化工机械 第五章 轴流式压缩机 气体在压缩机汽缸中沿轴向流动的压缩机称为轴流式压缩机。 轴流式压缩机与离心式压缩机都属于透平式压缩机,与离心式压缩机相比。轴流压压缩机具有流量大、体积小重量轻和设计工况下效率高等优点;但是,它也存在稳定工况范围较窄、性能曲线较陡。变工况性能较差和叶片易磨损等缺电。轴流式压缩机多用于炼油、化工和钢铁等行业。 5 .1 轴流式压缩机的基本组成及工作原理 轴流式压缩机主要由机壳、转子、静叶承缸、调节缸等组成。其基本结构和主要元件见 图10—1 所示 图10-1 轴流式压缩机剖面图 轴流式压缩机气体的运动是沿着轴向行行的,其间排有动、静相间扭曲形的叶片, 转子高速旋转使气体产生很高的流速,当气体流过依次串联排列着的动叶片和静叶栅时,速度就逐渐减慢,气体得到压缩,其动压转变为静压能,从而达到输送气体并增压的目的。 5 .2 轴流式压缩机的分类 轴流压缩机按末级是否配置离心叶轮可分为两大类。即 纯 轴流式压缩机和轴流—离心混 合 式乐 缩机。纯轴流式压缩机的末级未配置离心叶轮,轴流一离心混合式压缩机的末级配置有离心叫轮, 轴流-离心混合式压缩机因末级配置有离心叶轮,故能防止已压缩介质在末级轴向级中膨胀。避免了转子动叶中发生附加高动力负荷增加了操作的安全可靠性。另外,还使机组性能曲线的阻塞线大幅下移。 5 .3 轴流式压缩机的性能曲线 对静叶可调型轴流压缩机来讲,静叶栅每一角度的变化。都对应于一条曲线所以调节静叶角度,可使一根根孤立的、特性较陡的曲线形成流量变化范围宽阔的可调区域,从而满足操作的需要。恒流静叶可调武轴流压缩机的特性曲线如图 10 一 2 所示,其安全运行区域为 A、B、C、D 线所围成的区域。 就某一静叶角度下的“流量-出口压力”特性曲线分析,它有以下特点: 随着流量减小压力起初升高然后下降。最高点将特性线分成左右两支,右支对应流量减少时压力增加的情况、左支则对应流量减小压力下降的情况,左支部分的特性线发展情况叫见图 10-3 由于实际运行时不能在不稳定工况区,所以厂家只提供右支曲线以供使用。 当气体流量减小到一定程度时,压缩机进人失速区(不稳定上况区),叶片发生振动。各静叶角度下的特性线均有失速时的最小流量点,各点的连线叫失速边界线即喘振线。至于此时是否喘振还要取决于机后管网情况。 当气体流量增加到一定程度时,压力急速下降,压缩帆进入阻塞区,叶片发生颤振。如...