放到大氣中。壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)各部門(mén)，主要用途是：（1）壓縮氣體用于輸送。（2）作為動(dòng)力。（3）用于制冷和氣體分離。（4）用于氣體的合成和聚合。（5）用于油的加氫精制。 2.壓縮機(jī)的種類(lèi)：（1）按作用原理分為：容積式和速度式。容積式壓縮機(jī)靠在氣缸作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子來(lái)改變工作容積，從而使氣體體積縮小而提高氣體的壓力，即壓力的提高是依靠直接將氣體體積壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)的

3、。速度式壓縮機(jī)靠高速旋轉(zhuǎn)葉輪的作用，提高氣體的壓力和速度，然后在固定元件中使一部分氣體的速度轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，既借助高速旋轉(zhuǎn)葉輪的作用，首先使氣體分子得到一個(gè)很高的速度，然后在擴(kuò)壓器中使速度降下來(lái)，把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。（2）按結(jié)構(gòu)形式分： （3）按氣缸形式分為水平剖分式和垂直剖分式。（4）按壓力等級(jí)分為：低壓壓縮機(jī)（出口壓力0.2450.98MPa）、中壓壓縮機(jī)（0.989.8MPa）、高壓壓縮機(jī)（9.8MPa） （5）按壓縮介質(zhì)來(lái)分為空氣壓縮機(jī)、天然氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氧氣壓縮機(jī)、合成氣壓縮機(jī)、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)等。（6）按壓縮機(jī)用途分為制冷壓縮機(jī)和遠(yuǎn)程輸送壓縮機(jī)。 二.離心式壓縮機(jī)的典型結(jié)

4、構(gòu)離心式壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu):(見(jiàn)下頁(yè)圖)壓縮機(jī)的主軸帶動(dòng)工作葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體自軸向進(jìn)入，并以很高的速度被離心力甩出葉輪，進(jìn)入具有擴(kuò)壓作用的固定導(dǎo)葉中，在這里其速度降低而壓力提高，接著又被第二級(jí)吸入，通過(guò)第二級(jí)進(jìn)一步提高壓力，以次類(lèi)推，一直達(dá)到額定壓力。濮陽(yáng)首站壓縮機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)包含2級(jí)轉(zhuǎn)子葉片，壓縮機(jī)包含11級(jí)轉(zhuǎn)子葉片。 三.離心式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)：1.對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)的要求：（1）驅(qū)動(dòng)功率足。離心式壓縮機(jī)廣泛用于大中流量、中低壓力比、耗功比較多、軸功率比較大、需要有足夠功率的驅(qū)動(dòng)機(jī)，通常驅(qū)動(dòng)功率在數(shù)千千瓦以上，個(gè)別需要幾萬(wàn)千瓦。（2）轉(zhuǎn)速高。離心式壓縮機(jī)是一種高速旋轉(zhuǎn)的工作機(jī)械，工作轉(zhuǎn)速常在3000轉(zhuǎn)/分以

5、上（濮陽(yáng)站壓縮機(jī)組轉(zhuǎn)速在14000RPM左右），經(jīng)常要求與高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)直接連接，避免使用高轉(zhuǎn)速、大功率、高精度的齒輪增速裝置。（3）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)迅速方便，容易開(kāi)停車(chē)。（4）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小、防爆安全可靠、能長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）調(diào)節(jié)性能良好，能適應(yīng)離心式壓縮機(jī)的變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),調(diào)節(jié) 迅速、穩(wěn)定。 2.驅(qū)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)：有電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)。目前常用的是電動(dòng)機(jī)和氣輪機(jī)。（1）電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，啟動(dòng)迅速、簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)速較低，需要增設(shè)齒輪增速器(應(yīng)縣站的壓縮機(jī)組是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的,它的電機(jī)轉(zhuǎn)速約為3100RPM,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速約為12000RPM,中間就需要一個(gè)齒輪增速裝置)；不能或

6、不易于變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)；大型電動(dòng)機(jī)功率受限制，防爆通風(fēng)裝置復(fù)雜。 （采用正壓通風(fēng)結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)啟動(dòng)前必須先啟動(dòng)通風(fēng)裝置，以清除通風(fēng)系統(tǒng)和周?chē)h(huán)境中的爆炸介質(zhì)。就拿天然氣來(lái)說(shuō)吧，它的爆炸極限是515%，如果介質(zhì)中的天然氣濃度在此范圍內(nèi)那么如果有摩擦等因素則極易發(fā)生爆炸）。綜上所述，電動(dòng)機(jī)適用于中小功率機(jī)組，在使用汽輪機(jī)有困難之處時(shí)使用。 （2）工業(yè)氣輪機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)功率大，單機(jī)功率可從幾千千瓦到幾萬(wàn)千瓦；可任意選定工作轉(zhuǎn)速，范圍一般在300020000轉(zhuǎn)/分（r/min），并能在額定轉(zhuǎn)速的80105%范圍內(nèi)調(diào)速，便于使用最經(jīng)濟(jì)的變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)；具有防爆防火防潮等特性，安全性能好，可露天運(yùn)行；效率較高，高轉(zhuǎn)速

7、運(yùn)行時(shí)效率更為理想；熱點(diǎn)聯(lián)合經(jīng)濟(jì)性能好，綜合熱效率高；啟動(dòng)運(yùn)行幾乎不用電源，減少了對(duì)電網(wǎng)供電的依賴(lài)性，運(yùn)行費(fèi)用低；使用性能良好，可帶負(fù)荷低速啟動(dòng)，啟動(dòng)升速平衡，能長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行，一般可連續(xù)運(yùn)行23年不檢修。缺點(diǎn)：輔助設(shè)備和管線(xiàn)多（潤(rùn)滑油系統(tǒng)、水泵、冷卻塔等）；不能在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，啟停機(jī)操作復(fù)雜（啟動(dòng)時(shí)需暖管、排液、暖機(jī)及啟動(dòng)輔助系統(tǒng)等，特別是在寒冷的冬天。鄯善首站的機(jī)組，在冬天啟動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)始終處于預(yù)熱狀態(tài)）。 綜上所述，氣輪機(jī)適用于大功率高轉(zhuǎn)速機(jī)組，特別是變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)組。（3）燃?xì)廨啓C(jī)。優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、占地面積小、投資省；輔機(jī)耗功少（只占主機(jī)功率的1%左右），用水少甚至不用，潤(rùn)滑油

8、消耗少；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、摩擦部件少、振動(dòng)?。蝗剂线m應(yīng)性強(qiáng)（可用各種液體、氣體或雙重燃料）；啟動(dòng)快，從冷態(tài)啟動(dòng)加速到滿(mǎn)負(fù)荷，一般為330分鐘。 缺點(diǎn)：另部件工作溫度高、高溫部件使用壽命短、材料費(fèi)用高；效率比較低。綜上所述，燃?xì)廨啓C(jī)適用于燃料來(lái)源充分之處，其高溫排氣能引入余熱鍋爐、加熱器或轉(zhuǎn)化爐中，使能量獲得充分利用之處。綜述：一個(gè)壓縮機(jī)采用什么樣的驅(qū)動(dòng)機(jī)需要綜合考慮以上各種因素，不能單方面考慮某一個(gè)條件，還要考慮地理環(huán)境等因素。 第二節(jié) 離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍一、離心式壓縮機(jī)的特點(diǎn)：是一種速度式壓縮機(jī)。1。優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件少，維修量少，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)；（2）轉(zhuǎn)速高，氣流速度大，機(jī)器尺寸

9、小， 重量輕，占地少， 投資省，運(yùn)行安全可靠。（3）運(yùn)行平穩(wěn)，排氣量大，氣流平穩(wěn)，排氣均勻，無(wú)脈沖，振動(dòng)小，基礎(chǔ)受力均勻；（4）機(jī)內(nèi)不需潤(rùn)滑，氣體不易被潤(rùn)滑油所污染，密封效果好，泄露現(xiàn)象少。（5）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和大型化。（6）能長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行。（7）便于綜合利用熱能，可用氣輪機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，便于變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。2。缺點(diǎn)：（1）操作適應(yīng)性差，氣體性質(zhì)對(duì)操作性能影響很大。（2）氣流速度大，另部件表面磨損大，效率較低。（3）有喘振現(xiàn)象，對(duì)機(jī)組危害極大，必須采取防喘措施。（4）兩機(jī)并行操作運(yùn)行較為困難。適用范圍：適用于大中流量、中低壓力。 第二章第二章 熱力學(xué)基本知識(shí)熱力學(xué)基本知識(shí) 壓縮機(jī)及其驅(qū)動(dòng)機(jī)的工作

10、原理是以熱力過(guò)程和熱力學(xué)定律為基礎(chǔ)的。工程熱力學(xué)就是講述由熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的客觀規(guī)律，同時(shí)尋找進(jìn)行這種轉(zhuǎn)變的最有利條件。壓縮機(jī)及其驅(qū)動(dòng)機(jī)的很多另部件不僅受到燃料氣體壓力的作用，同時(shí)還要受到高溫燃?xì)獾牟粩嗉訜幔虼税殡S發(fā)生復(fù)雜的傳熱過(guò)程。為了學(xué)習(xí)和掌握壓縮機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)和使用維修等內(nèi)容，我們首先學(xué)習(xí)一些與壓縮機(jī)有關(guān)的熱力學(xué)知識(shí)。第一節(jié)第一節(jié) 氣體狀態(tài)參數(shù)和基本定律氣體狀態(tài)參數(shù)和基本定律 一在工程熱力學(xué)中，表征氣體狀態(tài)的常用參數(shù)有六個(gè)：壓力P、比容、溫度T、內(nèi)能U、焓h、熵S。其中壓力、溫度、比容這三個(gè)參數(shù)是可以通過(guò)測(cè)量獲得的，叫做基本狀態(tài)參數(shù)。1.壓力：壓力就是工質(zhì)對(duì)單位面積容器壁面的垂直作

11、用力（物理學(xué)上稱(chēng)之為壓強(qiáng)），通常用符號(hào)P來(lái)表示。 在工程上壓力的度量單位有：（1）國(guó)際單位制壓力單位“帕”，符號(hào)Pa。它的物理意義是指在1米2面積的垂直方向上，有1牛頓的作用力，即1Pa=1N/m2。在工程上，Pa的單位太小，為了計(jì)算方便，一般用千帕（KPa）或兆帕（MPa）.它們的換算關(guān)系為1Kpa=103Pa，1Mpa=106Pa。（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：又稱(chēng)物理大氣壓，代號(hào)atm。它的物理意義是指在 1厘米2面積上有1.033公斤力的作用力，即1atm=1.033kgf/cm2=1.01325105Pa。 (3)巴（bar）：1bar=105Pa。(4)壓力也可以用液柱高度來(lái)表示：1Kpa=0

12、.102mH2O,1物理大氣壓=0.760mHg=10.33mH2O.(5)過(guò)去習(xí)慣使用的壓力度量單位為工程大氣壓：1工程大氣壓=1kgf/cm2。在熱力學(xué)中，壓力的表示方法有兩種：絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力。所謂絕對(duì)壓力，就是氣體分子作用于容器壁的真實(shí)壓力。另一種叫相對(duì)壓力，就是用測(cè)壓儀器（壓力表）測(cè)得的壓力讀數(shù)。表壓力=絕對(duì)壓力大氣壓力。2.溫度：溫度是一種衡量物體冷熱程度的參數(shù)，它可以用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。最常用的溫度標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為（1）攝氏溫標(biāo)，用符號(hào)tOC來(lái)表示。（2）熱力學(xué)溫標(biāo)T，單位為開(kāi)爾文，用K表示。熱力學(xué)溫度又叫絕對(duì)溫度。攝氏溫度t和熱力學(xué)溫度T之間的換算關(guān)系為：T（K）=273+t（0C）。

13、必須指出，絕對(duì)零度 在實(shí)踐中是達(dá)不到的，任何物質(zhì)總是處于運(yùn)動(dòng)之中，所以物體的分子運(yùn)動(dòng)是不可能停止的，在科學(xué)技術(shù)上只能作到逐步接近于絕對(duì)零度而永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到。3.比容：比容就是單位質(zhì)量氣體所占有的容積，以符號(hào)表示，它的單位是米3/千克。顯然，比容和密度互成倒數(shù)關(guān)系，即=1。 二理想氣體定律：所謂理想氣體，是指分子本身不占體積，分子之間也不存在吸引力和排斥力的這樣一種假想氣體。實(shí)際上理想氣體是不存在的，這只不過(guò)是為了分析和計(jì)算而抽象出來(lái)的一種概念。在熱力工程中，常用的氣體如氧、氫、一氧化碳、二氧化碳等，與理想氣體十分接近，一般可做理想氣體處理。下面介紹一下理想氣體所遵循的基本定律。1波義耳馬略特

14、定律：英國(guó)科學(xué)家波義耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特通過(guò)實(shí)驗(yàn)各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了下面的定律：溫度不變時(shí)，理想氣體的比容與它的絕對(duì)壓力成反比，可以寫(xiě)成：P1/P2=2/1，或P1/P2=1/2。2蓋。呂薩克定律：法國(guó)科學(xué)家蓋。呂薩克經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出：壓力不變時(shí)，理想氣體的比容和其絕對(duì)溫度成正比?？蓪?xiě)成：1/2=T1/T2，或1/2 =T2/T13.查理定律：法國(guó)科學(xué)家查理最先研究發(fā)現(xiàn)：比容不變時(shí)，理想氣體的絕對(duì)溫度與絕對(duì)壓力成正比。可以寫(xiě)成：P1/P2= T1/T2。 第二節(jié)第二節(jié) 理想氣體狀態(tài)方程式理想氣體狀態(tài)方程式 要使燃料的熱能部分地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，需要依靠工質(zhì)狀態(tài)發(fā)生一系列有規(guī)律的變化。而工質(zhì)的狀態(tài)是由壓力P、

15、比容和溫度T這三個(gè)基本參數(shù)來(lái)表示的。這三個(gè)參數(shù)之間并不是孤立的，而是有內(nèi)在聯(lián)系的。一定量的氣體在開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)我們用P1、1 、T1 來(lái)表示，經(jīng)過(guò)狀態(tài)變化后氣體狀態(tài)用P2、2 、T2來(lái)表示。 綜合上述三個(gè)定律可以得到：P11/ T1= P22/ T2=R或P=RT（21式，適用于1千克氣體）。由于V=m，因而對(duì)于m千克的氣體來(lái)說(shuō)，上式可以寫(xiě)成：PV=mRT（22式適用于m千克氣體）。1式和2式稱(chēng)為理想氣體狀態(tài)方程式。式中：P絕對(duì)壓力，N/m2（牛頓/米2）比容，m2/Kg（米3/千克）T絕對(duì)溫度，Km氣體質(zhì)量，KgR氣體常數(shù)，J/（Kg*K）（焦耳/千克*開(kāi)），R=8314/，為氣體的分子量。

16、第三節(jié)第三節(jié) 熱力學(xué)的兩個(gè)定律熱力學(xué)的兩個(gè)定律 熱力學(xué)第一定律：大量的生產(chǎn)實(shí)踐和生活實(shí)踐證明：熱和功是可以互相轉(zhuǎn)化的。能量轉(zhuǎn)換守恒定律指出：“各種能量可以相互轉(zhuǎn)化，但它們的總量保持不變”。熱力學(xué)第一定律就是能量轉(zhuǎn)換和守恒定律在熱力學(xué)上的應(yīng)用。它可表達(dá)為：“熱能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，機(jī)械功也可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，一定量的熱能可以轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)量相當(dāng)?shù)臋C(jī)械功，一定量的機(jī)械功也可以轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)量相當(dāng)?shù)臒崮堋?。表示為：Q=U+w（23式）。Q：進(jìn)入氣體的能量；U：系統(tǒng)本身能量的增加；w：氣體對(duì)外所做的功。熱能用卡（cal）表示，機(jī)械功用焦耳（J）表示，1卡=4.1868焦耳4.2焦耳。熱力學(xué)第二定律：“熱能不可能自發(fā)地、

17、不付代價(jià)地從一個(gè)低溫物體傳至另一個(gè)高溫物體；使熱能全部而且連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功是不可能的（必然存在熱損失）；只吸熱不放熱的單熱源熱機(jī)（只有熱源而不傳給冷源）是不可能實(shí)現(xiàn)的?！钡谒墓?jié)第四節(jié) 熱力循環(huán)過(guò)程熱力循環(huán)過(guò)程 在工程熱力學(xué)中，熱力循環(huán)經(jīng)常是由定容過(guò)程、定壓過(guò)程、定溫過(guò)程、絕熱過(guò)程、多變過(guò)程等組成。下面分別介紹一下。1.定容過(guò)程：一定量的氣體在熱力過(guò)程中，保持容積不變的過(guò)程，稱(chēng)之為：定容過(guò)程。即在整個(gè)過(guò)程中，2=1=常數(shù)。在P1圖上是一條平行于縱坐標(biāo)的直線(xiàn)。12表示吸熱，12表示放熱。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程P=RT推出： T2/T1 =P2/P1，也就是查理定律。特點(diǎn)：定容過(guò)程定容過(guò)程（1）功量

18、計(jì)算：既然容積不變，氣體不對(duì)外作功，w=P*d=0。（2）熱量的計(jì)算：Q=C（T2-T1）。根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=U+w，因?yàn)閣=0，所以Q=U= C（T2-T1）。（24式）。這表明：在定容過(guò)程中，氣體所吸收的熱量全部用來(lái)增加氣體的內(nèi)能。2.定壓過(guò)程：壓力不變情況下進(jìn)行的熱力過(guò)程稱(chēng)為定壓過(guò)程。既在整個(gè)過(guò)程中P2=P1=P=常數(shù)。在P1圖上是一條平行于橫坐標(biāo)的直線(xiàn)。12表示 定壓過(guò)程定壓過(guò)程定壓膨脹吸熱，12表示壓縮并放熱。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程P=RT推出： T2/T1 =2/1，也就是蓋。呂薩克定律。特點(diǎn)：（1）功量的計(jì)算：由于在整個(gè)過(guò)程中P是常數(shù)，因此w=12Pd=P（21）=R（T2-T

19、1）（25式）（根據(jù)P=RT）。（2）熱量的計(jì)算：定壓過(guò)程中Q=CP（T2-T1）。將熱力學(xué)第一定律Q=U+w帶入上式，CP（T2-T1）=U+w，因?yàn)閁= C（T2-T1），w= R（T2-T1），所以CP（T2-T1）= C（T2-T1）+ R（T2-T1），整理得：CP= C+ R或CP-C= R。（26式）。 26式稱(chēng)為：“邁耶方程式”，表示在定壓條件下，溫度升高10C所需熱量比在定容下所需熱量要多一些，所多的就是定壓過(guò)程用于對(duì)外作功所需熱量。3.定溫過(guò)程：溫度不變情況下進(jìn)行的熱力過(guò)程稱(chēng)為定壓過(guò)程。既在整個(gè)過(guò)程中T2=T1=T=常數(shù)。在P1圖上如圖所示。12表示定溫膨脹吸熱過(guò)程，定溫過(guò)

20、程定溫過(guò)程12表示定溫壓縮放熱過(guò)程。特點(diǎn)：（1）功量的計(jì)算：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程P=RT，R、T都是常數(shù)，所以P=常數(shù)。（27式）既波義耳馬略特定律。W=RT*ln（P1/P2）=RT*ln（2/1）（2）熱量計(jì)算：根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=U+w，氣體溫度不變，理想氣體內(nèi)能就沒(méi)有變化，因此U=0，所以Q=w（28式）。 4絕熱過(guò)程：所謂絕熱過(guò)程就是氣體狀態(tài)變化的時(shí)候和外界沒(méi)有熱量的交換，既是氣體不吸收外界的熱量，也不向外界放出熱量。在內(nèi)燃機(jī)熱力過(guò)程中的壓縮、膨脹過(guò)程，由于活塞運(yùn)動(dòng)的很快，熱量來(lái)不及傳給氣體或氣體來(lái)不及向外界放熱，可認(rèn)為是近似的絕熱過(guò)程。(1)初態(tài)、終態(tài)參數(shù)間的關(guān)系：PK=常數(shù)。通

21、常在做近似計(jì)算時(shí)，空氣的絕熱指數(shù)K可以取1.4，燃?xì)獾腒取1.33。 P、的關(guān)系：P22K=P11K；T、的關(guān)系：T2/T1=（1/2）（K-1）；T、P的關(guān)系：T2/T1=（P2/P1）（K-1）/K。（2） 功量計(jì)算：（根據(jù)熱力學(xué)第一定律和微積分知識(shí)）W=R（T1-T2）/（K-1）。（3） 熱量計(jì)算：q=0，W=U1-U2。絕熱過(guò)程絕熱過(guò)程5.多變過(guò)程：前面所研究的四個(gè)熱力過(guò)程，都各有一個(gè)特點(diǎn)，就是在每一個(gè)過(guò)程中，都有一個(gè)參數(shù)保持不變。如在定容過(guò)程中工質(zhì)的比容不變，在定壓過(guò)程中工質(zhì)的壓力不變，在定溫過(guò)程中工質(zhì)的溫度不變，在絕熱過(guò)程中工質(zhì)與周?chē)橘|(zhì)沒(méi)有熱量交換。所以上述四個(gè)過(guò)程都是氣體狀態(tài)

22、變化的特殊過(guò)程。但實(shí)際過(guò)程比較復(fù)雜，P、T都發(fā)生變化，而且與外界存在熱量交換。因此我們用一個(gè)帶普遍性的過(guò)程來(lái)表示各種不同的過(guò)程，這便是多變過(guò)程。 其方程式為：Pn=常數(shù)。其中n稱(chēng)為多變指數(shù)。在一個(gè)特定的過(guò)程中，n是一個(gè)定值。但不同的多變過(guò)程，其n值不同。當(dāng)n=0時(shí)，P0=P=常數(shù)，為定壓過(guò)程；當(dāng)n=1時(shí)，P1=P=常數(shù)，為定溫過(guò)程；當(dāng)n=K時(shí)，PK=常數(shù)，為絕熱過(guò)程；當(dāng)n=時(shí)，P=常數(shù)，即P1/=P0=常數(shù)，為定容過(guò)程。n的數(shù)值根據(jù)具體條件來(lái)確定。 （1） 初態(tài)、終態(tài)參數(shù)間的關(guān)系：Pn=常數(shù)，Tn-1=常數(shù)，TnP1-n=常數(shù)。（2） 功量計(jì)算：（根據(jù)熱力學(xué)第一定律和微積分知識(shí)）W=R（T1-

23、T2）/（n-1）。 ( 3)熱量計(jì)算：q=Cn（T2-T1）Kj/Kg，其中Cn=CV（n-k）/（n-1）。 第五節(jié)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第五節(jié)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與高溫燃?xì)庀嘟佑|的零件強(qiáng)烈受熱，如不加以適當(dāng)?shù)睦鋮s會(huì)使內(nèi)燃機(jī)過(guò)熱，導(dǎo)致充量系數(shù)下降（進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣減少），燃燒不正常（早燃或爆燃），機(jī)油粘度變低，零件的摩擦和磨損加劇。結(jié)果使內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性、可靠性和使用壽命大大降低。所以應(yīng)該設(shè)法加以冷卻。這種熱能以任何一種方式從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體中去的現(xiàn)象稱(chēng)為熱交換。內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)中始終存在著熱交換。 傳熱是一種復(fù)雜的現(xiàn)象，為了便于研究，根據(jù)過(guò)程的物理本質(zhì)，將它分為三類(lèi)：（1

24、）導(dǎo)熱。導(dǎo)熱是指物質(zhì)各部分直接接觸而發(fā)生的熱量交換現(xiàn)象。導(dǎo)熱時(shí)物體各部分之間無(wú)宏觀的相對(duì)位移，單純的導(dǎo)熱現(xiàn)象可以在密實(shí)的固體中發(fā)生。（2）對(duì)流：由于流體各部分發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞過(guò)程叫對(duì)流。這種過(guò)程發(fā)生在液體與氣體之間。 （3）輻射：以電磁波的形式傳遞能量的過(guò)程叫輻射。這種現(xiàn)象與導(dǎo)熱和對(duì)流有著本質(zhì)的區(qū)別，它不需要物體間的直接接觸，只要溫度大于絕對(duì)零度的物體，它的熱能就有可能轉(zhuǎn)化為電磁波而向四周輻射，而另一物體在吸收了電磁波以后又把它轉(zhuǎn)化為熱能。在實(shí)際過(guò)程中，各種熱交換形式是同時(shí)存在的。如內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，高溫燃?xì)馀c缸壁接觸以對(duì)流形式將熱傳給缸壁，又以導(dǎo)熱形式傳給另一側(cè)缸壁，又以對(duì)流形式將熱

25、傳給冷卻水，冷卻水再到散熱器。同時(shí)缸體對(duì)空間也會(huì)發(fā)生輻射換熱。所以?xún)?nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)的傳熱形式既有導(dǎo)熱又有對(duì)流和輻射，三者并存。一溫度場(chǎng)和溫度梯度：一溫度場(chǎng)和溫度梯度：在某一瞬間，物體內(nèi)部溫度的分布情況叫溫度場(chǎng)。一般情況下物體內(nèi)部的溫度分布不僅隨空間而變化，而且還隨時(shí)間而變化，既溫度是時(shí)間和空間的函數(shù)。這種隨時(shí)間而變化的溫度場(chǎng)叫不穩(wěn)定溫度場(chǎng)，這種溫度場(chǎng)內(nèi)發(fā)生的導(dǎo)熱現(xiàn)象成為不穩(wěn)定導(dǎo)熱。如內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)情況下缸壁周?chē)膫鳠?。溫度分布不隨時(shí)間而變化的溫度場(chǎng)稱(chēng)為穩(wěn)定溫度場(chǎng)。這種情況下發(fā)生的導(dǎo)熱稱(chēng)為穩(wěn)定導(dǎo)熱。如長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)缸壁的換熱。在溫度場(chǎng)中同一瞬間，溫度相同的各點(diǎn)所連接的面，稱(chēng)為等溫面

26、。不同溫度的等溫面不會(huì)相交。溫度梯度是一種等溫面法線(xiàn)方向的矢量，它的正方向是朝溫度增加的方向。溫度降度指負(fù)的溫度梯度，它的數(shù)值與溫度梯度相等而方向相反。二傅立葉定律二傅立葉定律：按傅立葉定律研究確定，兩個(gè)等溫面之間所傳遞的熱量Q與溫度降度、時(shí)間t和垂直于熱量傳遞方向的截面積F成正比。既單位時(shí)間通過(guò)的熱量為：Qt*F/n，如果寫(xiě)成等式Q=F*t/n（W），式中F導(dǎo)熱面積，m2；t兩個(gè)等溫面之間的溫度差，0C；n兩個(gè)等溫面之間的法向距離，m；導(dǎo)熱系數(shù)（表明物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大?。琖/（m*0C），導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值等于在單位時(shí)間內(nèi)溫度沿著等溫面法線(xiàn)方向每單位長(zhǎng)度上溫度降低1時(shí)，每單位面積上所傳導(dǎo)的熱量。

27、三對(duì)流換熱的計(jì)算：三對(duì)流換熱的計(jì)算：流體與固體表面相接觸時(shí)所進(jìn)行的熱量傳遞過(guò)程稱(chēng)為對(duì)流換熱。在實(shí)際計(jì)算中，由于影響 因素很多，一個(gè)個(gè)考慮很煩瑣。牛頓建議用一個(gè)形式極為簡(jiǎn)單的公式既牛頓公式來(lái)計(jì)算：Q=*（tw-tf）*F（W）來(lái)計(jì)算。其中：tw固體壁表面溫度，0C；tf流體溫度，0C；F壁表面面積，m2；放熱系數(shù)（表征對(duì)流換熱過(guò)程強(qiáng)弱的指標(biāo)），W/（m2*0C），放熱系數(shù)在數(shù)值上等于溫差t為1時(shí)每m2傳熱面與流體在單位時(shí)間內(nèi)所交換的熱量。四輻射的四次方定律四輻射的四次方定律：輻射是一切物體固有的特性，任何物體都在不斷的放射輻射能。這種能量落在其他物體上時(shí)分成三部分：一部分被吸收，一部分被反射，另

28、一部分將穿過(guò)該物體。物體所吸收那部分輻射能又重新轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。被反射出去那部分能量，就?huì)落在其他物體上，而被其他物體所吸收。穿透過(guò)去的那部分能量同樣也要被其他物體所吸收。所以經(jīng)過(guò)一系列的吸收后，被輻射出去的能量，就完全分配在周?chē)鱾€(gè)物體之中。任何物體的輻射能力是指該物體在單位面積和單位時(shí)間內(nèi)所放出的能量，用E來(lái)表示。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出：“絕對(duì)黑體的輻射能力與其表面絕對(duì)溫度的四次方成正比”。這個(gè)結(jié)論稱(chēng)為：斯蒂芬波茨曼定律。寫(xiě)成等式為：E0=0*T4（W/m2） ,式中，E0絕對(duì)黑體輻射出的熱量； 0比例常數(shù)。0=5.6710-8W/(m2*K4).上式也可以寫(xiě)成:E0=5.67(T/100)4= C0(

29、T/100)4(W/m2),其中C0=5.67 W/(m2*K4),稱(chēng)為黑體的輻射系數(shù).工程常見(jiàn)物體都不是絕對(duì)黑體，其輻射能力E都小于絕對(duì)黑體的輻射能力E0，既EE0。為了求得不同物體的輻射能力E，故另E/E0=，我們稱(chēng)實(shí)際物體的輻射能力與同溫度下絕對(duì)黑體的輻射能力之比值為該物體的黑度，它表明了該物體接近于絕對(duì)黑體的程度，由于EE0，所以1。所以E=E0*=*C0（T/100）4（W/m2）（可以查表得出）。第三章第三章 離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理與工作原理第一節(jié) 離心式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)離心式壓縮機(jī)的輸送介質(zhì)、壓力和輸氣量不同，規(guī)格、型式不同，但它的基本結(jié)構(gòu)和基本元件是相同

30、的：主要是由轉(zhuǎn)子、定子和輔助設(shè)備等組成。一、 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子是離心式壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，它高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)氣體做功。轉(zhuǎn)子由主軸、葉輪、平衡盤(pán)、推力盤(pán)等部件所組成，在軸的一端或兩端通過(guò)連軸器分別與驅(qū)動(dòng)機(jī)或壓縮機(jī)其他汽缸轉(zhuǎn)子相連。 1.主軸：有三種形式：階梯軸、節(jié)鞭軸和光軸。(見(jiàn)下頁(yè)圖) 階梯軸階梯軸節(jié)鞭軸節(jié)鞭軸光軸光軸2葉輪：又稱(chēng)工作輪，在工作中隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)氣體做功。氣體在葉輪葉片的作用下，跟著葉輪做高速旋轉(zhuǎn)，并在葉輪中做擴(kuò)壓流動(dòng)，在流出葉輪時(shí)，氣體的壓強(qiáng)、速度和溫度都得到提高。3.平衡盤(pán)：在多級(jí)離心式壓縮機(jī)中，由于每級(jí)葉輪兩側(cè)的氣體作用力大小不等，使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)指向低壓端的合力，這個(gè)合力稱(chēng)為軸

31、向力。軸向力 對(duì)于壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是不利的，它使轉(zhuǎn)子向一端竄動(dòng)，甚至使轉(zhuǎn)子與機(jī)殼相碰，造成機(jī)械事故。因此要設(shè)法平衡它。平衡盤(pán)就是利用它的兩側(cè)氣體壓力差來(lái)平衡軸向力的零件。它位于高壓端，它的一側(cè)壓力（左側(cè)，對(duì)照?qǐng)D）可以認(rèn)為是末級(jí)葉輪輪盤(pán)側(cè)的間隙中的氣體壓力（高壓），另一側(cè)（右側(cè)）通向大氣或進(jìn)氣管，它的壓力是大氣壓力或進(jìn)氣壓力（低壓），由于平衡盤(pán)是熱套在主軸上，上述兩側(cè)壓力差就使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)與軸向力相反的力，其大小取決于平衡盤(pán)的受力面積（壓力=壓強(qiáng)*面積，壓強(qiáng)一定時(shí)，受力面積越大則壓力越大）（軸向力向左，平衡力向右）。應(yīng)當(dāng)指出的是，在通常情況下，平衡盤(pán)只平衡一部分軸向力（約70%），剩余軸向力（約

32、30%）由止推軸承來(lái)承受。(見(jiàn)下頁(yè)圖)4推力盤(pán)。是固定在主軸上的止推軸承的一部分，它的作用就是將轉(zhuǎn)子剩余的軸向力傳遞給止推軸承上的推力塊，實(shí)現(xiàn)力的平衡。5.連軸器：是軸與軸相互連接的一種部件。離心式壓縮機(jī)是靠連軸器來(lái)傳遞扭矩的。對(duì)連軸器有以下要求：（1）對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩轉(zhuǎn)子中心產(chǎn)生的偏差有一定的調(diào)整作用(由于對(duì)中引起的).（2）連軸器采用錐型與軸配合，更換軸端密封件時(shí)，連軸器拆裝方便。(3）安裝連軸器的軸端軸頸不易過(guò)長(zhǎng)。（4）計(jì)算軸系扭轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，需計(jì)算或測(cè)定連軸器的剛度，改變其剛度可調(diào)整軸系的扭轉(zhuǎn)臨界扭矩。連軸器的結(jié)構(gòu)有剛性、半剛性和撓性的，剛性連軸器適用于工作轉(zhuǎn)速小于3000轉(zhuǎn)/分的機(jī)組，高轉(zhuǎn)

33、速機(jī)組采用半撓性和撓性的。需要說(shuō)明的是：有些連軸器可以彌補(bǔ)機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)必然要產(chǎn)生的冷態(tài)不對(duì)中，以及運(yùn)轉(zhuǎn)中其它因素所引起的不對(duì)中，然而絕不能因?yàn)檫@種連軸器具有補(bǔ)償機(jī)組不對(duì)中的特性，而對(duì)安裝過(guò)程中找平找正的要求有絲毫的放松。6.轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子上的各個(gè)零件是用熱套法與軸連成一體，以保證在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不易松脫。為了更可靠起見(jiàn)，葉輪、平衡盤(pán)和連軸器等大零件還往往采用鍵與軸固定，以傳遞扭矩和防止松動(dòng)。有的葉輪不用鍵而用銷(xiāo)釘與軸固定。 二、定子結(jié)構(gòu)：由吸氣室、氣缸、隔板（包括擴(kuò)壓器、彎道和回流器）、支持軸承、推理軸承、軸端密封和排氣蝸殼等組成。1吸氣室：它的作用是把氣體從進(jìn)氣管或中間冷卻器順利地引導(dǎo)到葉輪進(jìn)口。進(jìn)

34、氣道的流通截面積沿流動(dòng)方向逐漸縮小，使氣流的壓強(qiáng)、溫度略有降低，而速度略有增加。一般高壓、小流量壓縮機(jī)的進(jìn)口速度515米/秒，中、低壓1545米/秒，出口速度為4080米/秒。2.氣缸：是壓縮機(jī)的殼體，又稱(chēng)機(jī)殼，由殼身和進(jìn)排氣室組成，內(nèi)裝有隔板（包括擴(kuò)壓器、彎道和回流器），密封體、軸承體等另部件。它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以承受氣體的壓力；應(yīng)有足夠的剛度，以免變形；法蘭結(jié)合面應(yīng)嚴(yán)密，保證氣體不向機(jī)外泄露。3.隔板：是定子的主要部件，它形成固定元件的氣體通道。根據(jù)隔板在壓縮機(jī)中所處的位置，可有四種類(lèi)型：進(jìn)氣隔板、中間隔板、段間隔板和排氣隔板。進(jìn)氣隔板和氣缸形成進(jìn)氣室，將氣體導(dǎo)流到第一級(jí)葉輪入口，對(duì)于采用

35、可調(diào)預(yù)懸的壓縮機(jī)，在進(jìn)氣隔板上還要裝上可調(diào)導(dǎo)葉,以改變氣體流向第一級(jí)葉輪的方向角。中間隔板，一是形成擴(kuò)壓器，使氣流自葉輪流出來(lái)以后具有的動(dòng)能減少，轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)的提高；二是形成彎道和回流器，使從擴(kuò)壓器出來(lái)的氣流轉(zhuǎn)彎流向中心，流到下一級(jí)葉輪的進(jìn)口。段間隔板是指在段對(duì)排的壓縮機(jī)中分隔兩段的排氣口。排氣隔板除與末級(jí)葉輪前隔板形成擴(kuò)壓器之外，還要形成排氣室。擴(kuò)壓器：從葉輪出來(lái)的氣體速度很大，動(dòng)能很大，為充分利用這部分動(dòng)能使氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步提高，在緊接葉輪出口處設(shè)置了擴(kuò)壓器。彎道和回流器：為了把擴(kuò)壓器后的氣體引導(dǎo)到下一級(jí)去進(jìn)一步增壓，在擴(kuò)壓器后設(shè)置了彎道和回流器。4.排氣室：排氣室的作用是把從擴(kuò)壓器或葉輪（無(wú)

36、擴(kuò)壓器時(shí)）出來(lái)的氣體匯集起來(lái)，引到機(jī)外輸氣管道或冷卻器中，并把較高的氣流速度降低至排氣室出口的氣流速度，使氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步提高。5.密封：離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子，一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)而另一個(gè)固定不動(dòng)，兩者之間必定具有一定的間隙，因此就一定會(huì)有氣體在機(jī)器內(nèi)部由一個(gè)部位泄露到另一個(gè)部位，同時(shí)還向機(jī)器外部（或內(nèi)部）進(jìn)行泄露。為了減少或防止氣體的這些泄露，需要設(shè)置密封裝置。離心式壓縮機(jī)的密封種類(lèi)很多。按其安置的位置可分為內(nèi)部密封（級(jí)間密封、中間密封）和外部密封（軸端密封），前者防止機(jī)器內(nèi)部通流部分各空腔之間的泄露，如輪蓋、定距套和平衡盤(pán)上的密封；后者防止或減少氣體由機(jī)器向外界泄露或由外界向機(jī)器內(nèi)部泄露（機(jī)器內(nèi)

37、部氣體壓強(qiáng)低于外界氣壓），如吸入側(cè)首級(jí)葉輪密封和末級(jí)葉輪出口密封。按其密封原理可分為氣封和液封。在氣封中有迷宮密封和充氣密封；在液封中有固定式密封、浮環(huán)式密封和固定內(nèi)裝式機(jī)械密封以及其它液體密封。我們這里主要介紹一下迷宮密封。 a：迷宮式密封：平滑型：曲折型：階梯型、蜂窩型。平滑型曲折型密封曲折型密封曲折型密封曲折型密封曲折型密封曲折型密封蜂窩型密封蜂窩型密封蜂窩型密封蜂窩型密封階梯型密封階梯型密封迷宮密封原理簡(jiǎn)圖迷宮密封原理簡(jiǎn)圖B密封原理：密封前后氣體有一定的壓強(qiáng)差，氣體從高壓端流向低壓端，當(dāng)通過(guò)密封齒和軸的間隙時(shí)，氣流速度加快，氣體壓強(qiáng)和溫度都要降低。由間隙流入下一個(gè)齒間空腔時(shí)，由于面積突

38、然擴(kuò)大，形成強(qiáng)烈的渦流。在容積比間隙容積大很多的空腔內(nèi)氣流速度幾乎等于零，動(dòng)能由于旋渦全部變?yōu)闊崮埽訜釟怏w本身，因而氣體溫度又從流經(jīng)間隙時(shí)的溫度回升到流入間隙前的溫度，但空腔中的壓強(qiáng)卻回升很少，可認(rèn)為保持流經(jīng)間隙時(shí)的壓強(qiáng)不變。氣體從這一空間流經(jīng)下一個(gè)密封齒和軸之間的間隙時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程，最后從整個(gè)密封流出。每流經(jīng)一個(gè)齒與軸的間隙，再流入另一個(gè)大的齒間空隙，壓強(qiáng)就降低一次，而溫度幾乎不變，這就是通常所說(shuō)的節(jié)流現(xiàn)象。增加齒數(shù)可增加密封效果，但齒數(shù)到一定數(shù)目后效果就不明顯了，一般齒數(shù)在635之間。6.軸承。離心式壓縮機(jī)的軸承有兩類(lèi)：一是支持軸承，二是推力軸承。支持軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子重量和其它附加

39、徑向力，保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)中心和汽缸中心一致，并在一定轉(zhuǎn)速下正常旋轉(zhuǎn)；推力軸承的作用是：承受轉(zhuǎn)子的軸向力，限制轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)，保持轉(zhuǎn)子在汽缸中的軸向位置。三其它結(jié)構(gòu)： 1底座：離心式壓縮機(jī)必須通過(guò)底座固定安裝在基礎(chǔ)上.2墊鐵：過(guò)去各類(lèi)型的壓縮機(jī)均采用墊鐵安裝，目前大中型離心式壓縮機(jī)組的安裝，大多已采用無(wú)墊鐵安裝法。3基礎(chǔ)。離心式壓縮機(jī)必須有良好的基礎(chǔ)，特別是高速大型機(jī)組，對(duì)基礎(chǔ)的要求更是嚴(yán)格，要求是永久性的不翹曲結(jié)構(gòu)，具有足夠的重量、剛性和強(qiáng)度。離心式壓縮機(jī)的基礎(chǔ)同時(shí)承受機(jī)器的靜載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)載荷，其動(dòng)力性能要防止出現(xiàn)過(guò)大的振動(dòng)，保證機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)操作人員的生理健康不應(yīng)造成不良影響。第二節(jié)

40、 離心式壓縮機(jī)的工作 原理和主要參數(shù)一工作原理：氣體由吸入室1吸入，通過(guò)葉輪2對(duì)氣體作功后，氣體的壓力、溫度、速度都提高，然后再進(jìn)入擴(kuò)壓器3，它使氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。為了把擴(kuò)壓器后的氣流引導(dǎo)到下一級(jí)葉輪，繼續(xù)進(jìn)行壓縮，在擴(kuò)壓器后設(shè)置了使氣流由離心方向改變?yōu)橄蛐姆较虻膹澋??；亓髌?主要起導(dǎo)向作用，使氣流以一定的方向均勻地進(jìn)入下一級(jí)葉輪進(jìn)口， 回流器中一般裝有導(dǎo)流葉片。至此，氣流流過(guò)了一個(gè)“級(jí)”，再繼續(xù)進(jìn)行二、三級(jí)壓縮后，經(jīng)蝸殼6及排出管12被引出至中間冷卻器。冷卻后再經(jīng)吸入室1”進(jìn)入第四級(jí)壓縮，最后由排出管12”輸出。這樣氣體每經(jīng)一級(jí)，壓力都提高，最后達(dá)到增壓的目的。(見(jiàn)上頁(yè)圖)二離心式壓

41、縮機(jī)的主要參數(shù) 表征離心式壓縮機(jī)性能的主要參數(shù)有：流量、排氣壓力或壓強(qiáng)比、轉(zhuǎn)速、功率和效率等。1流量：可以是容積流量，也可以是質(zhì)量流量。單位為：標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)立方米/分鐘（NM3/h或NM3/m）標(biāo)準(zhǔn)狀況指一個(gè)大氣壓.、273K時(shí)的氣體狀態(tài)。2排氣壓力（壓強(qiáng)比或排氣壓強(qiáng)）：壓強(qiáng)比=排氣絕對(duì)壓力/進(jìn)氣絕對(duì)壓力。3轉(zhuǎn)速：指壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，單位用轉(zhuǎn)/分來(lái)表示。4.功率：指驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)所需的軸功率和驅(qū)動(dòng)機(jī)的功率等，單位常用KW來(lái)表示。 三、離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)： 壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，進(jìn)氣流量、壓力是不斷變化的，要求壓縮機(jī)的流量、排氣壓力也隨之變化，也就是要不斷地改變壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，這就是壓縮機(jī)

42、的調(diào)節(jié)。壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)方式主要有以下五種： 1壓縮機(jī)出口節(jié)流調(diào)節(jié)：在壓縮機(jī)的排氣管上安裝有節(jié)流閥，改變閥門(mén)開(kāi)度就可以改變管網(wǎng)的阻力特性，也就改變了壓縮機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行工況。這種調(diào)節(jié)方式比較簡(jiǎn)單易行，但帶來(lái)附加的節(jié)流損失，調(diào)節(jié)量越大，這種附加的節(jié)流損失就越大。所以這種方法不經(jīng)濟(jì)，所以使用比較少。2壓縮機(jī)進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)：即在壓縮機(jī)進(jìn)氣管上安裝有節(jié)流閥，改變閥門(mén)開(kāi)度就改變了壓縮機(jī)的進(jìn)氣狀態(tài)，壓縮機(jī)特性也隨之改變。此方法簡(jiǎn)便易行，比出口節(jié)流調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性能好，并且使壓縮機(jī)性能曲線(xiàn)向小流量方向移動(dòng)，擴(kuò)大了穩(wěn)定工作范圍。3變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是壓縮機(jī)最經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方法，與前兩種調(diào)節(jié)相比無(wú)節(jié)流損失,但要求驅(qū)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也要

43、改變,目前應(yīng)用較多.鄯善首站的壓縮機(jī)組就是使用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來(lái)改變壓縮機(jī)工況的.4.進(jìn)口導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié):在壓縮機(jī)葉輪前裝設(shè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流葉片,借助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以改變導(dǎo)流葉片的安裝角，以改變氣流進(jìn)入葉輪的流動(dòng)方向，從而改變壓縮機(jī)的性能曲線(xiàn)，以適應(yīng)調(diào)節(jié)的要求。此方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 5.可轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)壓器葉片調(diào)節(jié)：裝設(shè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的擴(kuò)壓器葉片，在流量變化時(shí)相應(yīng)地改變?nèi)~片擴(kuò)壓器進(jìn)口處葉片的幾何角度，就可以調(diào)整氣流沖角，改變壓縮機(jī)的性能曲線(xiàn)，可改變喘振點(diǎn)，擴(kuò)大壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作范圍。次方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般是和其它方法聯(lián)合使用，很少單獨(dú)使用。目前，定轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)多采用進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)，變轉(zhuǎn)速氣輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)多采用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。其

44、它調(diào)節(jié)方法應(yīng)用較少。第三節(jié) 離心式壓縮機(jī)輔助設(shè)備的作用與原理一.氣體中間冷卻器： 離心式壓縮機(jī)的壓力比一般在33.5以上，甚至高達(dá)30或更高，對(duì)高壓力比壓縮機(jī)，如果不進(jìn)行冷卻，壓縮后的氣體溫度會(huì)很高。這不但使壓縮機(jī)多消耗功，而且對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也是十分不利的，特別對(duì)易燃易爆氣體，每段壓縮終了溫度必須嚴(yán)加控制，以防引起爆炸等事故，因此必須設(shè)置中間冷卻器。冷卻器的工作原理如下： 水進(jìn)口水進(jìn)口 水出口水出口冷卻器的形式有板式和列管式。板式換熱面積大，體積小，但工藝復(fù)雜，制作困難，應(yīng)用比較少，我們這里著重介紹列管式換熱器的工作原理。氣體走管外，冷卻水走管內(nèi)，這樣可以在管外帶肋片，大大提高氣體側(cè)的傳熱面積

45、，減小冷卻器體積。在氣體冷卻器中，一般是氣體與冷卻水作垂直交叉流動(dòng)，以增加換熱效果。減少冷卻管直徑、增加冷卻水或氣體的流速都可提高換熱效果。二齒輪增速器：作用是可實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)。原理：通過(guò)不同直徑齒輪之間的嚙合來(lái)達(dá)到升速的目的。V=r，兩個(gè)相互嚙合的齒輪，v是相同的，r不同則不同，r越大越小，r越小則越大。應(yīng)縣站的壓縮機(jī)組是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的,它的電機(jī)轉(zhuǎn)速約為3100RPM,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速約為12000RPM,中間就需要一個(gè)齒輪增速裝置.三.油系統(tǒng)設(shè)備：油系統(tǒng)設(shè)備由貯油箱、油泵、油冷卻器、油過(guò)濾器、安全閥、止回閥、調(diào)壓閥、控制閥以及高位油箱、油壓力脫氣槽、蓄壓器計(jì)、油位計(jì)和油管路等組成。第四章第四章 離心式壓縮機(jī)組的防喘振離心式壓縮機(jī)組的防喘振與安全保護(hù)措施與安全保護(hù)措施第一節(jié)第一節(jié) 喘振喘振離心式壓縮機(jī)運(yùn)行中的一個(gè)特殊現(xiàn)象就是喘振,防止喘振是壓縮機(jī)運(yùn)行中極其重要的問(wèn)題，許多事實(shí)證明，壓縮機(jī)的大量事故都與喘振有關(guān)，這一章我們來(lái)著重討論一下壓縮機(jī)的喘振問(wèn)題。一、什么是喘振？壓縮機(jī)在某轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)壓縮機(jī)的流量減少到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)整個(gè)壓縮機(jī)組的不穩(wěn)定狀況，壓縮機(jī)氣流參