通用機(jī)械：透平壓縮機(jī)簡介

具有高速旋轉(zhuǎn)葉輪的動力式壓縮機(jī)(見透平機(jī)械)。它依靠旋轉(zhuǎn)葉輪與氣流間的相互作用力來提高氣體壓力﹐同時使氣流產(chǎn)生加速度而獲得動能﹐然后氣流在擴(kuò)壓器中減速﹐將動能轉(zhuǎn)化為壓力能﹐進(jìn)一步提高壓力。在壓縮過程中氣體流動是連續(xù)的。透平壓縮機(jī)是在通風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它廣泛用于各種工藝過程中輸送空氣和各種氣體﹐并提高其壓力。

分類 按氣體流動方向的不同﹐透平壓縮機(jī)主要分為軸流式和離心式兩類。在軸流壓縮機(jī)中﹐氣體近似地沿軸向流動(見彩圖 軸流壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖 )。在離心壓縮機(jī)中﹐氣體主要沿著徑向流動。另外還有一種斜流(混流)壓縮機(jī)﹐其氣體流動方向介于這兩者之間。排氣壓力在 1.5×104～2×105帕范圍內(nèi)的透平壓縮機(jī)又稱作透平鼓風(fēng)機(jī)。排氣壓力低于1.5×10 4帕的則屬于通風(fēng)機(jī)﹐不再稱為透平壓縮機(jī)。

性能 透平壓縮機(jī)主要性能參數(shù)是流量﹑排氣壓力﹑功率﹑效率和轉(zhuǎn)速。描繪這些參數(shù)之間的關(guān)系的曲線稱為透平壓縮機(jī)的性能曲線。圖1 軸流壓縮機(jī)與離心壓縮機(jī)的性能曲線 是軸流壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下排氣壓力與流量關(guān)系的性能曲線。軸流壓縮機(jī)的性能曲線比離心壓縮機(jī)的陡得多﹐在高速下更為明顯。在等轉(zhuǎn)速下增大流量時﹐通過壓縮機(jī)的流量達(dá)到某一臨界值后便不再繼續(xù)增加﹐這一工況稱為阻塞工況。當(dāng)減小流量至某一工況時﹐壓縮機(jī)和管路中氣體的流量和壓力會出現(xiàn)周期性低頻率﹑大振幅的波動﹐這種不穩(wěn)定現(xiàn)象稱為喘振。一旦發(fā)生喘振﹐機(jī)組就會產(chǎn)生強(qiáng)烈振動﹐如不及時防止或停車﹐機(jī)組便會毀壞。把不同轉(zhuǎn)速下的喘振工況點連接起來的曲線稱為喘振線﹐它表示喘振不穩(wěn)定工作區(qū)的界限。喘振工況點到同轉(zhuǎn)速下阻塞工況點的范圍稱為穩(wěn)定工況區(qū)﹐壓縮機(jī)必須遠(yuǎn)離喘振線而在穩(wěn)定工況區(qū)工作。為了防止喘振﹐一般采取防喘振措施﹐例如放氣或回流以增加進(jìn)口流量﹐把靜葉(導(dǎo)流器葉片)做成可以調(diào)整角度的形式。

透平壓縮機(jī)所需功率很大﹐其通流部分的完善程度﹐常用絕熱效率或多變效率(見熱力過程)來評定。軸流壓縮機(jī)級的絕熱效率一般可達(dá)86～90%﹐離心壓縮機(jī)級的多變效率一般可達(dá)80～85%。軸流壓縮機(jī)與離心壓縮機(jī)相比﹐前者流量大﹐壓力比小﹐而后者壓力比大﹐流量小。為了充分利用它們的特點﹐近代空氣分離設(shè)備中的空氣壓縮機(jī)有的采用軸流-離心串聯(lián)結(jié)構(gòu)(圖2 軸流-離心串聯(lián)結(jié)構(gòu) )﹐低壓部分采用軸流式﹐高壓部分采用離心式﹐并安置在同一機(jī)殼內(nèi)。2100433B

按氣體流動方向的不同，透平壓縮機(jī)主要分為軸流式和離心式兩類。在軸流壓縮機(jī)中，氣體近似地沿軸向流動(見彩圖[軸流壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖])。在離心壓縮機(jī)中，氣體主要沿著徑向流動。另外還有一種斜流（混流）壓縮機(jī)，其氣體流動方向介于這兩者之間。排氣壓力在 0.15MPa～0.2MPa范圍內(nèi)的透平壓縮機(jī)又稱作透平鼓風(fēng)機(jī)。排氣壓力低于0.15MPa的則屬于通風(fēng)機(jī)，不再稱為透平壓縮機(jī) 。

透平壓縮機(jī)主要性能參數(shù)是流量、排氣壓力、功率、效率和轉(zhuǎn)速。描繪這些參數(shù)之間的關(guān)系的曲線稱為透平壓縮機(jī)的性能曲線。圖1 [軸流壓縮機(jī)與離心壓縮機(jī)的性能曲線]

是軸流壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下排氣壓力與流量關(guān)系的性能曲線。軸流壓縮機(jī)的性能曲線比離心壓縮機(jī)的陡得多，在高速下更為明顯。在等轉(zhuǎn)速下增大流量時，通過壓縮機(jī)的流量達(dá)到某一臨界值后便不再繼續(xù)增加，這一工況稱為阻塞工況。當(dāng)減小流量至某一工況時，壓縮機(jī)和管路中氣體的流量和壓力會出現(xiàn)周期性低頻率、大振幅的波動，這種不穩(wěn)定現(xiàn)象稱為喘振。一旦發(fā)生喘振，機(jī)組就會產(chǎn)生強(qiáng)烈振動，如不及時防止或停車，機(jī)組便會毀壞。把不同轉(zhuǎn)速下的喘振工況點連接起來的曲線稱為喘振線，它表示喘振不穩(wěn)定工作區(qū)的界限。喘振工況點到同轉(zhuǎn)速下阻塞工況點的范圍稱為穩(wěn)定工況區(qū)，壓縮機(jī)必須遠(yuǎn)離喘振線而在穩(wěn)定工況區(qū)工作。為了防止喘振，一般采取防喘振措施，例如放氣或回流以增加進(jìn)口流量，把靜葉（導(dǎo)流器葉片）做成可以調(diào)整角度的形式。

透平壓縮機(jī)所需功率很大，其通流部分的完善程度，常用絕熱效率或多變效率（見熱力過程）來評定。軸流壓縮機(jī)級的絕 熱效率一般可達(dá)86～90%，離心壓縮機(jī)級的多變效率一般可達(dá)80～85%。軸流壓縮機(jī)與離心壓縮機(jī)相比，前者流量大，壓力比小，而后者壓力比大，流量小。為了充分利用它們的特點，近代空氣分離設(shè)備中的空氣壓縮機(jī)有的采用軸流-離心串聯(lián)結(jié)構(gòu)(圖2[軸流-離心串聯(lián)結(jié)構(gòu)]),低壓部分采用軸流式，高壓部分采用離心式，并安置在同一機(jī)殼內(nèi)。

軸流式透平壓縮機(jī)axial flow tur6ocnmpre}.snr透平壓縮機(jī)的一種。利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生軸向推動力，使氣體產(chǎn)生高速度，進(jìn)而又使氣體流動速度減慢，而轉(zhuǎn)變成氣體壓力的提高。氣體沿軸向流動。排氣壓力達(dá)到t1 . b3一Q . 9}MPa(6.5一f Okefic澎)以上

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