第七章離心壓縮機(jī)的性能曲線和調(diào)節(jié)§7-1離心壓縮機(jī)的性能曲線整機(jī)的效率、壓比與流量之間的關(guān)系§7-1離心壓縮機(jī)的性能曲線1不同轉(zhuǎn)速下§7-1離心壓縮機(jī)的性能曲線2無(wú)量綱性能曲線一、級(jí)數(shù)對(duì)壓縮機(jī)性能曲線的影響§7-1離心壓縮機(jī)的性能曲線二級(jí)串聯(lián)使工況范圍變窄，性能曲線變陡中冷器影響§7-1離心壓縮機(jī)的性能曲線擴(kuò)大整機(jī)的穩(wěn)定工況范圍，應(yīng)盡量設(shè)法使后面級(jí)的性能曲線平坦些，如可對(duì)后幾級(jí)采用較小葉輪出口安裝角。二、轉(zhuǎn)速變化對(duì)壓縮機(jī)性能曲線的影響§7-1離心壓縮機(jī)的性能曲線能量頭與圓周速度關(guān)系轉(zhuǎn)速增加，壓比增加，氣流馬赫數(shù)增加，穩(wěn)定工況范圍便小，性能曲線變陡壓縮機(jī)性能曲線分析（1）一定轉(zhuǎn)速下，增大流量，壓縮機(jī)壓比下降；反之則上升（2）一定轉(zhuǎn)速下存在效率最高值的最佳流量，該最佳流量為設(shè)計(jì)流量，對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。（3）壓縮機(jī)性能曲線在左喘振工況點(diǎn)和右堵塞工況點(diǎn)之間的區(qū)域?yàn)榉€(wěn)定工況區(qū)域，這為衡量壓縮機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。（4）壓縮機(jī)級(jí)數(shù)越多，氣體受密度變化影響越大，性能曲線越陡，穩(wěn)定工況范圍越窄，尤其對(duì)于有中間冷卻的多級(jí)壓縮機(jī)。（5）轉(zhuǎn)速增大，壓縮機(jī)性能曲線向大流量方向移動(dòng)且變陡，穩(wěn)定工況范圍變窄?！?-1離心壓縮機(jī)的性能曲線（1）管網(wǎng)系統(tǒng)：壓縮機(jī)后面壓縮氣體所經(jīng)過(guò)的全部裝置的總稱(chēng)。（2）壓縮氣體經(jīng)過(guò)管網(wǎng)時(shí)，要克服一系列阻力而產(chǎn)生壓力損失（沿程和局部損失）（3）管網(wǎng)性能曲線：通過(guò)管網(wǎng)的氣體流量與保證該流量通過(guò)管網(wǎng)所需壓力之間的關(guān)系曲線§7-2壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合工作管網(wǎng)性能曲線與壓縮機(jī)聯(lián)合工作情況§7-2壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合工作閥門(mén)關(guān)小，A增大閥門(mén)開(kāi)大，A減小偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)（平衡工作點(diǎn)），效率下降，故管網(wǎng)阻力計(jì)算要正確。管網(wǎng)曲線指導(dǎo)意義：管網(wǎng)設(shè)計(jì)和壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)判斷平衡狀況穩(wěn)定性分析§7-2壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合工作微小擾動(dòng)法一、旋轉(zhuǎn)失速流量增大－氣流軸向速度增大－沖角i變小為負(fù)值－氣流射向非工作面－工作面出現(xiàn)氣流脫離－氣流慣性抑制脫離擴(kuò)大流量增大－擴(kuò)壓度減?。瓪饬鞣蛛x不易擴(kuò)大§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振流量減?。瓪饬鬏S向速度減?。瓫_角i增大－氣流射向工作面－非工作面出現(xiàn)氣流脫離并擴(kuò)大流量減?。瓟U(kuò)壓度增大－氣流易分離葉片擴(kuò)壓器流動(dòng)情況與葉輪相同§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振（1）當(dāng)流量下降，沖角增大時(shí)，由于氣流不均勻性或加工問(wèn)題，總是在某一個(gè)或幾個(gè)葉片上先發(fā)生氣流脫離現(xiàn)象，形成一個(gè)或幾個(gè)脫離區(qū)（脫離團(tuán)）（2）葉輪中脫離團(tuán)相對(duì)于葉片的移動(dòng)傳播速度小于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的圓周速度，旋轉(zhuǎn)脫離。（3）對(duì)葉片擴(kuò)壓器級(jí)，旋轉(zhuǎn)脫離首先在葉片擴(kuò)壓器中出現(xiàn)，對(duì)于無(wú)葉擴(kuò)壓器級(jí)，旋轉(zhuǎn)脫離一般先在葉輪中出現(xiàn)§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫離的氣流參數(shù)脈動(dòng)§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振氣流脈動(dòng)－周期性交變應(yīng)力－共振－葉片破壞§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振旋轉(zhuǎn)失速由工況變化導(dǎo)致葉片通道中產(chǎn)生嚴(yán)重的氣流脫離，形成旋轉(zhuǎn)脫離現(xiàn)象而使級(jí)性能明顯惡化的現(xiàn)象，稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)失速漸進(jìn)失速突變失速：特性曲線不連續(xù)性失速解除的流量要大于進(jìn)入失速的流量，稱(chēng)為滯后現(xiàn)象漸進(jìn)失速與突變失速同時(shí)出現(xiàn)：二、喘振工況流量減小－旋轉(zhuǎn)失速－流動(dòng)惡化－出口壓力降低－管網(wǎng)氣流回流－管網(wǎng)壓力等于出口壓力－氣流正向流－壓縮級(jí)正常工作－管網(wǎng)壓力升高－流量下降－倒流－…..如此周而復(fù)始，在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)生了周期性的軸向低頻大振幅的氣流振蕩現(xiàn)象，稱(chēng)為喘振。喘振時(shí)壓力速度變化§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振1喘振機(jī)理2喘振危害性：（1）壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子經(jīng)受交變應(yīng)力而斷裂（2）級(jí)件壓力失常而引起強(qiáng)烈振動(dòng)，導(dǎo)致密封及推力軸承損壞（3）使運(yùn)動(dòng)元件和靜止元件相碰，造成事故§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振3喘振條件：內(nèi)部：強(qiáng)烈突變失速外部：管網(wǎng)容量和特性容量大，喘振振幅大，頻率低。喘振界限線§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振最小流量工作線4防止喘振方法（1）壓縮機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)加寬穩(wěn)定工況區(qū)，喘振流量小于0.8設(shè)計(jì)流量（2）在壓縮機(jī)性能曲線上標(biāo)注喘振線和防喘振線（1.05-1.1喘振流量）（3）防喘放空（4）防喘回流（5）轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)壓器葉片及改變轉(zhuǎn)速（6）壓縮機(jī)進(jìn)口安置溫度、流量監(jiān)視儀表，出口安置壓力監(jiān)視儀表，報(bào)警停車(chē)§7-3旋轉(zhuǎn)失速和喘振5判斷喘振方法（1）測(cè)聽(tīng)壓縮機(jī)出氣管氣流噪聲（2）觀測(cè)壓縮機(jī)出口壓力和進(jìn)口流量變化（3）觀測(cè)機(jī)體和軸承的振動(dòng)情況防喘振自動(dòng)控制裝置或人工識(shí)別：防喘振閥打開(kāi)消除喘振－查找原因－采取措施－關(guān)閉防喘振閥－投入運(yùn)行§7-4壓縮機(jī)的串聯(lián)和并聯(lián)一串聯(lián)質(zhì)量流量相等，（1）總性能曲線變陡（2）提高壓力或/和流量（3）管網(wǎng)阻力太低，串聯(lián)無(wú)意義§7-4壓縮機(jī)的串聯(lián)和并聯(lián)二、并聯(lián)1使用情況：（1）必須加大氣體供應(yīng)量，而不對(duì)現(xiàn)有壓縮機(jī)作重新設(shè)計(jì)或改建（2）氣體需求量很大，用一臺(tái)壓縮機(jī)供氣可能尺寸過(guò)大或制造上有困難（3）用戶的需氣量經(jīng)常變動(dòng)§7-4壓縮機(jī)的串聯(lián)和并聯(lián)（1）每臺(tái)壓縮機(jī)壓比相等，總壓比不變或升高（管網(wǎng)曲線定）（2）流量不變或提高流量，但流量小于壓縮機(jī)單獨(dú)工作流量之和（管網(wǎng)曲線定）（3）管網(wǎng)阻力太大，并聯(lián)無(wú)意義（4）轉(zhuǎn)速差別引起的協(xié)調(diào)問(wèn)題，轉(zhuǎn)速低者可能發(fā)生喘振現(xiàn)象2運(yùn)行特征按調(diào)節(jié)任務(wù)：1等壓力調(diào)節(jié)2等流量調(diào)節(jié)3比例調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方法：（1）出口節(jié)流（2）進(jìn)口節(jié)流（3）采用可轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)口導(dǎo)葉（4）采用可轉(zhuǎn)動(dòng)的擴(kuò)壓器葉片（5）改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)一壓縮機(jī)出口節(jié)流調(diào)節(jié)（改變管網(wǎng)性能曲線）1壓力不變，流量變化2流量不變，壓力變化缺點(diǎn)：不經(jīng)濟(jì)，效率下降大，不適用于性能曲線較陡，流量調(diào)節(jié)量的情況，只在小型鼓風(fēng)機(jī)和通風(fēng)機(jī)中使用?！?-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)二壓縮機(jī)進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)（改變壓縮機(jī)性能曲線）1壓力不變，流量變化2流量不變，壓力變化優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性好；喘振流量減??；簡(jiǎn)便缺點(diǎn)：節(jié)流后氣流均勻性§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)二壓縮機(jī)進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)（改變壓縮機(jī)性能曲線）1壓力不變，流量變化2流量不變，壓力變化優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性好；喘振流量減小；簡(jiǎn)便缺點(diǎn)：節(jié)流后氣流均勻性§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)三可轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)（進(jìn)氣預(yù)旋調(diào)節(jié)）1正旋繞2負(fù)旋繞通風(fēng)機(jī)效果好；強(qiáng)后彎葉輪效果差§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)進(jìn)氣旋繞對(duì)級(jí)性能影響試驗(yàn)負(fù)旋繞，性能曲線上移；曲線平坦；喘振流量值增大優(yōu)點(diǎn)：良好氣動(dòng)性能，較進(jìn)口節(jié)流經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)：需考慮動(dòng)靜元件配合；進(jìn)口氣流相對(duì)速度的馬赫數(shù)；對(duì)多級(jí)裝置復(fù)雜；§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)四可轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)壓器葉片調(diào)節(jié)（擴(kuò)大穩(wěn)定工況范圍）減小葉片進(jìn)口角－性能曲線向小流量區(qū)平移－喘振流量減小不能改變壓縮機(jī)出口壓力與改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法聯(lián)合使用，可大幅度擴(kuò)大穩(wěn)定工況范圍§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)五改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)（能量頭改變）§7-5離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)