什么叫离心式压缩机的不稳定工况

‘壹’ 如何摆脱离心式制冷压缩机喘振现象

离心式制冷压缩机属于速度型压缩机，是一种叶轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功，以提高气体的压力。那么。离心式制冷压缩机发生喘振现象该怎么办你？看完这篇文章，可以让大家彻底摆脱离心式制冷压缩机喘振现象。

离心式制冷压缩机的特点：

（1）外形尺寸小、重量轻、占地面积小。

（2）动平衡特性好，振动小。

（3）磨损部件少，连续运行周期长。

（4）传热性能高。

（5）易于实现多级压缩和节流，实现多种蒸发温度。

（6）能够经济地进行无级调节。

（7）若用经济性高的工业汽轮机直接驱动节能效果更好。

（8）转速较高，对轴端密封要求高。

（9）当冷凝压力较高时会发生喘振现象。

（10）制冷量较小时，效率较低。

一、喘振产生的机理

离心压缩机的基本工作原理是利用高速旋转的叶轮对气体做功，将机械能加给气体，使气体压力升高，速度增大，气体获得压力能和速度能。在叶轮后面设置有通流面积逐渐扩大的扩压元件，高压气体从叶轮流出后，再流经扩压器进行降速扩压，使气体流速降低，压力继续升高，即把气体的一部分速度能转变为压力能，完成了压缩过程。

扩压器流道内的边界层分离现象：扩压器流道内气流的流动，来自叶轮对气流所做功转变成的动能，边界层内气流流动，主要靠主流中传递来的动能，边界层内气流流动时，要克服壁面的摩擦力，由于沿流道方向速度降低，压力增大，主流的动能也不断减小。

当主流传递给边界层的动能不足以使之克服压力差继续前进时，最终边界层的气流停滞下来，进而发生旋涡和倒流，使气流边界层分离。气体在叶轮中的流动也是一种扩压流动，当流量减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。

当流道内气体流量减少到某一值后，叶道进口气流的方向就和叶片进口角很不一致，冲角α大大增加，在非工作面引起流道中气流边界层严重分离，使流道进出口出现强烈的气流脉动。

当流量大大减小时，由于气流流动的不均匀性及流道型线的不均匀性，假定在B流道发生气流分离的现象，这样B流道的有效通流面积减小，使原来要流过B流道的气流有一部分要流向相邻的A流道和C流道，这样就改变了A流道，C流道原来气流的方向，它使C流道的冲角有所减小，A流道的冲角更加增大，从而使A流道中的气流分离，反过来使B流道冲角减小而消除了分离现象，于是分离现象由B流道转移到A流道。这样分离区就以和叶轮旋转方向相反的方向旋转移动，这种现象称为旋转脱离。

扩压器同样存在旋转脱离。在压缩机的运转过程中，流量不断减小到Qmin值时，在压缩机流道中出现如上所述严重的旋转脱离，流动严重恶化，使压缩机出口排气压力突然大大下降，低于冷凝器的压力，气流就倒流向压缩机，一直到冷凝压力低于压缩机出口排气压力为止，这时倒流停止，压缩机的排量增加，压缩机恢复正常工作。

而实际上压缩机的总负荷很小，限制了压缩机的排量，压缩机的排量又慢慢减小，气体又产生倒流，如此反复，在系统中产生了周期性的气流振荡现象，这种现象称为喘振。

压缩机达到最小排量点而产生严重的气流旋转脱离是内因，而压缩机的性能曲线状况和工况点的位置是条件，内因只有在条件的促成下，才能发生特有的现象——喘振。

离心冷水机组运行在部分负荷时，压缩机导叶开度减小，参与循环的制冷剂流量减少。压缩机排量减小，叶轮达到压头的能力也减小。而冷却水温由于冷却塔未改变而维持不变，则此时就可能发生旋转失速或喘振。

喘振是速度型离心式压缩机的固有特性。因此对于任何一台离心式压缩机，当排量小到某一极限点时就会发生该现象。冷水机组是否在喘振点附近运行，主要取决于机组的运行工况。在什么状态发生喘振只有通过对机器的试验，即不断减少其流量，才可以测出具体的喘振点。

由于压缩机叶轮流道内气体流量的减少，按照压缩机的特性曲线，其运行的工况点引向高压缩比方向。这时气流方向的改变在叶轮入口产生较大的正冲角，使得叶轮叶片上的非工作面产生严重的气流“脱离现象”，气动损失增大，叶轮出口处产生负压区，引起冷凝器上部或蜗壳内原有的正压气流沿压降方向“倒灌”，退回叶轮内，使叶轮流道内的混合流量增大，叶轮恢复正常工作。

如此时压缩机工况点仍未脱离喘振点（区），又将出现上述气流的“倒灌”。气流这种周期性的往返脉动，正是压缩机喘振的根本原因。

二、喘振的危害性

喘振是离心式压缩机的运行工况在小流量、高压比区域中所产生的一种不稳定的运行状态。压缩机喘振时，将出现气流周期性振荡现象。喘振带给压缩机严重的破坏，会导致下列严重后果：

（1）使压缩机的性能显着恶化，气体参数（压力、排量） 产生大幅度脉动。

（2）噪声加大。

（3）大大加剧整个机组的振动。喘振使压缩机的转子和定子的元件经受交变的动应力：压力失调引起强烈的振动，使机组中心偏移，轴承磨损，密封间隙增大；甚至发生转子和定子元件相碰等：叶轮动应力加大。

（4）电流发生脉动。

（5）小制冷量机组的脉动频率比大型机组高，但振幅小。

不同于一般的机械振动，在压缩机出口产生气流的反复倒灌、吐出、来回撞击，使得主电机交替出现满载和空载，电流表指针或压缩机出口压力表指针产生大幅度无规律的强烈抖摆和跳动。压缩机转子在机内沿轴向来回窜动，并伴有金属摩擦和撞击声响。

三、防喘振措施

1热气旁通喘振防护原理

一旦进入喘振工况，应立即采取调节措施，降低出口压力或增加入口流量。从以上喘振产生的机理来看，在离心式冷水机组中，压比和负荷是影响喘振的两大因素。当负荷越来越小，小到某一极限点时，便会发生喘振，或者当压比大到某一极限点时，便会发生喘振。

用热气旁通来进行喘振防护，是通过喘振保护线来控制热气旁通的开启或关闭，使机组远离喘振点，达到保护的目的。从冷凝器连接到蒸发器一根连接管，当运行点到达喘振保护点而未达到喘振点时，通过控制系统打开热气旁通电磁阀，从冷凝器的热气排到蒸发器，降低了压比，同时提高了排气量，从而避免了喘振的发生。

2改变压缩机转速

压缩机转速改变，压缩机的性能曲线将随着移动，可以增加稳定工况区域，它适用于蒸汽轮机、燃气轮机拖动的机组，是一种比较经济的调节方法，只是调节后的工作点不一定是最高效率点。但对电动机拖动的机组，为了便于变速，就要用直流机组或采用变频方法，这会使设备大大复杂化，同时造价也高。

3多级压缩

多级压缩以降低压缩机转速。一般多级机器中任何一级发生喘振，都会影响到整台机器的正常工作。采用多级压缩，在同样的压比工况下，可大大降低压缩机的转速，增大稳定工况区域。

4采用转动的扩压器调节

流量减小时，一般在扩压器中首先产生严重的旋转脱离而导致喘振。在流量变化时，如果能相应改变扩压器流道的进口几何角，以适应改变了的工况，使冲角α不致很大，则可使性能曲线向小流量区大幅度移动，扩大稳定工况范围，使喘振流量大为降低，达到防喘振的目的。该防喘振控制方式，已在开利的产品中得到具体的应用，但低负荷时仍须采用热气旁通。

5可移动式扩压腔

上面提到，在离心式冷水机组中喘振发生的原因为压比和负荷。当机组运行的压比一定时（提升力），机组的运行负荷将影响机组是否发生喘振。对于离心机组来说，当运行负荷降低时，压缩机的导叶逐渐关闭，吸气量降低，如果扩压腔的通道面积不变，则气体的流速降低：当气体的流速无法克服扩压腔的阻力损失时，气流会出现停滞，由于气体动能的下降，转化的压力能也降低：当气流体压力小于排气管网的压力时，气流发生倒流，喘振发生。

四、结论

热气旁通、改变压缩机转速、多级压缩、转动的扩压器调节以及散流滑块设计均能有效避免“喘振”，对于离心式冷水机组具有较好的节能效果。

‘贰’ 请教往复式，离心式压缩机，螺杆式压缩机各有什么特点

一、往复式压缩机
优点：
1、热效率高、单位耗电量少
2、加工方便 对材料要求低，造价低廉
3、装置系统较简单
4、设计、生产早，制造技术成熟
5、应用范围广
缺点：1、运动部件多，结构复杂，检修工作量大，维修费用高
2、转速受限制
3、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式使效率下降很快
4、噪音大
5、控制系统的落后，不适应连锁控制和无人值守的需要，所以尽管活塞机的价格很低，但是也往往不能够被用户接受。

二、离心式压缩机
优点：
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。
缺点：
1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

三、螺杆式压缩机
优点：
1、可靠性高。螺杆压缩机零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间隔期可达4-8万h.
2、操作维护方便。
3、动力平衡好。特别适合用作移动式压缩机，体积小、重量轻、占地面积少。
4、适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点，容积流量几乎不受排气压力的影响，在宽广的范围内能保持较高的效率，在压缩机结构不作任何改变的情况下，适用于多种工质。
5、多相混输。螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可输送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。
缺点：
1、造价高。由于螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面，需利用特制的刀具在价格昂贵的专用设备上进行加工。另外，对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高的要求。
2、不能用于高压场合。由于受到转子刚度和轴承寿命等方面的限制，螺杆压缩机只能用于中、低压范围，排气压力一般不超过3MPa。
3、不能用于微型场合。螺杆压缩机依靠间隙密封气体，一般只有容积流量大于0.2m3/min时，螺杆压缩机才具有优越的性能。
山东宏润很高兴为您解答。

‘叁’ 离心式压缩机有什么特点，怎么工作的啊

呃········“效果网”曰：1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。
1、离心式压缩机目前还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、目前离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

工作原理
汽轮机（或电动机）带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通，回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。

‘肆’ 离心式压缩机的主要优缺点是什么

主要优点：输气量大而连续，运转平稳；机组外形尺寸小，重量轻，占地面积少；设备易损部件少，使用期限长，维修工作量小；由于转速很高，可以用汽轮机直接带动，比较安全，容易实现自动控制。
主要缺点：效率不及轴流式压缩机和往复式压缩机；稳定工况区比较窄有喘振现象发生。

‘伍’ 离心式压缩机的缺点

1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。
我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。

‘陆’ 离心压缩机原理及优缺点

离心压缩机就是一种采用离心方式进行压缩的机器设备，这种机器设备的运转是非常平衡的，操作起来也非常安全，运转效率是很高的。离心压缩机的工作原理是什么呢?离心压缩机主要是依靠旋转过程中产生的离心力而带动压缩机运作的。但是很多没有学过物理的朋友，不知道什么是离心力，下面小编就来为大家详细的介绍一下离心压缩机的工作原理。

一、工作原理

离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。更通俗地说，气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。显然，叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因，而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的，圆周速度越大，叶轮对气体所作的功就越大。

二、优点

离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。

1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。

2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。

3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。

缺点

1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。

2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。

3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。

离心压缩机的工作原理，大家现在了解了吗?离心压缩机的工作原理是很简单的，大家只要看一下它的原理介绍就知道是什么了。离心压缩机是一种使用比较广泛的设备，这种设备比活塞式缩机更加具有优势。离心压缩机的运转方式非常简单，而且可以减少误进的摩擦，是一种维修费用比较少的机器设备。但是离心压缩机的效率是比较低的，所以在选择的时候要慎重。

‘柒’ 什么叫离心式压缩机的喘振发生“喘振”的危害

喘振是透平式压缩机（也叫叶片式压缩机）在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式，喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。
喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式，它的振幅[2] 、频率等基本特性受风机管道系统容积的支配，其流量、压力功率的波动是由不稳定工况区造成的，但是试验研究表明，喘振现象的出现总是与叶道内气流的脱流密切相关，而冲角的增大也与流量的减小有关。所以，在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。

‘捌’ 离心式压缩机都有哪些优缺点

离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。
离心式压缩机的缺点：
1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。
离心式压缩机中气压的提高，是靠叶轮旋转、扩压器扩压而实现的。根据排气压力的高低，可将其分为三类：离心通风机，风压在10-15kPa范围或小于此值；离心鼓风机，风压在15~350kPa范围；离心压缩机，风压在350kPa以上。离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。