轴流压缩机07-05-29
211003049_液压拉伸螺栓有效拉伸系数研究
Research on Effective Tension Coefficient of HydraulicTensile Bolt *Chi ZhangJi-gang MengXue-bo ShaoPei-chao Li（Shenyang Blower Works Group Corporation ）Abstract:Hydraulic tensioner is widely used in tightening bolt of axial compressor rotor.The final effective preload is less than initial preload due to the influence of screw deformation and surface roughness.The ratio of effective preload to initial preload,which is termed as“effective tension coefficient”,is an important factor for determining installation oil pressure of hydraulic tensioner.In this paper,hydraulic tensile bolt of an axial compressor rotor is taken as a research object,the effective tension coefficient is estimated by theoretical and finite element method respectively,and the accuracy of the finite element method is proved according to the experimental results.In addition,several measures for increasing effective tension coefficient are proposed,finite element method is used to prove that effective tension coefficient could be increased by about 19.5%by using through bolt joint with double-headed stud,reducing hole diameter and locating the foot close to nut,without changing bolt nominal diameter and flange thickness.Keywords:Hydraulic Tensioner;Tensile Bolt;FEM;Effective Preload;Effective Tensile Coefficient摘要：液压拉伸器被广泛应用于轴流压缩机转子螺栓的预紧安装。
API 617-2002 轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机(中文)
石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机AP1 617标准第7版，2002年7月二○○三年七月1第一章总则1.1 适用范围本标准包括了用于石油、化学和气体工业用输送空气或气体的轴流压缩机、单轴和整体齿轮增速传动的流程用离心压缩机及膨胀机—压缩机的最低要求。
本标准不适用于升压低于大气压力之上34kPa（5psi）的通风机和鼓风机（它们包括在API 673内）。
本标准也不适用于整体齿轮增速组装型离心装置和仪表空气压缩机，它们包括在API 672内。
300℃(570℉)以上的热燃气膨胀机不包括在本标准之内。
1.1.1 本章包含同本标准所包括的所有设备有关的资料。
它将同所涉及的具体设备相适用的下列各篇一同使用。
第2篇—离心与轴流压缩机第3篇—整体齿轮增速型压缩机第4篇—膨胀机-压缩机注：在每节前的（●）点表示此处应由买方做出决定或提供更详细的资料。
这些资料应填写在数据表上，（参见第2，3和4篇的附录A）否则应在报价书（询价书）或订货单上注明。
1.2 变更设计卖方可提供变更设计。
所有设计要遵照本标准。
同本标准的所有偏离。
包括同本标准不同的替代设计，应在报价书中清楚说明。
1.3 相抵触的要求当本标准与询价书相抵触时，应按询价书内容执行。
在订货时，将按订单执行。
1.4 尺寸在标准中使用国际单位制单位和尺寸。
同按本标准所供货的设备相关的所有数据和尺寸，应使用国际单位制。
如果规定，可以使用替代单位，例如美国惯用单位。
1.4.1 单位换算本文件中的单位是国际单位为主和美国惯用单位为辅。
注：API石油计量标准手册的第15章中的系数，可用来将美国惯用单位换算为国际单位，换算结果的精确度则四舍五入。
1.5 术语定义本标准各篇中所用的术语在1.5.1至1.5.54中定义。
附录2C，3C和4C专用词汇位于在本技术规范各后续的篇章中。
1.5.1 轴向剖分 axially split：机壳的剖分面平行于轴心线。
1.5.2 压缩机或膨胀机段compressor or expander section：一系列压缩或膨胀级，在各级之间没有中间冷却或再次加热，或在流量上没有损失或增加(即没有侧向气流，抽气或加气)，及它们的转动速度相互处于固定的关系（比率）上。
轴流压缩机技术培训
沈阳鼓风机集团股份有限公司
SHENYANG BLOWER GROUP CO. , LTD
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叶栅的特点
(a)是在NACA基础上开发的50%反动度叶型的三元扭曲 叶片。 (b)叶栅的数据经过风洞试验的验证。 (c)整机的综合性能在试验台上经过空气动力学实验。 (d)有先进的转子动力学分析软件，避免由于旋转激振等 引起的叶片共振，以防止叶片损坏。 (e)叶片的自然频率通过电磁励磁器测得，而且如果预测 到可能 发生 任何形式的叶片共振，叶片厚度将做必要的修正。
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国外轴流压缩机主要供货商
AGR的轴流压缩机 ARI的轴流压缩机
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轴流压缩机技术引进
为进一步发展透平机械技术，全面提高集团 的市场竞争力，沈鼓集团于2004年10月27日与日 本三井造船株式会社（MES)签订了轴流压缩机许 可证协议，引进了系列轴流压缩机设计制造技术。 并于2005年完成了技术培训，具备了自主设计制 造轴流压缩机的能力。2007年10月，第一台自主 设计制造的轴流压缩机 MA100 在宁夏宝塔石化有 限公司成功运转，各项指标均满足 API617 的要求， 深受用户好评。
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轴流压缩机与离心压缩机的比较
静叶固定式轴流压缩机与离心压缩机相比（ P 为实 际性能曲线，Pth为忽略摩擦与分离损失的性能曲线）， 性能曲线较陡。当流量有变动时，轴流压缩机压力发 生急剧变化，因此离心压缩机对流量的变化有较强的 适应性，轴流压缩机对压力变化有较强的适应性。另 一方面当流量增加时，离心压缩机耗功增加，而轴流 压缩机耗功降低。
轴流式压缩机喘振原因分析及预防措施
介质 ：空气
设计 点 流 量 ：５ ３ Ｎｍ３ｍ ｎ ６３ ／ ｉ 设计 点相 对 湿 度 ：６ ％ ７
振线
设计 点进气压力 ：０１０ ８ ａ ， ５ ＭＰ ０
设 计 点 排 气 压 力 ：０５ ｐ ．６ 转 速：ｌ 垂 直 １５ ｍ 水 ｌ ｋ ６０ｒ ｐ
定 。Ｑ 一 ∑△ Ｐ 及 ＱＢ ∑△ Ｐ 是 系 Ｐ２ Ａ Ａ 一 Ｂ
统 阻 力 特 性 曲线 ，由 系 统 运 行 工 况 所
决定 ．Ｑ 、ＱＢ Ａ Ｂ Ａ．Ｂ工作 Ａ 、Ｐ 、Ｐ 是 点下 ，风机风量及风压 。
在 风 机 静 叶 一 定 开 度 下 ， 系 统 阀
们一定状态下 ． 风机 工作点Ａ， 决定Ｑ Ａ 及 Ｐ 风量及风压 ；当高炉运行状态突 Ａ 变， 系统阻力增加 ， 工作点 由Ａ变至 Ｂ 点运行 ， 当风机 静叶没有变化 （ 即风机 特性曲线没有变化 ）ＱＡ 至 ＱＢ ＱＢ 移 且
防线 ” ．称 为 防 喘 振 各 种 类 型 的 控 制 方 案 ，下 面 概 要 介 由于从 喘振形 成过程 可 以看 出 ， 振线之前设一道 ” 线 ，或 放 空 线 。 两线 之 间 留 ５ １ ％ 的 绍 几 种 ： －０ 在一定 的排气压力 下 ，防止压缩机 流 量 过 小 ． 能 避 免 喘 振 。 而 ， 艺 管 安 全 裕 量 。 就 然 工 ２应测出实际运行工况点 ， ． 并判断 网 的 阻 力 线 是 一 定 的 ，所 以 在 工 厂 实 际应 用 中经 常采 用 机 后 放 空 法 ” 增 所处的位置 如果在放空 阀 来 关 闭 ．在 放 空 线 以上 ， 打 开 。 应 大压缩机 流量 。 它的基本原理可 由图２
幅度的上下波动 。 这 种 低 频 、振 幅 大 气 流 脉 动 一 经
SH3543-2007格式目录
衬里养护记录
SH/T3543-G347
C.48
衬里工程试块成形记录
SH/T3543-G348
C.49
现场组焊设备焊接工作记录
SH/T3543-G349
C.50
空冷式换热器构架安装记录
SH/T3543-G350
word格式-可编辑-感谢下载支持
附录D管道安装工程施工用表
附录E电气安装工程施工用表
SH/T3543—G622
F.24
电气回路校线及绝缘检查记录
SH/T3543—G623
F.25
仪表管路脱脂/酸洗记录
SH/T3543—G624
附录G压力容器现场组焊施工用表
序号
名称
编号
G.1
压力容器产品质量证明书
SH/T3543—G701
G.2
产品合格证
SH/T3543—G702
G.3
产品技术特性
SH/T3543—G703
SH/T3543—G322
C.23
AV轴流压缩机调节缸两侧支撑装配间隙检查记录
SH/T3543-G323
C.24
AV轴流压缩机静叶驱动环与滑块间隙检查记录
SH/T3543-G324
C.25
AV轴流压缩机转子跳动量检查记录
SH/T3543-G325
C.26
转子谜宫密封间隙检查记录
SH/T3543-G326
F.18
现场仪表安装检查记录
SH/T3543-G617
F.19
FF及HART变送器/转换器检查记录
SH/T3543-G618
F.20
智能仪表功能参数检查记录
SH/T3543—G619
陕鼓轴流压缩机控制系统
轴流压缩机自控系统第一部分轴流压缩机概述一、轴流压缩机1.离心风机与轴流风机的区别离心风机——轴向进气，径向排气。
即：气流流动方向垂直轴线。
轴流风机——轴向进气，轴向排气。
即：气流流动方向平行于轴线。
2、轴流压缩机产品型号含义A 40——9动叶级数轮毂直径cm静叶不可调轴流压缩机A V 56——13动叶级数轮毂直径cm全静叶可调轴流压缩机3、轴流压缩机结构AV型轴流压缩机主要件名称机壳、静叶承缸、调节缸、主轴、动叶片、静叶片、轴承箱、支承轴承、止推轴承、进口圈、扩压器、液压伺服马达（或电动调节机构）、密封。
4、轴流压缩机机组配置形式1）汽轮机拖动2）电机拖动二、机组控制系统1、分类1）按作用分☆第二种配置形式：汽轮机拖动的两机组，由汽轮机+风机构成。
风机 汽机低压端 高压端进汽端排汽端 控制系统压缩机组监控保护 生产工艺调节透平机组控制系统按其服务对象一般分为生产工艺调节和机组运行状态的监控及保护。
生产工艺调节主要是指为满足生产工艺需要，机组控制系统完成对机组运行参数的调整，它是生产的需要，是机组所服务的装置的工艺需要。
机组运行状态的监控及保护，是指为机组操作人员提供了解机组运行状况的界面同时提供保证机组能正常、安全、可靠地运行的监控与安全自保功能。
工艺调节功能主要是对压缩介质的流量、压力的调整。
调整的手段主要有：调整静叶（或进口导叶、进口节流门）角度、改变机组转速等。
机组运行状态的监控及保护功能主要完成对机组运行过程中的各种运行参数的采集、显示、记录以及完成各种逻辑联锁与保护功能。
2）按专业分2、自控系统组成第二部分轴流压缩机自控系统一、轴流压缩机工艺系统图纸上面标注的流程图二、轴流压缩自控系统的作用压缩机作为供风设备是各种工艺装置的心脏，机组能否正常运转就是工艺装置能否正常运转,而机组自控系统是机组的中枢神经指挥中心，直接指挥机组的正常运转,因此自控系统是压缩机组的重要组成部分。
陕鼓的轴流压缩机组控制技术是随同轴流压缩机的引进从当时的瑞士苏尔寿公司一起引进的，随着自动化控制技术的不断发展，轴流压缩机组控制技术也在我们的努力下不断的吐故纳新，因此陕鼓的轴流压缩机组控制技术是领先的，也是完善的。
轴流压缩机
轴流压缩机第一章概述第一节分类轴流压缩机是气体压缩机械的一种型式。
气体压缩机械的类型很多，下面根据我国具体情况，简述一下常见的分类方法。
一、气体压缩机械的分类二、透平式压缩机械的分类1(按气气流运动方向分类离心式——气体在压缩机内沿离心方向(或半径方向)流动，也称径流。
轴流式——气体在压缩机内沿与转轴平行方向流动。
混流式——气体在压缩机内的流动方向介于离心式和轴流式之间。
图1—1列出了透平式压缩机械的三种通流形式。
2(按压力分类透平式压缩机械按出口压力高低可分为通风机、鼓风机和压缩机。
通风机:指大气压力为101.32KPa，温度为20?，出气口全压值小于15 KPa(表压)1的风机。
鼓风机:指升压在15KPa,20OKPa(表压)之间或压比大于1(15小于3的风机。
压缩机:指升压大于200KPa(表压)或压比大于3的风机。
3(按用途分类根据风机用于某种装置的名称或者以通过风机的介质名称来命名分类。
如高炉鼓风机、空气分离压缩机、锅炉引风机、烧结鼓风机、煤气鼓风机。
天然气压缩机、氧气压缩机等。
图1,2中表示了各类压缩机的使用范围表1,l中对透平式压缩机和容积式压缩机的特点进行了比较。
三、透平机械透平是外来语Turbine的音译技术名称，可意译为涡轮机械，它泛指具有叶片或叶轮的动力机械，如汽轮机、燃气轮机和水轮机(有时也称为蒸汽透平、燃气透平和水力透平)和风能装置中的风力透平等。
对于具有叶片或叶轮的压缩机械，原则称为透平式压缩机和透平式泵。
透平机械中还包括液力透平传动装置，如液力偶合器等。
轴流式压缩机属于透平机械类。
有时也将汽轮机，燃气轮机和透平式压缩机统称热力透平机械。
表1—1 透平式压缩机和容积式压缩机的特点比较透平式压缩机容积式(以活塞式为例)压缩机 (1)流量大。
如果与活塞式的具有相同流量 (1)排气压力可以在较大的范围内波动，的压缩机相比较，透平式压缩机的尺寸高压力、小流量区域尤为合适。
要小得多。
化工设备第五章 轴流式压缩机
化工设备-第五章轴流式压缩机化工机械第五章轴流式压缩机气体在压缩机汽缸中沿轴向流动的压缩机称为轴流式压缩机。
轴流式压缩机与离心式压缩机都属于透平式压缩机，与离心式压缩机相比。
轴流压压缩机具有流量大、体积小重量轻和设计工况下效率高等优点；但是，它也存在稳定工况范围较窄、性能曲线较陡。
变工况性能较差和叶片易磨损等缺电。
轴流式压缩机多用于炼油、化工和钢铁等行业。
5.1 轴流式压缩机的基本组成及工作原理轴流式压缩机主要由机壳、转子、静叶承缸、调节缸等组成。
其基本结构和主要元件见图10—1所示图10-1 轴流式压缩机剖面图轴流式压缩机气体的运动是沿着轴向行行的，其间排有动、静相间扭曲形的叶片，转子高速旋转使气体产生很高的流速，当气体流过依次串联排列着的动叶片和静叶栅时，速度就逐渐减慢，气体得到压缩，其动压转变为静压能，从而达到输送气体并增压的目的。
5.2 轴流式压缩机的分类轴流压缩机按末级是否配置离心叶轮可分为两大类。
即纯轴流式压缩机和轴流—离心混合式乐缩机。
纯轴流式压缩机的末级未配置离心叶轮，轴流一离心混合式压缩机的末级配置有离心叫轮，轴流-离心混合式压缩机因末级配置有离心叶轮，故能防止已压缩介质在末级轴向级中膨胀。
避免了转子动叶中发生附加高动力负荷增加了操作的安全可靠性。
另外，还使机组性能曲线的阻塞线大幅下移。
5.3 轴流式压缩机的性能曲线对静叶可调型轴流压缩机来讲，静叶栅每一角度的变化。
都对应于一条曲线所以调节静叶角度，可使一根根孤立的、特性较陡的曲线形成流量变化范围宽阔的可调区域，从而满足操作的需要。
恒流静叶可调武轴流压缩机的特性曲线如图10一2所示，其安全运行区域为A、B、C、D线所围成的区域。
就某一静叶角度下的“流量-出口压力”特性曲线分析，它有以下特点：随着流量减小压力起初升高然后下降。
最高点将特性线分成左右两支，右支对应流量减少时压力增加的情况、左支则对应流量减小压力下降的情况，左支部分的特性线发展情况叫见图10-3由于实际运行时不能在不稳定工况区，所以厂家只提供右支曲线以供使用。
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◆调节缸内部对应于 各级静叶装有各自的 导向环，分为上下两 半，分别装在上下缸 体上。 ◆变工况调节时通过 连接板带动调节缸作 轴向往复运动。通过 曲柄滑块机构达到调 节静叶角度的目的。 ◆各级静叶角度调节的大小，是通过各级曲柄的长度来实 现的。
18
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转子
转子由主轴，各级动叶，隔叶块，叶片锁紧装置，密封 片等组成 转子在设计中进行 了横向振动及扭曲振 动分析计算。装配后 进行低速动平衡检验 、高速动平衡和超速 试验，确保机组运行 时安全可靠。
轴流式压缩机
孙金菊
1
内
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容
轴流压缩机概述 轴流压缩机原理 轴流压缩机结构 特性曲线及调节
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一、轴流压缩机概述
效率高,高效率区范围宽 B 运行稳定,安全可靠 C 具有良好的调节性能和灵活的 安全保护系统
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应用及特点
主要应用于需要大气量的场合，如火电厂重型型燃气轮 机煤气化用压气机，航空发动机压气机、炼铁过程用高 炉鼓风机等。 轴流压缩机具有下列特点： • 效率高,高效率区范围宽； • 运行稳定,安全可靠； • 具有良好的调节性能和灵活的安全保护系统； • 维护检修方便； • 体积小、重量轻、占地面积小。
密封体为“J”型不锈 钢制环片，用康铜丝镶嵌 在转子上。密封片的数量 根据计算确定，密封间隙 的大小可通过调整密封套 周围的调整块来实现。
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轴承箱
前后轴承箱内都设计有装径向轴承和轴向轴承的位置
进出油管两侧均可布置
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止推轴承
一般止推轴承为金斯贝 雷轴承(Kings bearing)，主 付推力面均可100%的承受 轴向推力。止推轴承一侧 安装一个轴位移探头，用 于检测运行中转子的轴向 位移。 自动调位，保证受力均匀
瓦块由碳钢浇铸巴氏合金 加工而成
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止推轴承
止推轴承都带有调节垫片，
以调整轴向间隙
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四、特性曲线及调节
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轴流压缩机特性曲线 压升 压升~流量曲线； 效率 ~ 流量曲线；
有量纲特性曲线； 无量纲特性曲线。
压升特性
功率特性
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轴流压缩机工作点调节 1）定风量调节; 可以通过静叶可调(角度开大, /关小)或转 速调节,实现流量不变.
2) 定风压调节; 通过静叶可调保持定风压运行.
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轴流压缩喘振控制 轴流压缩机每级压升小,通常需要很多级串联使用. 在同一 个工况下, 各级之间的运行点差异大: 前面几级趋向运行于级特性曲线的左侧, 易发生失速. 导致机器喘振. 后面几级趋向运行于级特性曲线的右侧, 不易失速.
上述现象称为级间不匹配 (Mismatch). 使得气流和叶道更符合, 各级有运行点合理, 即可防 止喘振. 主要方法: (1) 中间放气; (2) 双转子结构; (3) 静叶可调技术.
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主轴
高合金锻钢锻造而 成，材料的化学成 分经严格的化验分 析，性能指标通过 试块进行检验。粗 加工后进行热运转 试验和探伤检验， 所有指标合格后方 能投入精加工。
整体实心结构。具有强度高，刚性大、运 行对中性好方便用户，几乎不需检修等优点。
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密
封
进气侧和排气侧分别 设有轴端密封。一般型式 为(Labyrinth)迷宫密封。
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原因之二: 历史上, 轴流压缩机的研发投入相对大, 推 动了该技术的进步.
航 空 工 业
试验研究工作 开展的充分 效率高性能 准确可靠
气体动力学 理论成熟
10
三、轴流压缩机结构
11
轴流压缩机结构
轴流压缩机主要由机壳、转子、叶片承缸、 调节缸、轴承等部件组成。
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机壳
◆铸造水平剖分结 构，中分面用预应 力螺栓把紧为一整 体。 ◆刚性好，不变形， 吸收噪音和减轻振 动。 ◆加工完后要进行 水压试验，检验机 壳的密封性并测量 其变形。
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动静叶片都是用高强度
振动衰减率高的不锈钢锻 件精加工而成。原材料进 行化学成分、力学性能、 裂纹检验，成型叶片要进 行湿式喷沙处理，增加叶 片表面的抗疲劳强度。通 过气动和结构优化改进， 可以实现减少叶片型面损 失，提高强度，减弱叶片 振动振幅的目标。
动静叶片
动叶叶根为齿型结构， 承载能力强
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◆进排气发兰垂直向下，便于二层平台上进行布置。
ห้องสมุดไป่ตู้
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叶片承缸
◆ 铸造水平剖分结构，中分面螺栓联接。 ◆ 叶片承缸两端分别支撑在机壳上
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◆承缸的进气侧与进口圈相配，排气侧与扩压器相配， 与机壳、转子共同构成轴流压缩机的通道。
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调节缸
◆水平剖分钢板焊接结构，中分面螺栓把紧 ◆四点支撑在机壳上，用无润滑的“DU”金属材料制 造。 ◆安装在机壳与叶片承缸之间，因此有时称为中缸， 而机壳称为外缸，叶片承缸称为内缸。
4
高炉用轴流、离心压缩机比较
轴流剖面图
离心剖面图
5
二、轴流压缩机增压原理
6
轴流压缩机增压原理
动、静叶栅都 是扩张形通道
W2＜W１ C3＜C2 Ｐ2＞Ｐ１ Ｐ3＞Ｐ2
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Ｐ３＞Ｐ２＞Ｐ１
效率高
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与离心压缩机相比, 轴流压缩机效率高.
原因之一: 结构不同
轴流压缩机
流道
离心压缩机
流动损失小 流道短、平直 效率高