3.1离心压缩机 - Copy.pdf

3 离心式压缩机 A centrifugal compressor 离心压缩机 Centrifugal Compressor • 主讲内容： • 1、离心式压缩机结构，原理 • 2、离心压缩机基本理论： 欧拉方程；能量方程；伯努利方程；连续方程； 功；功率；效率 • 3、离心压缩机特性，调节 • 4 、相似理论及应用 • 3.1 概 述 叶轮式流体机械： 定义：是以叶轮转子的旋转进行能量转换的机械。 也叫：离心式；速度式；透平式（turbine) 等。 叶轮机械分类 (impeller machinery) 径流式 单吸式;双吸式。 （离心式） 叶轮式 轴流式 单级式;多级式 (impeller) 混流式 单吸式;多吸式 旋流式 旋涡式；液环式 原动机种类： turbine 水轮机；汽轮机；燃气轮机；废气轮机；风力机；液压马达等 工作机种类： 离心压缩机；离心泵；鼓风机；通风机；风扇； 液力变矩器等。 压缩机 离心泵 鼓风机 风机 液力变矩器 3.1.1 离心压缩机的典型结构与工作原理 离心式压缩机是叶轮（或透平turbine ）机械的一种，是以气体为输 送介质的工作机，大型企业中应用广泛，其主要特点有： • 1、优点 （1）排气量大，排气平稳、均匀。最大可达12~17万立方 米/小时。工作压力达：15~35MPa,最高达70MPa。 （2 ）转速高、功率大。一般在10000转/分以上，可用汽轮 机、燃气轮机直接驱动。 （3）结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积少。 （4 ）运转性能好。易损件少，维修方便。可保持2~3年运 行。 • 2、缺点 （1）单级压力比不高。高压时需要多级串联，大于70MPa 时只能使用活塞式压缩机。 （2 ）不适应小排量工况。 （3）效率较活塞式压缩机低，噪音大。 （4 ）操作、管理、维修技术要求高。 （1）离心式压缩机工作原理 工作原理: • 利用气体动力学原理，介质进入叶轮叶道后，高速 旋转的叶片带动介质旋转，使介质产生离心力，在离心 力作用下介质飞出叶道并产生动能和压能，从而实现机 械能转化。 随后，介质进入扩压管， 介质流动速度降低，使 部分动能转化为压能， 达到压力升高的目的。 • 能量转化过程：机械能→气体动能和压能→全部压能 ↓ ↓ ↓ 叶轮 叶道内介质 扩压器 叶轮输出的是机械能，转速越高、直径越大输送能量越大。 离心力： F mr2 气体或液体，从叶轮上获得能量，但转化为压能时受离心力 影响。介质质量、叶轮半径和转速直接影响离心力。 当叶轮半径和转速一定时： 液体： 质量大，体积、温度不变化，机械能大部分转为液压能。 气体： 质量小，比容、温度都变化，使气体离心力减小；同时，部 分能量转化为热能，降低了气体所生成的压力能。 （2 ）离心式压缩机基本结构 • 离心式压缩机基本结构 按流道各组件顺序： （