北京化工大学：《过程流体机械》课程电子教案（课件讲稿）离心压缩机 centrifugal compressor（1/2）

哥心压缩机

离心压缩机

参考文献 徐忠.离心压缩机原理(M),: 北京：机械工业出版社.1990.5 万邦烈李继志.石油过程流体机械(M)·北京：石油工业 出版社.1998.5 姜培正.流体机械(M)·北京：化学工业出版社1994.5 姜培正.过程流体机械(M)·北京：化学工业出版社.2001.8 基本方程及概念(2h) 级中能量损失(2) 基本内容 基本结构(2h) 相似原理(2h) 热力设计(2h) 性能曲线和调节(2h)

参考文献 徐忠．离心压缩机原理（M）．北京：机械工业出版社.1990.5 万邦烈 李继志．石油过程流体机械（M） ．北京：石油工业 出版社.1998.5 姜培正．流体机械（M） ．北京：化学工业出版社1994.5 姜培正．过程流体机械（M） ．北京：化学工业出版社.2001.8 基本内容 基本方程及概念（2h） 级中能量损失（2h） 基本结构（2h） 相似原理（2h） 热力设计（2h） 性能曲线和调节（2h）

第 章绪论 P7276 第一节离心压缩机结构及工作原理 转子 叶轮 铆接叶轮、铣制铆接叶轮、焊接叶轮、整体铸造叶轮； 主轴 支持旋转零件、传递扭矩。有光轴、阶梯轴； 平衡盘 平衡部分轴向力，位于高压端； 推力盘 将剩余轴向力传递给止推轴承的推力块； 连轴器 传递扭矩。 静子 机壳、扩压器、弯道、回流器、蜗室、轴承、密封 辅助设备 冷却系统、润滑系统、自动控制系统

第 1 章 绪论 P72~76 第一节离心压缩机结构及工作原理 转子 叶轮 主轴 支持旋转零件、传递扭矩。有光轴、阶梯轴； 平衡盘 平衡部分轴向力，位于高压端； 推力盘 将剩余轴向力传递给止推轴承的推力块； 连轴器 传递扭矩。 静子 辅助设备 机壳、扩压器、弯道、回流器、蜗室、轴承、密封 冷却系统、润滑系统、自动控制系统 铆接叶轮、铣制铆接叶轮、焊接叶轮、整体铸造叶轮；

第 章绪论 P72入76 第一节离心压缩机结构及工作原理 6-1615-109 18:12 13 4 DA:单吸 920 120:流量120m3/min 6: 6级压缩 DA120一62离心压缩机 2:第二次设计 城器性

第 1 章 绪论 P72~76 第一节离心压缩机结构及工作原理 DA120—62离心压缩机 7 2 3 4 5 6 16 15 10 9 8 11 14 18 12 13 19 20 1 17 DA：单吸 120：流量120m3/min 6：6级压缩 2：第二次设计

第 章绪论 第一节离心压缩机结构及工作原理 5P72入76 级、段、缸 级：压缩气体基本单元 首级=吸气室+中间级 段：中间冷却器为界 中间级=叶轮+扩压器+弯道+回流器 缸：机壳或轴为界 末级=叶轮+扩压器+蜗壳 中间级 弯道 in 蜗壳 压 2 3 回流器 轮 入室 (b) (c) 首级、末级及各特征面i

第 1 章 绪论 第一节离心压缩机结构及工作原理 P72~76 级、段、缸 级：压缩气体基本单元 段：中间冷却器为界 缸：机壳或轴为界 首级=吸气室+中间级 中间级=叶轮+扩压器+弯道+ 回流器 末级=叶轮+扩压器+蜗壳 弯道 回流器 扩 压 器 叶 轮 中间级 首级、末级及各特征面 蜗 壳 吸 入 室

第 章绪论 第一节离心压缩机结构及工作原理 P72~76 离心压缩机 轴流压缩机 混流风机 轴流风机

第 1 章 绪论 第一节离心压缩机结构及工作原理 P72~76 轴流压缩机 离心压缩机 混流风机 轴流风机

第 章绪论 第二节分类、特点及应用 通风机(0.015MPa 分类 鼓风机(0.0150.35MPa 特点 压缩机（大于0.35MPa) 流量大、结构紧凑、运转可靠连续运转13年)，不需备机，气不会被污染 单级压力比不高，排量不能太小，效率低，发生事故破坏性大。 与离心泵区别 流体密度p:不同 转速：泵n<3000rpm; 压缩机n<5000-20000rpm 压缩过程：气体p↑、T↑、v;而液体p↑，T、v几乎不变。 应用

第 1 章 绪论 第二节分类、特点及应用 分类 特点 与离心泵区别 通风机(0.015MPa) 鼓风机(0.015~0.35MPa) 压缩机(大于0.35MPa) 流量大、结构紧凑、运转可靠(连续运转1~3年),不需备机,气不会被污染. 单级压力比不高，排量不能太小，效率低，发生事故破坏性大。 流体密度ρ：不同 压缩过程：气体p↑、T↑、v↓；而液体p↑ ， T、 v几乎不变。 转速：泵n＜3000rpm；压缩机n＜5000~20000rpm 应用

第 章绪论 第二节分类、特点及应用 高炉鼓风：生产每吨生铁约需56吨空气、1吨半焦炭、3吨矿旷石。 冶金工业 氧气炼钢：纯氧顶吹转炉炼钢需要氧气压缩机，要求密封可靠 氧气的制取：分离空气，需要空气压缩机 烧结风机：矿石烧结需要抽风机吸进空气而吸走烧结产生之烟气。 高炉配用鼓风机 高炉容积 风量 风压 (m3) (m3/min) (bar) 烧结风机的风量和风压 55 260 0.784 84 风量 300 0.98 烧结面积 风压 100 (m2) (m3/min) 440 1.078 (mmH2O) 255 800 1.47 50 4500 1100 500-620 2000 2.45 75 6500 1250 1000 3250 3.92 1513 4250 4.41 2500 6400 4.9

第 1 章 绪论 第二节分类、特点及应用 高炉鼓风：生产每吨生铁约需5~6吨空气、1吨半焦炭、3吨矿石。 氧气炼钢：纯氧顶吹转炉炼钢需要氧气压缩机，要求密封可靠. 氧气的制取：分离空气，需要空气压缩机 烧结风机：矿石烧结需要抽风机吸进空气而吸走烧结产生之烟气。 高炉容积 （m3） 风量 （m3/min） 风压 （bar） 55 84 100 255 500~620 1000 1513 2500 260 300 440 800 2000 3250 4250 6400 0.784 0.98 1.078 1.47 2.45 3.92 4.41 4.9 高炉配用鼓风机 烧结面积 （m2） 风量 （m3/min） 风压 （mmH2O） 50 75 4500 6500 1100 1250 烧结风机的风量和风压

第 章绪论 第二节分类、特点及应用 化肥：合成氨中需原料气压缩机、空气压缩机、合成气压缩机，氨压缩 机年产30万吨以上大型合成氨装置，若采用离心压缩机，则可降低投资 60%~70%。 石 尿素：氨与二氧化碳合成尿素需要的二氧化碳离心压缩机属高压比、重 油 介质、小流量。年产40万吨合成尿素装置的二氧化碳离心压缩机，排压 为15MPa,流量27800m3/h,双缸，汽轮机驱动，功率7400kW。 学 甲醇：合成甲醇典型流程中四缸简型压缩机串联，将原料气从1~1.8Ma 压缩到32~45MPa的合成压力，转速11000~16000r/min,功率16-20MW。 业 乙烯：使用裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机。目前最大的裂解 气压缩机为四缸串联，流量3860m/min,汽轮机驱动，功率37kW。 石油精炼：由石油蒸馏、精炼、催化裂化、重整四个工艺过程组成。其 中裂化、重整需要压缩机。 加氢脱硫：循环气压缩机，其进口压力1422MPa,出口压力16~24MPa。 油田注气：将不能直接利用的油田伴生气加压回注来提高油层压力，以 增加采油量

第 1 章 绪论 第二节分类、特点及应用 化肥：合成氨中需原料气压缩机、空气压缩机、合成气压缩机，氨压缩 机年产30万吨以上大型合成氨装置，若采用离心压缩机，则可降低投资 60%~70%。 尿素：氨与二氧化碳合成尿素需要的二氧化碳离心压缩机属高压比、重 介质、小流量。年产40万吨合成尿素装置的二氧化碳离心压缩机，排压 为15MPa，流量27800m3/h，双缸，汽轮机驱动，功率7400kW。 甲醇：合成甲醇典型流程中四缸筒型压缩机串联，将原料气从1~1.8MPa 压缩到32~45MPa的合成压力，转速11000~16000r/min，功率16~20MW。 乙烯：使用裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机。目前最大的裂解 气压缩机为四缸串联，流量3860m/min，汽轮机驱动，功率37kW。 石油精炼：由石油蒸馏、精炼、催化裂化、重整四个工艺过程组成。其 中裂化、重整需要压缩机。 加氢脱硫：循环气压缩机，其进口压力14~22MPa，出口压力16~24MPa。 油田注气：将不能直接利用的油田伴生气加压回注来提高油层压力，以 增加采油量

第 章绪论 第二节分类、特点及应用 天然气输送 这种压缩机流量50~2800m3/min,输气压力高达10MPa。 制冷 目前世界上最大的丙烯冷冻离心压缩机，流量3700m3/mim,功率53.7MW。 动力工业 (1)燃气轮机；(2)动力风源(3)内燃机增压：利用内燃机气缸排出 的废气驱动涡轮机，涡轮机拖动压缩机提高空气流量。 4 送新袋宁

第 1 章 绪论 第二节分类、特点及应用 这种压缩机流量50~2800m3/min，输气压力高达10MPa。 目前世界上最大的丙烯冷冻离心压缩机，流量3700m3/min，功率53.7MW。 （1）燃气轮机；（2）动力风源（3）内燃机增压：利用内燃机气缸排出 的废气驱动涡轮机，涡轮机拖动压缩机提高空气流量