在空氣壓縮機的應(yīng)用中,對于離心壓縮機的工況的調(diào)節(jié)有很多方法,這篇文章,就主要的三種調(diào)節(jié)方法給介紹下,希望能夠?qū)δ阋欢ǖ膸椭?/p>
離心壓縮機概述:
離心式壓縮機中氣壓的提高,是靠葉輪旋轉(zhuǎn)、擴壓器擴壓而實現(xiàn)的。根據(jù)排氣壓力的高低,可將其分為三類:離心通風機,風壓在10-15kPa范圍或小于此值;離心鼓風機,風壓在15~350kPa范圍;離心壓縮機,風壓在350kPa以上。
離心式壓縮機是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(即透平式壓縮機)。在離心式壓縮機中,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用,使氣體壓力得到提高。早期,由于這種壓縮機只適于低,中壓力、大流量的場合,而不為人們所注意。但近來,由于化學工業(yè)的發(fā)展,各種大型化工廠,煉油廠的建立,離心式壓縮機就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機器,而占有極其重要的地位。隨著氣體動力學研究的成就使離心壓縮機的效率不斷提高,又由于高壓密封,小流量窄葉輪的加工,多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功,解決了離心壓縮機向高壓力,寬流量范圍發(fā)展的一系列問題,使離心式壓縮機的應(yīng)用范圍大為擴展,以致在很多場合可取代往復壓縮機,而大大地擴大了應(yīng)用范圍。工業(yè)用高壓離心壓縮機的壓力有(150~350)×105Pa的,海上油田注氣用的離心壓縮機壓力有高達700×105Pa的。作為高爐鼓風用的離心式鼓風機的流量有大至7000m3/min,功率大的有52900KW的,轉(zhuǎn)速一般在10000r/min以上。
有些化工基礎(chǔ)原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中,離心式壓縮機也占有重要地位,是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外,其他如石油精煉,制冷等行業(yè)中,離心式壓縮機也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。
三種離心壓縮機的工況的調(diào)節(jié)方法:
(1)出口節(jié)流調(diào)節(jié),即在壓縮機出口安裝調(diào)節(jié)閥,通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度,來改變管路性能曲線,改變壓縮機的工作點,進行流量調(diào)節(jié)。出口節(jié)流的調(diào)節(jié)方法是人為的增加出口阻力來調(diào)節(jié)流量,是不經(jīng)濟的方法,尤其當壓縮機性能曲線較陡而且調(diào)節(jié)的流量(或者壓力)又較大時,這種調(diào)節(jié)方法的缺點更為突出,目前除了風機及小型鼓風機使用外,壓縮機很少采用這種調(diào)節(jié)方法。
(2)進口節(jié)流調(diào)節(jié),既在壓縮機進口管上安裝調(diào)節(jié)閥,通過入口調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)進氣壓力。進氣壓力的降低直接影響到壓縮機排氣壓力,使壓縮機性能曲線下移,所以進口調(diào)節(jié)的結(jié)果實際上是改變了壓縮機的性能曲線,達到調(diào)節(jié)流量的目的。和出口節(jié)流法相比,進口節(jié)流調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性較好,據(jù)有關(guān)資料介紹,對某壓縮機進行測試表明:在流量變化為60~80 %的范圍內(nèi),進口節(jié)流比出口節(jié)流節(jié)省功率約為4~5%。所以這是一種比較簡單而常用的調(diào)節(jié)方法。但也還是存在一定的節(jié)流損失以及工況改變后對壓縮機本身效率有些影響。進口節(jié)流法還有個優(yōu)點就是:關(guān)小進口閥,會使壓縮機性能曲線向小流量區(qū)移動,因而可使壓縮機在更小的流量工況下工作,不易造成喘振。
(3) 改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。當壓縮機轉(zhuǎn)速改變時,其性能曲線也有相應(yīng)的改變,所以可用這個方法來改變工況點,以滿足生產(chǎn)上的調(diào)節(jié)要求。離心壓縮機的能量頭近似正比于n2,所以用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法可以得到相當大的調(diào)節(jié)范圍。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)并不引起其他附加損失,只是調(diào)節(jié)后的新工況點不一定是最高效率點導致效率有些降低而已。所以從節(jié)能角度考慮,這是一種經(jīng)濟的調(diào)節(jié)方法。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法不需要改變壓縮機本身的結(jié)構(gòu),只是要考慮到增加轉(zhuǎn)速后轉(zhuǎn)子的強度、臨界轉(zhuǎn)速以及軸承的壽命等問題。但是這種方法要求驅(qū)動機必須是可調(diào)速的。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期:2023-10-30
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