壓縮機(jī)介紹幻燈片

1、壓壓 縮縮 機(jī)機(jī)內(nèi)容內(nèi)容什么是壓縮機(jī)壓縮機(jī)的分類各種壓縮機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用工作原理結(jié)構(gòu)關(guān)鍵性的概念壓縮機(jī)與透平常見的密封型式壓縮機(jī)壓縮機(jī)什么是壓縮機(jī)？ 用來壓縮氣體氣體借以提高氣體氣體壓力的機(jī)械稱為壓縮機(jī)。也有把壓縮機(jī)稱為“壓氣機(jī)”和“氣泵”的。提升的壓力小于0.2MPa時(shí)，稱為鼓風(fēng)機(jī)。提升壓力小于0.02MPa時(shí)稱為通風(fēng)機(jī)。壓縮機(jī)的分類壓縮機(jī)的分類按工作原理分類按工作原理分類1容積式壓縮機(jī) 直接對(duì)一可變?nèi)莘e中的氣體進(jìn)行壓縮，使該部分氣體容積縮小、壓力提高。其特點(diǎn)是壓縮機(jī)具有容積可周期變化的工作腔。2動(dòng)力式壓縮機(jī) 它首先使氣體流動(dòng)速度提高，即增加氣體分子的動(dòng)能；然后使氣流速度有序降低，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為

2、壓力能，與此同時(shí)氣體容積也相應(yīng)減小。其特點(diǎn)是壓縮機(jī)具有驅(qū)使氣體獲得流動(dòng)速度的葉輪。動(dòng)力式壓縮機(jī)也稱為速度式壓縮機(jī)。按排氣壓力分類分分 類類名名 稱稱排氣壓力排氣壓力( (表壓表壓) )風(fēng)風(fēng) 機(jī)機(jī)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)15kPa100Mpa100Mpa按壓縮級(jí)數(shù)分類按壓縮級(jí)數(shù)分類 單級(jí)壓縮機(jī)單級(jí)壓縮機(jī) 氣體僅通過一次工作腔 或葉輪壓縮 兩級(jí)壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮機(jī) 氣體順次通過兩次工作 腔或葉輪壓縮 多級(jí)壓縮機(jī)多級(jí)壓縮機(jī) 氣體順次通過多次工作 腔或葉輪壓縮，相應(yīng)通 過幾次便是幾 級(jí)壓縮機(jī)容積流量分類容積流量分類 名 稱 容積流量(m3min) 微型壓縮機(jī) 1 小型壓縮機(jī) 110 中型壓縮機(jī) 10100 大型壓縮機(jī)

3、 100壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)或工作特征的分類 按工作按工作原理原理容積式容積式動(dòng)力式動(dòng)力式按運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)件工作件工作特性特性往復(fù)式往復(fù)式 回回 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 式式離離心心式式軸軸流流式式旋旋渦渦式式噴噴射射式式按運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)件結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特征特征活活塞塞式式隔隔膜膜式式柱柱塞塞式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子式式滑滑片片式式液液環(huán)環(huán)式式三角三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子渦渦旋旋式式羅羅茨茨雙雙螺螺桿桿單單螺螺桿桿 葉輪葉輪( (透平透平) )式式噴噴射射泵泵活塞式轉(zhuǎn)子式 滑片式渦旋式單螺桿幾種特殊的壓縮機(jī) 位號(hào)位號(hào)型號(hào)型號(hào)型式型式11-C-200011-C-20009H-4M/9H-4B/7H-7B9H-4M/9H-4B/7H-7B5 5段段3 3級(jí)離

4、心式級(jí)離心式11-C-310111-C-31014V-8B4V-8B2 2段離心式段離心式11-C-350111-C-350111H-5S11H-5S2 2段懸臂式離心式段懸臂式離心式11-C-380111-C-38017H-8S7H-8S2 2段離心式段離心式11-C-1801X11-C-1801XHL-9-065-3HL-9-065-3離心式離心式11-C-550111-C-550111H-5S/3V-311H-5S/3V-3離心式離心式11-C-11-C-2501AX/BX2501AX/BXD604 D604 4 4缸往復(fù)式缸往復(fù)式 12-C-123112-C-1231KS40LMZ K

5、S40LMZ 單缸單缸1 1段雙螺桿式段雙螺桿式 11-C-11-C-0101010901010109Y4-73No16.5FY4-73No16.5F單吸入離心式單吸入離心式根據(jù)根據(jù)seccosecco烯烴包的具體情況，這里只對(duì)離心式烯烴包的具體情況，這里只對(duì)離心式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)展開交壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)展開交流。流。離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)裂解氣壓縮機(jī)高壓段裂解氣壓縮機(jī)高壓段 11-C-2000/HP 11-C-2000/HP 型號(hào)：型號(hào)：7H-7B7H-7B工作原理工作原理離心式壓縮機(jī)依靠動(dòng)能的變化離心式壓縮機(jī)依靠動(dòng)能的變化來提高氣體的壓力。當(dāng)帶葉片來提高

6、氣體的壓力。當(dāng)帶葉片的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子( (即工作輪即工作輪) )轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片帶動(dòng)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)，把功傳遞給片帶動(dòng)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)，把功傳遞給氣體，使氣體獲得動(dòng)能。進(jìn)入氣體，使氣體獲得動(dòng)能。進(jìn)入定子部分后，因定子的擴(kuò)亞作定子部分后，因定子的擴(kuò)亞作用速度能量壓頭轉(zhuǎn)換成所需的用速度能量壓頭轉(zhuǎn)換成所需的壓力，速度降低，壓力升高，壓力，速度降低，壓力升高，同時(shí)利用定子部分的導(dǎo)向作用同時(shí)利用定子部分的導(dǎo)向作用進(jìn)入下一級(jí)葉輪繼續(xù)升壓，最進(jìn)入下一級(jí)葉輪繼續(xù)升壓，最后由蝸殼排出。對(duì)于每一臺(tái)壓后由蝸殼排出。對(duì)于每一臺(tái)壓縮機(jī)，為了達(dá)到設(shè)計(jì)需要壓力縮機(jī)，為了達(dá)到設(shè)計(jì)需要壓力，每臺(tái)壓縮機(jī)都設(shè)有不同數(shù)量，每臺(tái)壓縮機(jī)都設(shè)有不同數(shù)量

7、的級(jí)數(shù)和段數(shù)，甚至有幾個(gè)缸的級(jí)數(shù)和段數(shù)，甚至有幾個(gè)缸體組成。體組成。 圖 4-9 后彎、前彎和徑向葉輪 (a)后彎式 (b)前彎式 (c)徑向式 由物理學(xué)可知，回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩的變化等于外力矩，則 T=m(C2UR2-C1UR1)兩邊都乘以角速度，得 T=m(C2UR2-C1UR1)也就是說主軸上的外加功率N為： N=m(U2C2U-U1C1U) 上式兩邊同除以m則得葉輪給予單位質(zhì)量介質(zhì)的功即葉輪的理論能量頭。U2C22C2UR1R21C1U1C2R特點(diǎn)與應(yīng)用特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)由于是連續(xù)旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，可以大大地提高進(jìn)入其中的工質(zhì)量，提高功率。所以，離心式壓縮機(jī)的第一個(gè)特點(diǎn)是：功率大。由于工質(zhì)量可以

8、提高，必然導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)速的提高，所以第二個(gè)特點(diǎn)是高速性。無往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，動(dòng)平衡特性好，振動(dòng)小，基礎(chǔ)要求簡(jiǎn)單；1.易損部件少，故障少、工作可靠、壽命長(zhǎng)；機(jī)組單位功的重量、體積及安裝面積??；機(jī)組的運(yùn)行自動(dòng)化程度高，調(diào)節(jié)范圍廣，且可連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)；在多級(jí)壓縮機(jī)中容易實(shí)現(xiàn)一機(jī)多種蒸發(fā)溫度；潤(rùn)滑油與介質(zhì)基本上不接觸，從而提高了冷凝器及蒸發(fā)器的傳熱性能；對(duì)大型壓縮機(jī)，可由蒸氣動(dòng)力機(jī)或燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)直接帶動(dòng)，能源使用經(jīng)濟(jì)合理；缺點(diǎn)缺點(diǎn)單機(jī)容量不能太小，否則會(huì)使氣流流道太窄，影響流動(dòng)效率；因依靠速度能轉(zhuǎn)化成壓力能，速度又受到材料強(qiáng)度等因素的限制，故壓縮機(jī)每級(jí)的壓力比不大，在壓力比較高時(shí)，需采用多級(jí)壓縮；1.特別情況下

9、，機(jī)器會(huì)發(fā)生喘振而不能正常工作； 由于以上特點(diǎn)，離心式壓縮機(jī)與其他型式壓縮機(jī)相比有顯著的優(yōu)越性，被廣泛地應(yīng)用于下列工況：大流量需長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行壓比不高 在我們石化行業(yè)，離心式壓縮機(jī)傲視群雄地?fù)?dān)負(fù)著裝置或系統(tǒng)的動(dòng)力循環(huán)任務(wù)，昵稱“循環(huán)機(jī)”，是裝置名符其實(shí)的心臟。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)離心式壓縮機(jī)主要由以下幾部分組成轉(zhuǎn)子 主要由軸、葉輪、隔套，平衡鼓 (盤），半聯(lián)軸器組成。 定子 包括機(jī)殼，端蓋，導(dǎo)流隔板，支 撐軸承和級(jí)間密封（梳齒密封） 軸封止推軸承油路及保護(hù)裝置 級(jí)是壓縮機(jī)作功的級(jí)是壓縮機(jī)作功的最基本的單元，在級(jí)中最基本的單元，在級(jí)中葉片帶動(dòng)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)，把葉片帶動(dòng)氣體轉(zhuǎn)動(dòng)，把功傳遞給介質(zhì)，使介質(zhì)功傳遞給介質(zhì)，

10、使介質(zhì)獲得動(dòng)能。通過由隔板獲得動(dòng)能。通過由隔板構(gòu)成的擴(kuò)壓流道和擴(kuò)壓構(gòu)成的擴(kuò)壓流道和擴(kuò)壓槽槽, ,介質(zhì)的一部分動(dòng)能介質(zhì)的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力勢(shì)能，并被轉(zhuǎn)化為壓力勢(shì)能，并被導(dǎo)入下一級(jí)繼續(xù)壓縮。導(dǎo)入下一級(jí)繼續(xù)壓縮。中間級(jí)有葉輪、隔板、中間級(jí)有葉輪、隔板、級(jí)間密封等，末級(jí)是由級(jí)間密封等，末級(jí)是由葉輪、隔板和蝸殼組成葉輪、隔板和蝸殼組成 吸入室吸入室 作用是將介質(zhì)均勻地引導(dǎo)至葉輪的進(jìn)口，以減少氣流的擾動(dòng)和分離損失。它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，有軸向進(jìn)氣和徑向進(jìn)氣兩種。徑向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)多采用于多級(jí)雙支承壓縮機(jī)中。 圖4-6 吸入室的結(jié)構(gòu)示意圖 (a)軸向進(jìn)氣 (b)徑向進(jìn)氣 葉輪葉輪( (工作輪工作輪) )葉輪是一個(gè)最

11、重要的部件，通過葉輪將葉輪是一個(gè)最重要的部件，通過葉輪將能量傳遞給氣體，使氣體的速度及壓力都得到提高。能量傳遞給氣體，使氣體的速度及壓力都得到提高。 圖 4-8 半開式和閉式葉輪 (a)開式 (b)閉式 1、輪盤 2、葉片 3、輪蓋 影響葉輪性能的主要影響葉輪性能的主要因素是葉片的彎曲形狀。因素是葉片的彎曲形狀。按葉片出口端彎曲方向的按葉片出口端彎曲方向的不同，可分為后彎、前彎不同，可分為后彎、前彎及徑向葉輪三種類型。由及徑向葉輪三種類型。由于后彎式葉片的級(jí)效率較于后彎式葉片的級(jí)效率較高，因此被廣泛采用。葉高，因此被廣泛采用。葉輪是高速旋轉(zhuǎn)的部件，要輪是高速旋轉(zhuǎn)的部件，要求材料具有足夠的強(qiáng)度。

12、求材料具有足夠的強(qiáng)度。為了減少振動(dòng)，葉輪和軸為了減少振動(dòng)，葉輪和軸必須經(jīng)過動(dòng)平衡試驗(yàn)，以必須經(jīng)過動(dòng)平衡試驗(yàn)，以達(dá)到規(guī)定的動(dòng)平衡要求。達(dá)到規(guī)定的動(dòng)平衡要求。 圖 4-9 后彎、前彎和徑向葉輪 (a)后彎式 (b)前彎式 (c)徑向式 隔板與級(jí)間密封隔板與級(jí)間密封隔板將壓縮機(jī)的各級(jí)分隔開，并由相鄰的面構(gòu)成葉輪出口的擴(kuò)壓器、彎道和回流室。來自葉輪的氣體在擴(kuò)壓器通道內(nèi)將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能并通過彎道和回流室到達(dá)下一級(jí)葉輪入口，氣體在彎道和回流器的流動(dòng)，可以認(rèn)為壓力和速度不變，僅改變氣體的流動(dòng)方向。隔板分為上、下兩半，沿水平中心面分開。在隔板外圓圓周方向裝有齒形密封圈，與安裝在葉輪輪頸上的耐磨環(huán)構(gòu)成梳

13、齒密封，從而防止氣體在級(jí)間串通。 作用是把擴(kuò)壓器流出的氣體匯集起來排出去。由于外徑和流通截面逐漸擴(kuò)大，也起到使氣流減速和擴(kuò)壓的作用。 圖4 - 1 1 蝸殼的橫斷面的形狀 ( a ) 蝸殼外形 ( b ) 梯形 ( c ) 正置圓形 ( d ) 偏置圓形 圖4 - 1 2 迷宮式密封的結(jié)構(gòu)形式 ( a ) 整體式 ( b ) 鑲嵌式 ( c ) 組合鑲嵌式 ( d 、e ) 光軸式 蝸殼支撐軸承（又稱徑向軸承）支撐軸承（又稱徑向軸承）徑向軸承為多油楔、壓力潤(rùn)滑的可傾瓦塊式軸承。壓力油徑向進(jìn)入，通過小孔潤(rùn)滑瓦塊和支撐塊，然后向側(cè)向排出。軸承由等距離分布在軸徑圓周上的幾個(gè)瓦塊組成。瓦塊是鋼制的，內(nèi)

14、表面襯有巴氏合金，背面有凹進(jìn)去的支撐座，相應(yīng)地在瓦座上有支撐塊。瓦面與軸徑及瓦座均為同心圓，而瓦塊支撐座的圓弧曲率大于瓦座支撐塊的圓弧曲率這樣瓦背與瓦座在軸向上為線接觸，以利于瓦塊搖擺靈活更好地與轉(zhuǎn)軸間形成油楔，但瓦塊在軸向上并不能擺動(dòng)。這種軸承有如下優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)一步改善軸瓦中流體的動(dòng)力學(xué)性能。軸徑圓周上受力均勻，因而運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以最大限度的吸收轉(zhuǎn)子的徑向振動(dòng)。1.軸承抗油膜振蕩性能好。止推軸承止推軸承 離心壓縮機(jī)在正常工作時(shí)，由于出入口存在的壓差形成一指向低壓側(cè)（入口側(cè)）的軸向推力。壓縮機(jī)的平衡裝置能平衡大部分的軸向力，殘余軸向力則由止推軸承承擔(dān)，其止推塊稱為主止推塊。另外在啟動(dòng)時(shí)由于氣流的沖擊作

15、用，往往產(chǎn)生一個(gè)反方向的軸向推力，使轉(zhuǎn)子向高壓側(cè)竄動(dòng)；為此在主推塊的對(duì)面增設(shè)副止推塊。這種型式的止推承稱作雙端面止推軸承。止推軸承一般安裝壓機(jī)吸入側(cè)。常用的型式為：金斯伯利型（KINGSBURY)。11-CST-2101機(jī)殼機(jī)殼壓縮機(jī)機(jī)殼是將介質(zhì)與大氣隔絕，使介質(zhì)在其壓縮機(jī)機(jī)殼是將介質(zhì)與大氣隔絕，使介質(zhì)在其間完成能量轉(zhuǎn)換的重要部件。它還具有支承其間完成能量轉(zhuǎn)換的重要部件。它還具有支承其他靜止部件，如隔板、密封等的功能。機(jī)殼重他靜止部件，如隔板、密封等的功能。機(jī)殼重量大，形狀復(fù)雜，在其外部連接有進(jìn)氣、排氣量大，形狀復(fù)雜，在其外部連接有進(jìn)氣、排氣、潤(rùn)滑油、密封介質(zhì)等管道，兩側(cè)的端蓋上帶、潤(rùn)滑油、密

16、封介質(zhì)等管道，兩側(cè)的端蓋上帶有軸承箱和軸向密封室。對(duì)于高壓壓縮機(jī)，機(jī)有軸承箱和軸向密封室。對(duì)于高壓壓縮機(jī)，機(jī)殼一般采用筒型結(jié)殼一般采用筒型結(jié)構(gòu)，低壓壓縮機(jī)則構(gòu)，低壓壓縮機(jī)則采取水平剖分結(jié)構(gòu)，采取水平剖分結(jié)構(gòu)，烯烴工廠的機(jī)組均烯烴工廠的機(jī)組均采用水平剖分。采用水平剖分。平衡盤（鼓）平衡盤（鼓）由于葉輪兩側(cè)的壓力不相等，在轉(zhuǎn)子上受到一個(gè)指向葉輪進(jìn)口方向的軸向椎力。為了減少止推軸承的載荷，往往在末級(jí)之后設(shè)置一個(gè)平衡盤。因平衡盤左側(cè)為高壓，右側(cè)與進(jìn)氣壓力相通，因而形成一個(gè)相反的軸向推力，承擔(dān)了大部分的軸向推力，減輕了止推軸承的負(fù)荷。 圖 4-13 平衡盤 平衡盤的工作原理平衡環(huán)平衡環(huán)平衡盤平衡盤襯套襯

17、套軸套軸套平衡室平衡室P3P3平衡管平衡管至入口至入口平衡腔平衡腔P4P4軸向力軸向力PA平衡力平衡力PB出口壓力出口壓力P2P2入口壓力入口壓力P1P1軸向力的形成：葉片前后的壓力差產(chǎn)生了一個(gè)由出口指向入口的軸向力。 PA=P2-P1平衡力的形成：壓縮機(jī)出口介質(zhì)經(jīng)過軸套間隙到達(dá)平衡腔，形成平衡腔壓力P4。再經(jīng)過平衡盤間隙來到平衡室，形成平衡室壓力P3，并通過平衡管回到入口。由于平衡盤間隙和入口壓力的雙重影響，使得P3P4，二者壓力差在平衡盤上產(chǎn)生了一個(gè)與軸向力反向的平衡力。 PB=P4-P3注：P1 P3 P4 P2 同時(shí)也可以看出作用在葉輪上的壓力差與作用在平衡盤上的壓力差之間的關(guān)系：PA

18、 PB 由于平衡盤的面積小于葉輪的公稱面積，所以平衡力軸向力，因此，壓縮機(jī)的平衡裝置只能平衡掉一部分軸向力，剩下的則由推力軸承承擔(dān)。當(dāng)軸向力發(fā)生變化時(shí)，平衡力也將隨之發(fā)生變化，這種自我調(diào)整主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：壓力的自我調(diào)節(jié) 軸向力發(fā)生變化的起源是葉輪的前后壓力（P1、P2）發(fā)生了變化，由于平衡盤的前后壓力（P3、P4）均是來源于P1和P2，所以，平衡力是隨動(dòng)于軸向力的，而且這種調(diào)節(jié)與軸向力的變化是同向的，但幅度要小于軸向力的變化幅度。結(jié)構(gòu)上的自動(dòng)調(diào)節(jié) 軸向力的變化會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子竄動(dòng)，這種竄動(dòng)又會(huì)使平衡盤間隙發(fā)生改變，從而引起平衡室壓力（P4）的變化，最終改變平衡盤的平衡力。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)同樣也是

19、正向的，而且比壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)高效，幅度也大。平衡鼓 大型離心式壓縮機(jī)和離心泵的軸向力是相當(dāng)大的，相應(yīng)需要的平衡力也很大。在這種情況下，平衡盤自身的強(qiáng)度以及它跟軸的結(jié)合難以滿足要求，因此在大型離心式壓縮機(jī)和離心泵上通常使用有足夠軸向厚度的平衡鼓結(jié)構(gòu)。加氫壓縮機(jī)11-C-3501即采用平衡鼓結(jié)構(gòu)。 平衡鼓和平衡盤平衡原理一致，結(jié)構(gòu)相似，只是由于結(jié)構(gòu)的原因，平衡鼓不能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上自動(dòng)調(diào)節(jié)。 在實(shí)際設(shè)計(jì)中也有采用“鼓+盤”的方式將兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來。 11-C-5501需要特別說明的是，裂解氣壓縮機(jī)（11-C-2000）屬于一個(gè)特殊情況。由于壓縮機(jī)的三個(gè)壓縮段均屬于中間抽氣再壓縮，因此，設(shè)計(jì)上巧妙地將每

20、段的兩個(gè)壓縮塊采取葉輪“背靠背”的方式，從而使兩個(gè)壓縮塊的軸向力相互抵消。因此裂解氣壓縮機(jī)的每個(gè)壓縮段均沒有設(shè)置平衡裝置。MP段HP段葉輪葉輪止推軸承止推軸承支撐軸承支撐軸承干氣密封干氣密封平衡鼓平衡鼓干氣密封干氣密封支撐軸承支撐軸承蝸殼蝸殼彎道彎道回流器回流器吸入室吸入室 擴(kuò)壓槽擴(kuò)壓槽關(guān)于離心式壓縮機(jī)的幾個(gè)概念關(guān)于離心式壓縮機(jī)的幾個(gè)概念喘振喘振 所謂喘振是指當(dāng)離心式壓縮機(jī)的入口流量低于一特定值時(shí)壓縮機(jī)的能量頭不足以克服背壓而在氣道內(nèi)形成的一種周期性往復(fù)振蕩現(xiàn)象。 壓縮機(jī)工況變化時(shí)的特性曲線 圖 4-9 后彎、前彎和徑向葉輪 (a)后彎式 (b)前彎式 (c)徑向式 右下圖所示為離心式壓縮機(jī)的

21、特右下圖所示為離心式壓縮機(jī)的特性曲線。若壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況性曲線。若壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況A A點(diǎn)下點(diǎn)下工作時(shí)，氣流方向和葉片流道方向一工作時(shí)，氣流方向和葉片流道方向一致，不出現(xiàn)邊界層脫離現(xiàn)象，效率達(dá)致，不出現(xiàn)邊界層脫離現(xiàn)象，效率達(dá)最高值。當(dāng)流量減小時(shí)最高值。當(dāng)流量減小時(shí)( (工作點(diǎn)向工作點(diǎn)向A1A1移動(dòng)移動(dòng)) )，氣流速度和方向均發(fā)生變化，氣流速度和方向均發(fā)生變化，使非工作面上出現(xiàn)脫離現(xiàn)象，當(dāng)流，使非工作面上出現(xiàn)脫離現(xiàn)象，當(dāng)流量減少到臨界值量減少到臨界值(A1)(A1)點(diǎn)時(shí)，脫離現(xiàn)象點(diǎn)時(shí)，脫離現(xiàn)象擴(kuò)展到整個(gè)流道，使損失大大增加，擴(kuò)展到整個(gè)流道，使損失大大增加，壓縮機(jī)產(chǎn)生的能量頭不足以克服背壓壓縮機(jī)產(chǎn)

22、生的能量頭不足以克服背壓（排氣壓力），致使氣流倒流，倒流（排氣壓力），致使氣流倒流，倒流的氣體與吸進(jìn)來的氣體混合，流量增的氣體與吸進(jìn)來的氣體混合，流量增大，葉輪又可壓送氣體。但由于吸入大，葉輪又可壓送氣體。但由于吸入氣體量沒有變化，流量仍然很小，故氣體量沒有變化，流量仍然很小，故又將產(chǎn)生脫離，再次出現(xiàn)倒流現(xiàn)象，又將產(chǎn)生脫離，再次出現(xiàn)倒流現(xiàn)象，如此周而復(fù)始。這種氣流來回倒流撞如此周而復(fù)始。這種氣流來回倒流撞擊的現(xiàn)象稱為擊的現(xiàn)象稱為“喘振喘振”，它將使壓縮，它將使壓縮機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞葉片甚至整個(gè)機(jī)組。損壞葉片甚至整個(gè)機(jī)組。 壓縮機(jī)工況變化時(shí)的特性

23、曲線 為了防止當(dāng)壓縮機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象，機(jī)組中須采取反喘振措施。即從壓縮機(jī)出口旁通部分氣流直接進(jìn)入壓縮機(jī)的吸入口，加大它的吸入量，從而避免喘振現(xiàn)象的發(fā)生。 目前，在離心式壓縮機(jī)上均采用獨(dú)立的反喘振系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)出入口壓力、溫度計(jì)算出當(dāng)前工況下的入口流量并與系統(tǒng)中的當(dāng)前工況喘振流量進(jìn)行比較，從而控制反喘振控制閥的開度。 烯烴工廠的離心壓縮機(jī)均采用的是美國(guó)GE公司的PLC系統(tǒng)。另外，美國(guó)TRICON公司的TS-3000計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也被廣泛地使用。 一般來說，反喘振控制器具有以下特點(diǎn)：反喘振控制閥為快開慢關(guān)型。1.控制系統(tǒng)將設(shè)計(jì)喘振線（圖中黑線，制造工廠運(yùn)用多點(diǎn)回歸法計(jì)算）提前10%為實(shí)

24、際控制線（圖中紅線），再提前10%為控制閥動(dòng)作線（圖中藍(lán)線）。也就是說，入 口實(shí)際流量點(diǎn)一旦進(jìn)入藍(lán)線左側(cè)，反喘振控制閥就開始打開，并根據(jù)離紅線的橫坐標(biāo)距離確定開度，到達(dá)紅線時(shí)控制閥全開。每發(fā)生一次喘振，反喘振控制閥動(dòng)作線就提前10%至校正動(dòng)作線（圖中綠線）。只有復(fù)位后才回歸原位。堵塞堵塞 所謂堵塞即流量已達(dá)最大值，如圖中的A2點(diǎn)，此時(shí)，壓縮機(jī)流道中某個(gè)最小截面處的氣流速度達(dá)到了音速，流量不可能繼續(xù)增加。 從堵塞點(diǎn)(最大流量點(diǎn))到喘振點(diǎn)(最小流量點(diǎn))這一范圍，稱為離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)。它的大小也是壓縮機(jī)性能好壞的標(biāo)志之一。 由右圖可看出，壓縮機(jī)真正安全的運(yùn)行區(qū)域是由四部分構(gòu)成的。 脫口轉(zhuǎn)速

25、密封工作最低轉(zhuǎn)速 喘振工況1.堵塞工況喘喘振振工工況況堵堵塞塞工工況況脫扣轉(zhuǎn)速脫扣轉(zhuǎn)速密封工作轉(zhuǎn)速密封工作轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，軸所受的外力頻率與軸的自振頻率一致，將發(fā)生共振，此時(shí)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)便不穩(wěn)定而發(fā)生顯著的反復(fù)變形。嚴(yán)重時(shí)將使軸、軸承、零件甚至于整個(gè)機(jī)械設(shè)備遭到破壞，軸共振時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速，常用nc表示。 轉(zhuǎn)軸的臨界轉(zhuǎn)速nc與轉(zhuǎn)軸材料的彈性特性，軸的形狀、尺寸、支承形式以及軸上圓盤動(dòng)件質(zhì)量有密切的關(guān)系。 軸在共振時(shí)的臨界轉(zhuǎn)速在理論上有無窮多個(gè)，可分為一階、二階、三階。工作轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速(nc1)的軸稱為撓性軸，低于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為剛性軸。 烯烴工廠所有

26、的泵均為剛性軸，不需要考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響。壓縮機(jī)則全是撓性軸，由于高于一階的其他階次臨界轉(zhuǎn)速都遠(yuǎn)高于工作轉(zhuǎn)速，所以實(shí)際運(yùn)行中只考慮一階臨界轉(zhuǎn)速，我們常說的臨界轉(zhuǎn)速也只指一階臨界轉(zhuǎn)速。 壓縮機(jī)決不允許在臨界轉(zhuǎn)速上運(yùn)行，在壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中，臨界轉(zhuǎn)速的5%區(qū)域均不允許停留。離心式壓縮機(jī)的軸端密封離心式壓縮機(jī)的軸端密封l離心式壓縮機(jī)的軸端密封是指將壓縮機(jī)內(nèi)部介質(zhì)與外部環(huán)境相隔離，防止機(jī)內(nèi)介質(zhì)向機(jī)體外泄漏的一種裝置。l離心式壓縮機(jī)的軸端密封主要有以下幾種型式：軸向密封：浮環(huán)密封、阻塞密封徑向密封：?jiǎn)味嗣媛菪凼綑C(jī)械密封、 干氣密封軸向密封軸向密封l軸向密封是防止介質(zhì)沿軸向軸向泄漏到機(jī)體外。浮環(huán)密封

27、：常用于中、高壓離心壓縮機(jī)中。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的機(jī)械密封在周速大于40m/s、溫度高于200以后很難適應(yīng)。 浮環(huán)密封機(jī)理 浮環(huán)密封屬于流阻型非接觸式動(dòng)密封，是依靠密封間隙內(nèi)的流體阻力效應(yīng)而達(dá)到阻漏目的。由于存在間隙，避免了固體摩擦，適用于高速情況，即可封堵液體，也可封堵氣體。清潔油出口清潔油出口清潔油進(jìn)口清潔油進(jìn)口污油出口污油出口內(nèi)浮環(huán)內(nèi)浮環(huán)外浮環(huán)外浮環(huán)浮環(huán)密封有下列優(yōu)點(diǎn)：1）密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比機(jī)械密封零件少。2）對(duì)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)并不敏感，有穩(wěn)定密封性能。3）密封件不產(chǎn)生磨損，密封可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單、檢修方便。4）因密封件材料為金屬，堅(jiān)固耐高溫。5）浮環(huán)可以多個(gè)并列使用，組成多層浮動(dòng)環(huán)，能有效的密封10

28、MPa以上的高壓。6）能用于1000020000r/min的高速旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，尤其使用于氣體壓縮機(jī)，其許用速度高達(dá)100m/s以上，這是其他密封所不能比擬的。 7）只要采用耐腐蝕金屬材料或里襯耐腐蝕的非金屬材料（如石墨）作浮動(dòng)環(huán)，可以用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的密封。8）因密封間隙中是液膜，所以摩擦功率極小，使機(jī)器有較高的效率。浮環(huán)密封的缺點(diǎn)： 密封件的制造精度要求高，環(huán)的不同心度和端面的不垂直度和表面不粗糙度對(duì)密封性能有明顯的影響。1. 對(duì)氣體介質(zhì)雖然密封性好，但需要一套復(fù)雜而昂貴的自動(dòng)化供油系統(tǒng)。阻塞密封：常用于低壓、低轉(zhuǎn)速且工藝介質(zhì)可以與密封介質(zhì)混合的工況。 密封原理：氣體阻塞密封完全是利用梳齒密封

29、層次減壓的原理。密封氣體密封氣體抽氣抽氣徑向密封徑向密封所謂徑向密封是指將介質(zhì)在軸向的泄漏通過一定的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閺较虻男孤?，并在徑向進(jìn)行密封。其典型的結(jié)構(gòu)形式是機(jī)械密封式。目前在壓縮機(jī)上使用較多的單端面螺旋槽式機(jī)械密封、干氣密封等均是在機(jī)械密封的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而來。單端面螺旋槽式機(jī)械密封 原理與結(jié)構(gòu)：動(dòng)、靜環(huán)之間依靠軸的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在密封油的作用下形成油膜；動(dòng)環(huán)的密封端面上有螺旋狀牙槽對(duì)封油起泵送循環(huán)作用；外側(cè)浮環(huán)對(duì)封油起限流保壓作用；在隔離室內(nèi)注入干凈的新氫，防止循環(huán)氣污染封油。 1 2 3 4 7 6 5進(jìn)油89 1-調(diào)整墊; 2-外側(cè)浮環(huán); 3-動(dòng)環(huán)座; 4-靜環(huán)座; 5-氫氣;

30、 6-平衡管; 7-氣封 ;8-內(nèi)泄漏; 9-回油圖1 單端面螺旋槽機(jī)械密封結(jié)構(gòu)圖壓力側(cè)螺旋形牙槽干氣密封：干氣密封是二十世紀(jì)六十年代末期從氣體動(dòng)壓軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型非接觸式密封。該密封利用流體動(dòng)力學(xué)原理，通過在密封端面上開設(shè)動(dòng)壓槽在密封端面上開設(shè)動(dòng)壓槽而實(shí)現(xiàn)密封端面的非接觸運(yùn)行。由于密封非接觸運(yùn)行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，適合作為高速、高壓設(shè)備的軸封，在壓縮機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，干氣密封正逐漸替代浮環(huán)密封、迷宮密封和油潤(rùn)滑機(jī)械密封 。烯烴工廠的離心式壓縮機(jī)全部采用英國(guó)的約翰克蘭公司的這一密封形式。 干氣密封具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）密封無磨損，使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠；2）密封功率消耗小，僅為接觸式機(jī)械密封的5%左右；3）與其他非接觸式密封相比，干氣密封氣體泄漏量小，是一種環(huán)保型密封；4）密封輔助系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠，不需要密封油系統(tǒng) ，因此消除工藝流程中的氣體被油污染，使用中也不需要維護(hù)。干氣密封的缺點(diǎn)：密封自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，對(duì)加工工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和裝配能力要求較高。適應(yīng)工況變化的能力不強(qiáng)。工藝介質(zhì)必須允許與密封干氣相混。需要一