离心式压缩机
除了最小的理论能量压缩,能源消耗同样的结果:
•气体在叶轮和扩散器的摩擦;
•轴承和密封的摩擦;
•迷宫泄漏两车轮之间,进入密封系统;
•平衡活塞泄漏流量吸入;
•喘振阀泄漏和/或校准不当喘振保护。减少这些损失可以实现如下:
它是可取的,压缩机的内部表面正压力梯度是高度抛光,以减少摩擦。注意抛光负压力梯度的地区可能会过早出现飙升(下面讨论)考虑飞机的机翼的上表面有粗面机翼(负压)相比,抛光的前缘(正压)。抛光的另一种选择是涂层表面的气流路径(转子和定子)和一些专利产品是可用的。
能量损失由于石油海豹可以相当大。上面的石油供应必须注入压缩机的吸入压力和返回橄榄油必须冷却自紧间隙的油封导致加热由于高剪切率。干气密封的使用可以降低这些损失基本为零。干海豹不仅远低于海豹油系统,但许多用户发现,改造是有道理的。
绝大多数的压缩机使用的润滑轴承。中可以看到相关的能量损失所需的功率泵油和油冷却器中移走的热量。慢慢地,磁轴承使用,最初管道压缩机在寒冷的偏远地区,现在对大多数过程应用程序可用。不幸的是,这些通常不能翻新现有的压缩机轴承以来身体大特别是推力轴承。对于新安装,磁轴承+无油压缩机干气密封的结果。令人惊讶的是,更严格的公差比磁轴承控制轴位置的润滑滑动轴承,甚至可以给主动振动控制。转子之间的更严格的公差和迷宫通过减少内部泄漏也提高了效率。
电磁铁n一
压缩机轴
电磁铁
高效率探测器n
压缩机轴
图8.1磁轴颈轴承。
磁轴承运转的传感探头之间的距离(s)和轴,并调整电流电磁铁保持轴的位置。图8.1说明了操作的一般原则。如果电流增加到所有的磁铁同时,轴承刚度增加。因为接近零摩擦在磁轴承和干气密封,固有的压力速度限制(PV)限制的润滑套筒和推力轴承消失,允许增加速度。最后,因为快速反应的磁铁,这些轴承可用于主动振动控制。
传统迷宫就是一系列的刀边缘设置成一个环安装在每个隔膜,与面临的边缘向内旋转的轴。典型的间隙是1.3到1.5%的压缩机轴直径,所以总是有一些泄漏。泄漏会增加如果迷宫犯规或者贴(如可能发生由于浪涌或没有加速迅速通过第一横向临界转速)。这个泄漏可以降低至接近零的水平通过改造提高设计如abradable迷宫的刀边缘安装在轴上,可以切成一个abradable环安装在隔膜。
一些压缩机服务内部污染的风险。转子和定子涂层可以减少这种倾向。通常注入洗油压缩机的吸入犯规(例如,裂解气压缩机),但这洗油电力需求增加,所以应该最小化与实现所需的结果一致。由于聚合物污垢随气体温度、真空冷却和inter-cooling应该最大化。
所有动态压缩机(离心和轴向)表现出不稳定,如果吸入体积流量太低了。这就是所谓的激增,导致周期性倒流。它可以为轴流式压缩机、暴力和离心和轴向推力轴承损坏的风险。保护包括确保吸流安全高于增兵点完整的操作速度范围。除了空气压缩机,避免浪涌的排气流量,压缩机的放电过程流和泄漏它回到压缩机吸入,通常通过一个冷却器。喘振保护最好通常不需要连续spillback除非核电站运行在低吞吐量。过载保护利润率应不大于5%以上流在飙升。先进的喘振控制self-calibrating确保spillback流(废物压缩能量)是保持最低限度的安全。如果流程需求总是导致喘振spillback足够小,那么在短期内调查长期吸入节流和压缩机应修改。
低流量、高压力比由往复式压缩机更有效地处理。然而,以成本为理由的这些应用程序使用离心机械,特别是近海的重量和振动往复式压缩机更难适应。
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