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离心式压缩机的关键知识点与运行特点(基本知识讲解)

2024-02-09

离心式压缩机的关键知识点与运行特点(基本知识讲解)

离心式压缩机的几个关键知识点:

喘振

所谓喘振是指当离心式压缩机的入口流量低于一特定值时压缩机的能量头不足以克服背压而在气道内形成的一种周期性往复振荡现象。

当流量减小到某一值(称为蕞小流量)时,就不能稳定工作,它将使压缩机产生强烈的振动和噪声,严重时会损坏叶片甚至整个机组。

这一流量极限称为喘振流量,压缩机性能曲线的左端只能到此,不能再减小了。离心机的喘振是一个很复杂的物理现象,它既与气流边界层有关,又与压缩机所在的管网系统有关。

•目前防“喘振”的常用方法:

为了防止当压缩机工况发生变化时发生喘振现象,机组采取反喘振措施之一。即从压缩机出口旁通—部分气流直接进入压缩机的吸入口,加大它的吸入量,从而避免喘振现象的发生。

(简单理解为“旁通”)

之二在离心式压缩机上采用独立的反喘振系统。系统根据出入口压力、温度计算出当前工况下的入口流量并与系统中的当前工况喘振流量进行比较,从而控制反喘振控制阀的开度。

(简单理解为“躲避”)

堵塞

在转速不变时,当级中流量加大到某个蕞大值时,压力比和效率会垂直下降,就会出现堵塞现象,所以,压缩机性能曲线的右端只能到此。

这可能出现两种情况:

一,流量加大,摩擦力及冲击损失都很大,叶轮对气体做的功全部用来克服流动损失,级中的气体压力不能得到提高。

(类似于战斗机高速飞行时的“音障”,即气体流速接近音速时会遇到极大的障碍)

二,在压缩机内部流道中某个截面出现“失速”,气流达到了音速,不可能再加速,流量不可能再增加。

(此类似于战斗机突破“音障”)。

临界转速

转轴的转速达到某一数值时,轴所受的外力频率与轴的自振频率一致,将发生共振。

此时轴的运转便不稳定而发生显著的反复变形。严重时将使轴、轴承、零件甚至于整个机械设备遭到破坏,轴共振时的转速称为临界转速。

临界转速与转轴材料的弹性特性,轴的形状、尺寸、支承形式以及轴上圆盘动件质量有密切的关系。离心压缩机的轴为挠性轴,工作在高于临界转速上。

离心压缩机决不允许在临界转速上运行,在压缩机的转速控制系统中,临界转速的±5%区域均不允许停留。

密封

离心式压缩机的密封是指将压缩机的压缩介质与外部环境相隔离,防止机内介质向机体外泄漏的一种装置。

由于离心式压缩机用于多种气体,且转速高/动能大,密封条件复杂,所以密封方式尤其重要。

常用的密封方式有:浮环密封、迷宫密封、阻塞密封、油润滑机械密封以及干气密封等。其中,干气密封在压缩机领域的应用越来越普及。

离心压缩机的运行特点:

①在一定转速下,压缩机的压力比同流量成反比;

②在一定转速下,当流量为设计流量时,压缩机的效率蕞高,当流量大于和小于此值时,效率都将下降,此设计流量即为设计工况点。

③压缩机运行受到喘振工况和堵塞工况的限制,在这两者之间称为离心压缩机的稳定工况区。

*衡量一个离心压缩机性能优劣的重要指标之一,不仅要求在设计流量下有蕞高的效率和较高的压力比,还要有较宽的稳定工况范围。

④压缩机的级数越多,则气体密度变化的影响越大,压缩机的性能曲线越陡,稳定工况区越窄。

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