压缩机基本原理及控制——高生军1
压气机工作原理
压气机工作原理压气机是一种将气体压缩为高压气体的机器，常用于工业生产中的压缩空气和气体输送。
压气机工作原理是利用机械能将气体压缩，从而提高气体的压力和密度。
本文将详细介绍压气机的工作原理、分类、应用以及未来发展趋势。
一、压气机的工作原理压气机的工作原理是将气体通过机械力的作用进行压缩，从而提高气体的压力和密度。
压气机通常由压缩元件、电动机、冷却器、控制系统等组成。
其中压缩元件是压气机的核心部件，主要有往复式压缩机和离心式压缩机两种。
1. 往复式压缩机往复式压缩机的工作原理是利用活塞在气缸内做往复运动，将气体压缩，然后排出。
往复式压缩机分为单级和多级两种。
单级往复式压缩机只有一个压缩级，适用于低压气体的压缩；多级往复式压缩机则有多个压缩级，能够将气体压缩至更高的压力，适用于高压气体的压缩。
2. 离心式压缩机离心式压缩机的工作原理是利用离心力将气体压缩。
离心式压缩机分为单级和多级两种。
单级离心式压缩机只有一个压缩级，适用于低压气体的压缩；多级离心式压缩机则有多个压缩级，能够将气体压缩至更高的压力，适用于高压气体的压缩。
二、压气机的分类根据压缩元件的不同，压气机可以分为往复式压缩机和离心式压缩机两种。
根据压缩气体的不同，压气机可以分为压缩空气机和压缩其他气体的机器。
根据压缩级数的不同，压气机可以分为单级和多级两种。
三、压气机的应用压气机广泛应用于工业生产中的压缩空气和气体输送。
压缩空气是工业制造中常用的一种工业气体，广泛应用于机械、化工、建筑、医药、食品等行业。
气体输送是指将气体从一个地方输送到另一个地方，常用于煤矿、石油、天然气等行业。
四、压气机的未来发展趋势随着工业4.0和智能制造的发展，未来的压气机将更加智能化、自动化和数字化。
压气机的控制系统将更加精准和智能化，能够实现远程监控、故障诊断和自动化控制。
压气机的节能技术也将不断提高，通过优化设计、改进材料和提高效率，降低能源消耗和环境污染。
总之，压气机是工业生产中不可或缺的一种机器，其工作原理、分类、应用和未来发展趋势都备受关注和研究。
容积式压缩机原理
容积式压缩机原理容积式压缩机是一种将气体从低压缩变为高压的压缩机。
它基于容积变化原理和列车活塞式压缩机的同样工作原理。
这种压缩机的优点是结构简单，可靠耐用。
这篇文章将详细介绍容积式压缩机的原理，包括工作原理、结构特点等方面。
一、容积式压缩机的基本原理容积式压缩机通过活塞往复运动来改变压缩腔的容积，从而将气体压缩。
在压缩过程中，气体被挤压缩小，同时增加了它的压强。
当气体达到一定压力时，就可以将其输出到需要的地方。
这种压缩机可以通过多种能源进行驱动，包括电力、燃气、液压等。
容积式压缩机的优点是结构简单、体积小、维护方便。
其中最重要的特点是能够保持相对恒定的压缩比。
这对于许多工业应用来说是至关重要的，例如气体化学反应或气体驱动设备。
二、容积式压缩机的结构特征容积式压缩机主要由以下部分组成：1. 缸体：在压缩过程中，气体被挤压缩小，对缸体的承受力有一定的要求。
通常, 缸体采用铸铁或钢板焊接制成。
为了防止气体泄露，一般在缸体上采用密封装置。
还可以在缸盖上安装阀门和传感器，以便对压缩过程进行监控和控制。
2. 活塞和活塞杆：活塞是容积式压缩机的核心部件，负责压缩气体。
活塞杆连接活塞和曲轴，它转换了活塞的往复运动成为旋转运动。
3. 曲轴和支撑轴承：曲轴连接了活塞杆，并将活塞的往复运动转化为旋转运动。
支撑轴承支撑着曲轴并减少摩擦。
4. 进气口和出气口：进气口将气体引入压缩机的压缩室。
出气口则将压缩好的气体引出压缩机。
在进气口和出气口上通常要安装阀门来控制气体通道。
三、容积式压缩机的工作过程容积式压缩机的工作过程可以分为两个阶段：吸气阶段和压缩阶段。
1. 吸气阶段在吸气阶段，活塞从缸体底部运动到缸体顶部，使压缩室的体积增加，形成一个低压区域。
同时进气口的阀门打开，将外部气体吸入压缩机。
由于压缩室体积的扩大，气体的密度变得很小，而压力也随之下降。
当活塞到达顶部时，进气阀关闭，接着活塞往下运动，减小压缩室体积，将外部气体推向出气口方向。
《压缩机原理》解读
压缩机原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：050007 课程名称：压缩机原理英文名称：Principles of Compressor 课程类别：专业限选课学时：54学分：3.0适用对象: 热能与动力工程专业本科生（建筑环境与设备方向）考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30％先修课程：高等数学、普通物理二、课程简介中文简介该课程是热能与动力工程专业本科生（建筑环境与设备方向）一门重要的专业限选课，制冷压缩机可以说是蒸汽压缩式制冷机的＂心脏＂，没有它，制冷循环就无法实现，制冷系统也不可能正常工作，完善的空调系统也失去了必备的条件。
因此，该课程主要介绍了各种不同类型的制冷压缩机的工作原理和零部件的作用及结构特点，仔细分析了影响压缩机性能指标的各种因素，重点讲述了压缩机能量调节的各种方法，为后续课程的学习及今后的工作打下了基础。
英文简介It is an important course for the field of refrigerating and air condition. The refrigerating compressor is the heart of refrigerating system. The refrigerating cycle couldn ' t be achieved, refrigeratingsystem and air conditioning system couldn ' t work normally without the compressor. So, the working principle and characteristics of different kinds of compressor is introduced. It is analyzed of different factor on characteristics of compressor. It is he main point of different kinds of regulating energy. It makethe foundation for the future study and work.三、课程性质与教学目的本课程是热能与动力工程专业本科生（建筑环境与设备方向）的一门主要专业限选课。
压缩机培训资料
压缩机培训资料压缩机是一种常见的工业设备，广泛应用于各个行业。
压缩机的工作原理是通过将气体或蒸汽压缩成高压状态，将其转化为机械能或热能，从而实现对气体的压缩和输送。
为了更好地了解压缩机的原理和使用方法，培训是十分必要的。
一、压缩机的分类根据压缩机的工作原理和压缩介质的不同，压缩机可以分为往复式压缩机、离心式压缩机和旋片式压缩机等类型。
1. 往复式压缩机往复式压缩机是一种通过活塞来实现气体压缩的压缩机。
它的工作原理是通过往复运动的活塞使气体在气缸内不断压缩，从而提高压缩介质的压力。
2. 离心式压缩机离心式压缩机是一种通过离心力实现气体压缩的压缩机。
它的工作原理是通过高速旋转的叶轮将气体吸入，然后通过离心力将气体压缩，最后将压缩气体排出。
3. 旋片式压缩机旋片式压缩机是一种通过旋转的叶片来实现气体压缩的压缩机。
它的工作原理是通过旋转的叶片将气体吸入，然后通过快速旋转的叶片将气体压缩。
二、压缩机的工作过程压缩机的工作过程可以简单分为吸气过程、压缩过程和排气过程。
吸气过程是将外部的气体吸入，通过增大气缸容积来实现。
压缩过程是将气体进行压缩，通过减小气缸容积来实现。
排气过程是将压缩后的气体排出，通过打开排气阀实现。
三、压缩机的使用注意事项在使用压缩机时，需要注意以下几个方面：1. 安全操作使用压缩机时，要遵守相关的安全操作规程，应佩戴好个人防护用品，确保操作过程中的安全。
2. 维护保养定期对压缩机进行维护保养，包括清洁、润滑和更换易损件等操作，以确保其正常的工作状态。
3. 使用环境在使用压缩机时，要考虑周围的环境因素，如温度、湿度和灰尘等，以确保良好的工作效果。
4. 压缩介质的选择根据不同的工作需求，选择适合的压缩介质，避免使用不当造成设备故障或效率低下。
四、压缩机的应用领域压缩机广泛应用于各个行业，主要包括以下几个领域：1. 工业制造业压缩机在工业制造过程中的应用非常广泛，例如冶金、化工、纺织等行业，常用于气动输送、工艺气体供应和压缩空气系统等方面。
压缩机的基本原理
离心压缩机的基本原理第一节离心压缩机概述离心压缩机是产生压力的机械，是透平压缩机的一种。
透平是英译音“TURBINE”，即旋转的叶轮。
在全低压空分装置中，离心压缩机得到广泛应用，逐渐出现了离心压缩机取代活塞压缩机的趋势。
一、定义：离心压缩机：指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。
二、工作原理：是工作轮在旋转的过程中，由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动，使气体的压力得到提高，速度也得到提高。
随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。
通过它可以把气体的压力提高。
三、特点：离心压缩机是一种速度式压缩机，与其它压缩机相比较：优点：⑴排气量大，排气均匀，气流无脉冲。
⑵转速高。
⑶机内不需要润滑。
⑷密封效果好，泄露现象少。
⑸有平坦的性能曲线，操作范围较广。
⑹易于实现自动化和大型化。
⑺易损件少、维修量少、运转周期长。
缺点：⑴操作的适应性差，气体的性质对操作性能有较大影响。
在机组开车、停车、运行中负荷变化大。
⑵气流速度大，流道内的零部件有较大的摩擦损失。
⑶有喘振现象，对机器的危害极大。
四、适用范围大中流量、中低压力的场合。
五、分类：⑴按轴的型式分：单轴多级式，一根轴上串联几个叶轮。
双轴四级式，四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端，旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
⑵按气缸的型式分：水平剖分式和垂直剖分式。
⑶按级间冷却形式分类：级外冷却，每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
机内冷却，冷却器和机壳铸为一体。
⑷按压缩介质分类：空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
第二节离心压缩机的工作原理分析一、常用名词解释：⑴级：每一级叶轮和与之相应配合的固定元件（如扩压器等）构成一个基本的单元，叫一个级。
如：杭氧2TYS100+2TYS76氧气透平压缩机高低压气缸共有八个叶轮，就叫八级。
⑵段：以中间冷却器隔开级的单元，叫段。
这样以冷却器的多少可以将压缩机分成很多段。
一段可以包括很多级。
也可仅有一个级。
⑶标态：0℃，1标准大气压。
压缩机结构原理ppt课件
干气密封具有如下优点： 1）密封无磨损，使用寿命长、运行稳定可靠； 2）密封功率消耗小，仅为接触式机械密封的5% 左右； 3）与其他非接触式密封相比，干气密封气体泄 漏量小，是一种环保型密封； 4）密封辅助系统简单、可靠，不需要密封油系 统 ，因此消除工艺流程中的气体被油污染，使 用中也不需要维护。
级中能量损失包括三种：流动损失、漏气损失、轮阻损失 级内的流动损失
（1）摩阻损失 产生原因：流体的粘性是根本原因。从叶轮进口到出口有流 体与壁面接触，就有边界层存在，就将产生摩阻损失。
（2）分离损失
产生原因：通道截面突 然变化，速度降低，近 壁边界层增厚，引起分 离损失。
大小：大于沿程摩阻损 失。
第一章：概述
什么是压缩机？ 用来压缩气体借以提高气体压力的
机械称为压缩机。提升的压力小于 0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小 于0.02MPa时称为通风机。
压缩机的分类
按工作原理分类 1．容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进
行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其 特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 2．离心式压缩机 它首先使气体流动速度提高， 即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降 低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也 相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流 动速度的叶轮。
二、 扩压器 气体从叶轮流出时，它具有较高的流动速
度，为了充分利用这部分速度能，常常在叶轮 后面设置了流通面积逐渐扩大的扩压器，用以 把速度能转化为压力能，以提高气体的压力。 扩压器一般有无叶型、叶片型、直壁型扩压器 等多种形式。
三、 弯道 在多级离心式压缩机中，气体欲进入下一
级就必须拐弯，为此要采用弯道。弯道是由机 壳和隔板构成的弯环形通道空间。
多级压缩机传递能量的原理
多级压缩机传递能量的原理
多级压缩机的原理是将气体的总压力分成若干级，按先后级次把气体逐级进行压缩，并在级与级间将气体进行冷却。
这样可以提高气体的压力，以满足各种应用的需求。
在多级压缩过程中，气体经过一系列的压缩和冷却，使得气体压力逐渐升高，同时气体的温度也会升高。
在多级压缩机中，各级压缩过程可以看作是独立的压缩过程，各级之间通过气体的传递能量来实现能量的传递。
具体来说，在压缩过程中，气体在高压下被压缩并释放出热量，这个热量可以通过冷却水或者空气等冷却介质带走。
然后，这个已经压缩并降温的气体进入下一级压缩过程，继续进行压缩和冷却，直到达到最终的压力和温度要求。
多级压缩机的优点包括节省压缩气体的指示功、提高气缸容积利用率、降低排气温度以及降低活塞上的最大气体力等。
此外，多级压缩机还可以实现连续的压缩过程，使得压缩机的运行更加稳定和可靠。
总之，多级压缩机通过逐级压缩和冷却气体的方式，实现了气体压力的提高和能量的传递。
这种原理使得多级压缩机在工业生产中得到了广泛的应用，如制冷、化工、石油等领域。
压缩机压缩冷媒加热的原理
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喘振的危害
阻塞点
➢ 压缩机与管网联合工作，出口管道中闸阀开度开大到一定程度时，由 于压缩机流量不断增大，气体在某一级的气流冲角不断减小，于是在 叶片的工作面上发生气体分离现象，使流动的摩擦损失和冲击损失也 不断增大，当流量达到某一最大值时，叶轮对气体所作的功全部用来 克服这些能量损失，使压缩机的压力得不到提高。或者，当流量增大 到某一值后，叶道最窄截面上的流速度可能达到音速，这是压缩机的 流量就不可能增加了。
压缩机与管网联合工作
R
Pc
N2 N3 N1
Qs
压缩机与管网联合工作区
Pressure
Surge Limit
Pressure Limit Speed Limit Power Limit
Stonewall
% Flow
50 60 70 80 90 100
压缩机与管网联合工作点
➢ 工况点 ➢ 喘振点 ➢ 阻塞点
工况点
➢ 压缩机与管网联合运行时的工作点，为管网特性曲线与压缩机性能曲 线的交点。
喘振点
➢ 压缩机与管网联合工作出口管道中闸阀关小到一定程度，管网阻力增 大，管网曲线向左移。发生喘振时，流入压缩机部分的气体出现强烈 的颤动，引起机组剧烈振动。
Surge Cycle
Pressure 4
5
3 2
Flow
压缩机基本原理及控制
➢ 康吉森技术部 高生军
压缩机主要类型
➢ 离心压缩机 ➢ 轴流压缩机 ➢ 往复压缩机 ➢ 螺杆式压缩机
离心压缩机基本工作原理
➢ 利用高速回转的叶轮（叶片组）对气体作功，将机械能加给气体，使 气体压力升高,速度增大，在叶轮后部设有流通逐渐扩大的扩压器，高 速气体从叶片流出后再经过扩压元件，使气体流速降低，压力继续提 高，即把一部分动能转变为压力能。
1 5. Drop in discharge pressure re-establishes forward flow
3. Compressor resumes full flow
3-4-5-3 Cycle repeats, unless stopped
导致喘振可能的原因
开停车 事故断电,跳车 低负荷操作 上下游工艺扰动 气体分子量变动 冷凝器故障 源动机故障 其它
➢ 从离心压缩机和轴流压缩机的基本工作原理可知，两者都是回转的叶 轮对气体作功，而使气体压力增加，所以两者的性能曲线也基本上相 近似
压缩机性能曲线
Head Term (Rc)
100% N 90% N 80% N
Flow Term (ACFM)
管网特性曲线
➢ 管网特性曲线是表示通过管网的气体流量与保证这个流量通过管网所 需的压力之间的关系曲线，也称管网阻力曲线。有三种曲线： • 管网阻力与流量无关 • 管网阻力与流量成正比 • 综合形式
离心压缩机的调节
➢ 压缩机的出口节流调节 ➢ 压缩机进口节流调节 ➢ 离心压缩机的变转速调节 ➢ 离心压缩机的联合调节
典型的压缩机防喘控制原理
SIC PIC
Байду номын сангаас
ST
FT
PT
TT
PT
PT
TT
UIC
FY
压缩机的串联和并联
➢ 串联 目的：提高压力，适量增加流量 方法：多缸离心压缩机（新设计）多台压缩机 （改造） 特点：各缸压缩机的质量流量相等。
➢ 离心压缩机之所以能提高气体的压力，使因为气体流经回转的叶轮叶 片对气体做功使气体分子压力接近，以一定转速回转的叶轮叶片给气 体以离心力的作用，使气体获得压力能和速度能。
Compressor Internals
压缩机的级,段,缸
压缩机性能曲线
➢ 性能曲线不仅反映了压缩机的压力，效率与流量的关系，而且还反映 了压缩机的稳定工况范围，压缩机能否高效率工况运行，主要取决于 与压缩机联合工作的管网特性。
1. Operating point moves up the curve
2. Operating point nears the Surge Limit
3. Operating point goes into the Surge Region
4. Flow reverses as discharge pressure drops
➢ 并联 目的：增加流量
谢谢 !