離心壓縮機(jī)的工作原理分析
一、常用名詞解釋：
? ⑴級(jí)：每一級(jí)葉輪和與之相配合的固定元件（如擴(kuò)壓器等）構(gòu)成一個(gè)基本的單元，叫一個(gè)級(jí)。如：杭氧2TYS100+2TYS76氧氣透平壓縮機(jī)高低壓氣缸共有八個(gè)葉輪，就叫八級(jí)。
?、贫危阂灾虚g冷卻器隔開級(jí)的單元，叫段。這樣以冷卻器的多少可以將壓縮機(jī)分成很多段。一段可以包括很多級(jí)，也可僅有一個(gè)級(jí)。
? ⑶標(biāo)態(tài)：0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
? ⑷進(jìn)氣狀態(tài)：一般指進(jìn)口處氣體當(dāng)時(shí)的溫度、壓力。
? ⑸重量流量：一秒時(shí)間內(nèi)流過氣體的重量。
? ⑹容積流量：一秒時(shí)間內(nèi)流過氣體的體積。
? ⑺表壓（G）：以當(dāng)?shù)卮髿鉃榛鶞?zhǔn)所計(jì)量的壓強(qiáng)。
? ⑻絕壓（A）：以完全真空為基準(zhǔn)所計(jì)量的壓強(qiáng)。
? ⑼真空度：與當(dāng)?shù)卮髿庳?fù)差值。
? ⑽壓比：出口壓力與進(jìn)口壓力的比值。


二、壓縮機(jī)級(jí)中的氣體流動(dòng)
??? 葉輪被驅(qū)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，氣體進(jìn)入葉輪后，對(duì)氣體作功。那么氣體既隨葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，又在葉輪槽中流動(dòng)。反映出氣體的壓力上升，溫度上升、比容下降。
??? 葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)（理解“轉(zhuǎn)動(dòng)”）的速度即氣體的圓周速度，在不同的半徑上有不同的數(shù)值，葉輪出口處的圓周速度較大。
??? 氣體在葉輪槽道內(nèi)相對(duì)葉輪的流動(dòng)（理解“流動(dòng)”）速度為相對(duì)速度。因葉片槽道截面積從進(jìn)口到出口逐漸增大，因此相對(duì)速度逐漸減少。
??? 氣體的實(shí)際速度是圓周速度與相對(duì)速度的合成，又稱之為**速度。
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三、級(jí)內(nèi)氣體流動(dòng)的能量損失分析
(一)、能的定義：
??? 度量物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種物質(zhì)量，一般解釋為物質(zhì)作功的能力。能的基本類型有勢(shì)能、動(dòng)能、熱能、電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等。一種能可以轉(zhuǎn)化為另一種能。能的單位和功的單位相同。能也叫能量。
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(二)、級(jí)內(nèi)氣體流動(dòng)的能量損失分析
??? 壓縮機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中，通過葉輪向氣體傳遞能量，即葉輪通過葉片對(duì)氣體作功消耗的功和功率外，還存在著葉輪的輪盤、輪蓋的外側(cè)面及輪緣與周圍氣體的摩擦產(chǎn)生的輪阻損失，還存在著工作輪出口氣體通過輪蓋氣封漏回到工作輪進(jìn)口低壓低壓端的漏氣損失。都要消耗功。這些損失在級(jí)內(nèi)都是不可避免的，只有在設(shè)計(jì)中精心選擇參數(shù)，再制造中按要求加工，在操作中精心操作使其盡量達(dá)到設(shè)計(jì)工況，來減少這些損失。
??? 另外，還存在流動(dòng)損失以及動(dòng)能損失以及在級(jí)內(nèi)在非工況時(shí)產(chǎn)生沖擊損失。沖擊損失增大將引起壓縮機(jī)效率很快降低。還有高壓軸端，如果密封不好，向外界漏氣，引起壓出的有用流量減少。
??? 故此，我們有必要研究這些損失的原因，以便在設(shè)計(jì)、安裝、操作中盡量減少損失，維持壓縮機(jī)在**率區(qū)域運(yùn)行，節(jié)省能耗。
1、流動(dòng)損失：
??? 定義：就是氣流在葉輪內(nèi)和級(jí)的固定元件中流動(dòng)時(shí)的能量損失。
??? 產(chǎn)生的原因：主要由于氣體有粘性，在流動(dòng)中引起摩擦損失，這些損失又變成熱量使氣體溫度升高，在流動(dòng)中產(chǎn)生旋渦，加劇摩擦損耗和流動(dòng)能量損失，因旋渦的產(chǎn)生就要消耗能量；在工作輪中還有軸向渦流等第二次流動(dòng)產(chǎn)生，引起流量損失。在葉輪出口由于出口葉片厚度影響產(chǎn)生尾跡損失。彎道和回流器的摩擦阻力和局部阻力損失等。
2、沖擊損失：
??? 定義：是一種在非設(shè)計(jì)工況下產(chǎn)生的流動(dòng)損失。
??? 葉輪進(jìn)口葉片安裝角β1A（實(shí)際）一般是按照設(shè)計(jì)氣流的進(jìn)口角β1（設(shè)計(jì)）來決定的。一般β1=β1A，此時(shí)進(jìn)氣為無沖擊進(jìn)氣。但是當(dāng)工況發(fā)生偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，氣流進(jìn)口角β1大于或小于β1A將發(fā)生氣流沖擊葉片的現(xiàn)象。
??? 習(xí)慣把葉輪進(jìn)口葉片安裝角β1A（實(shí)際）與設(shè)計(jì)氣流的進(jìn)口角β1（設(shè)計(jì)）之差叫做沖擊角，簡(jiǎn)稱沖角。用i表示。
??? β1A＜β1 ， i＜0，叫負(fù)沖角。
??? β1A＞β1 ， i＞0，叫正沖角。
??? 在正負(fù)沖角的情況下，都將出現(xiàn)氣流與葉片表面的脫離，形成旋渦區(qū)，使能量損失。沖擊損失的增加與流量偏離設(shè)計(jì)流量的**值的平方成正比。
3、輪阻損失
??? 葉輪的不工作面與機(jī)殼之間的空間，是充滿氣體的，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于氣體有粘性，也會(huì)產(chǎn)生摩擦損失。又由于旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生離心力，葉輪的一邊氣體向上流，機(jī)殼的一邊氣體向下流，形成渦流，引起損失。輪阻損失的計(jì)算，有實(shí)驗(yàn)公式，有興趣可查書籍。
4、漏氣損失：
??? 包括內(nèi)漏和外漏。
??? 內(nèi)漏氣是指泄露的氣體又漏回到壓縮氣體中。包括兩種情況：一種是從葉輪出口的氣體從葉輪與機(jī)殼的空間漏回到進(jìn)口。另一種是單軸的離心壓縮機(jī)，由于軸與機(jī)殼之間也有間隙，氣體從高壓的一邊經(jīng)過間隙流入低壓一邊。
??? 外漏是指壓縮氣體通過軸與機(jī)殼密封處間隙或機(jī)體的間隙直接漏到大氣中。
漏氣損失是一個(gè)不可忽視的問題，我們?cè)诰S修、操作中應(yīng)特別注意，有些空壓機(jī)出現(xiàn)氣量打不到設(shè)計(jì)值就是內(nèi)漏和外漏引起的。

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