1.离心压缩机的发展概况
离心压缩机是在通风机的基础上发展起来的。20世纪初出现了压力比为 4.5的离心压缩机。50年代开始,离心压缩机制造业得到发展。1963年,美国生产出第一台合成氨厂用的14.7兆帕高压离心压缩机,采用筒型机壳代替水平剖分型机壳,又称筒型压缩机,它能承受10兆帕以上的压力。70年代,美国、意大利和联邦德国先后制成60~70兆帕高压筒型压缩机,筒体壁厚达 280毫米。80年代初排气压力已达80兆帕。离心压缩机转速一般为几千转/分以上,有的已达25000转/分以上,所需功率可达几万千瓦,流量已达10000米3/分。离心压缩机的常规叶轮是以一维流动理论为基础设计的,尚不能反映气流三维流动的复杂性质。60年代开始应用三维流动理论(见透平机械、气体动力学)设计空间扭曲叶片,以改善级的性能。
2.离心机毕业设计
离心机的总体设计 新 [机械] 04-26摘要 离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。 离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣 。
三足式离心机的发展 three decanter centrifuges 新 [机械翻译] 04-26离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。 离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干 。
垂直离心机中的模具填充模拟实验 [机械翻译] 03-28摘 要 使用离心调速器、高速照相机和丙烯醛基玻璃一样的液体模拟钛合金液体的充填过程。结果表明液体附着于旋转壁的一边填充,而且填充方向与回转的方向相反。 整个填充过程被分为二个阶段,第一阶段是在前表面填充,另一个阶段是背面填充。 实验的结果表明 。
3.离心压缩机的发展概况
离心压缩机是在通风机的基础上发展起来的。20世纪初出现了压力比为 4.5的离心压缩机。50年代开始,离心压缩机制造业得到发展。1963年,美国生产出第一台合成氨厂用的14.7兆帕高压离心压缩机,采用筒型机壳代替水平剖分型机壳,又称筒型压缩机,它能承受10兆帕以上的压力。70年代,美国、意大利和联邦德国先后制成60~70兆帕高压筒型压缩机,筒体壁厚达 280毫米。80年代初排气压力已达80兆帕。离心压缩机转速一般为几千转/分以上,有的已达25000转/分以上,所需功率可达几万千瓦,流量已达10000米3/分。离心压缩机的常规叶轮是以一维流动理论为基础设计的,尚不能反映气流三维流动的复杂性质。60年代开始应用三维流动理论(见透平机械、气体动力学)设计空间扭曲叶片,以改善级的性能。
4.离心机毕业设计
离心机的总体设计 新 [机械] 04-26摘要 离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。
离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣 。 三足式离心机的发展 three decanter centrifuges 新 [机械翻译] 04-26离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。
离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干 。 垂直离心机中的模具填充模拟实验 [机械翻译] 03-28摘 要 使用离心调速器、高速照相机和丙烯醛基玻璃一样的液体模拟钛合金液体的充填过程。
结果表明液体附着于旋转壁的一边填充,而且填充方向与回转的方向相反。 整个填充过程被分为二个阶段,第一阶段是在前表面填充,另一个阶段是背面填充。
实验的结果表明 。。
5.离心式压缩机的结构和原理
离心式压缩机的工作原理与结构 1. 工作原理离心式制冷压缩机有单级、双级和多级等多种结构型式。
单级压缩机主要由吸气室、叶轮、扩压器、蜗壳等组成,如图6-1所示。对于多级压缩机,还设有弯道和回流器等部件。
一个工作叶轮和与其相配合的固定元件(如吸气室、扩压器、弯道、回流器或蜗壳等)就组成压缩机的一个级。多级离心式制冷压缩机的主轴上设置着几个叶轮串联工作,以达到较高的压力比。
多级离心式制冷压缩机的中间级如图6-2所示。为了节省压缩功耗和不使排气温度过高,级数较多的离心式制冷压缩机中可分为几段,每段包括一到几级。
低压段的排气需经中间冷却后才输往高压段。 1—进口可调导流叶片 2—吸气室 1—叶轮 2—扩压器 3—叶轮 4—蜗壳 5—扩压器 6—主轴 3—弯道 4—回流器图6-1所示的单级离心式制冷压缩机的工作原理如下:压缩机叶轮3旋转时,制冷剂气体由吸气室2通过进口可调导流叶片1进入叶轮流道,在叶轮叶片的推动下气体随着叶轮一起旋转。
由于离心力的作用,气体沿着叶轮流道径向流动并离开叶轮,同时,叶轮进口处形成低压,气体由吸气管不断吸入。在此过程中,叶轮对气体做功,使其动能和压力能增加,气体的压力和流速得到提高。
接着,气体以高速进入截面逐渐扩大的扩压器5和蜗壳4,流速逐渐下降,大部分气体动能转变为压力能,压力进一步提高,然后再引出压缩机外。对于多级离心式制冷压缩机,为了使制冷剂气体压力继续提高,则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩,如图6-2所示。
因压缩机的工作原理不同,离心式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机相比,具有以下特点:①在相同制冷量时,其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。相同的制冷工况及制冷量,活塞式制冷压缩机比离心式制冷压缩机(包括齿轮增速器)重5~8倍,占地面积多一倍左右。
②无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单。目前对中小型组装式机组,压缩机可直接装在单筒式的蒸发¾冷凝器上,无需另外设计基础,安装方便。
③磨损部件少,连续运行周期长,维修费用低,使用寿命长。④润滑油与制冷剂基本上不接触,从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。
⑤易于实现多级压缩和节流,达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行。⑥能够经济地进行无级调节。
可以利用进口导流叶片自动进行能量调节,调节范围和节能效果较好。⑦对大型制冷机,若用经济性高的工业汽轮机直接带动,实现变转速调节,节能效果更好。
尤其对有废热蒸汽的工业企业,还能实现能量回收。⑧转速较高,用电动机驱动的一般需要设置增速器。
而且,对轴端密封要求高,这些均增加了制造上的困难和结构上的复杂性。⑨当冷凝压力较高,或制冷负荷太低时,压缩机组会发生喘振而不能正常工作。
⑩制冷量较小时,效率较低。目前所使用的离心式制冷机组大致可以分成两大类:一类为冷水机组,其蒸发温度在-5℃以上,大多用于大型中央空调或制取5℃以上冷水或略低于0℃盐水的工业过程用场合;另一类是低温机组,其蒸发温度为-5~-40℃,多用于制冷量较大的化工工艺流程。
另外在啤酒工业、人造干冰场、冷冻土壤、低温试验室和冷、温水同时供应的热泵系统等也可使用离心式制冷机组。离心式制冷压缩机通常用于制冷量较大的场合,在350~7000kW内采用封闭离心式制冷压缩机,在7000~35000kW范围内多采用开启离心式制冷压缩机。
2. 主要零部件的结构与作用由于使用场合的蒸发温度、制冷剂的不同,离心式制冷压缩机的缸数,段数和级数相差很大,总体结构上也有差异,但其基本组成零部件不会改变。现将其主要零部件的结构与作用简述如下。
(1)吸气室 吸气室的作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体,均匀地引导至叶轮的进口。为减少气流的扰动和分离损失,吸气室沿气体流动方向的截面一般做成渐缩形,使气流略有加速。
吸气室的结构比较简单,有轴向进气和径向进气两种形式,如图6-3所示。对单级悬臂压缩机,压缩机放在蒸发器和冷凝器之上的组装式空调机组中,常用径向进气肘管式吸气室(图6-3b)。
但由于叶轮的吸入口为轴向的,径向进气的吸气室需设置导流弯道,为了使气流在转弯后能均匀地流入叶轮,吸气室转弯处有时还加有导流板。图中c所示的吸气室常用于具有双支承轴承,而且第一级叶轮有贯穿轴时的多级压缩机中。
a)轴向进气吸气室 b)径向进气肘管式吸气室 c)径向进气半蜗壳式吸气室(2)进口导流叶片 在压缩机第一级叶轮进口前的机壳上安装进口导流叶片可用来调节制冷量。当导流叶片旋转时,改变了进入叶轮的气流流动方向和气体流量的大小。
转动导叶时可采用杠杆式或钢丝绳式调节机构。杠杆式如图6-4所示,进口导叶实际上是一个由若 1—小齿轮 2—齿圈 3—转动叶片 4—伺服电动机 5—波纹管 6—连杆 7—杠杆 8—手轮 1—导叶 2—从动齿轮 3—钢丝绳 4—过渡轮 5—主动齿轮干可转动叶片3组成的菊形阀,每个叶片根部均有一个小齿轮1,由大齿圈2带动,大齿圈是通过杠杆7和连杆6由伺服电动机4传动,也可用手轮8进行操作。
图6-5为钢丝绳传动形式,由一个主动。
6.离心式制冷压缩机的离心式制冷压缩机的特点和发展趋势
我国的科学家及科技工作者也进行了大量的卓有成效的研究,对离心式压缩机的设计及加工进行了深入的研究,并形成了一系列的研究成果,与国外相比,毫不逊色.建议国内的制冷企业高举民族工业的旗帜,研制出真正意义上的国产化离心式制冷压缩机精品. 离心式制冷压缩机作为一种速度型压缩机,具有以下优点:
1.在相同冷量的情况下,特别在大容量时,与螺杆压缩机组相比,省去了庞大的油分装置,机组的重量及尺寸较小,占地面积小;
2.离心式压缩机结构简单紧凑,运动件少,工作可靠,经久耐用,运行费用低;
3.容易实现多级压缩和多种蒸发温度,容易实现中间冷却,使得耗功较低;
4.离心机组中混入的润滑油极少,对换热器的传热效果影响较小,机组具有较高的效率。
具有以下缺点:
1.转子转速较高,为了保证叶轮一定的宽度,必须用于大中流量场合,不适合于小流量场合;
2.单级压比低,为了得到较高压比须采用多级叶轮,一般还要用增速齿轮;
3.喘振是离心式压缩机固有的缺点,机组须添加防喘振系统;
4.同一台机组工况不能有大的变动,适用的范围较窄。 目前国内离心式冷水机组的大部分市场主要由欧日美一些制冷企业所占据.比较有名的企业如特灵、开利、约克、麦克维尔、AXIMA(原苏尔寿)、荏原、三菱等依靠先进的技术及良好工艺主导离心冷水机组市场.国内企业主要为重庆通用,早期引进NREC的技术来开发离心式制冷机。
随着社会的发展,用户需要的冷量越来越高,另外由于节能的要求使得离心机组具有越来越广的市场。一些国内空调厂家如海尔、澳克玛、格力及美的(与重庆通用合并)纷纷推出自己的离心式冷水机组.大冷与AXIMA合作开发出离心冷水机组及区域供暖的离心热泵机组.这些离心机组大部分采用环保工质R134a。
随着能源的形式日趋紧张,节能降耗是产品发展的一大趋势.另外由于中国城镇化水平的不断提高,建筑能耗不断增加.具有最高性能系数的离心冷水机组无疑将成为市场的热点,近年来离心冷水机组的销量不断提高。
国内大部分开发离心冷水机组的企业只是购买进口压缩机,基本上没什么利润.国外离心机厂家不会轻易出让自己的核心技术,要想研制离心式制冷压缩机,只有走自主开发的道路.随着设计及制造技术的不断成熟,使得国产离心式制冷压缩机的研制成为可能。
7.离心式压缩机的优点
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。
8.离心式压缩机的工作原理
离心式制冷压缩机的构造和工作原理与离心式鼓风机极为相似。
但它的工作原理与活塞式压缩机有根本的区别,它不是利用汽缸容积减小的方式来提高汽体的压力,而是依靠动能的变化来提高汽体压力。离心式压缩机具有带叶片的工作轮,当工作轮转动时,叶片就带动汽体运动或者使汽体得到动能,然后使部分动能转化为压力能从而提高汽体的压力。
这种压缩机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入,又不断地沿半径方向被甩出去,所以称这种型式的压缩机为离心式压缩机。其中根据压缩机中安装的工作轮数量的多少,分为单级式和多级式。
如果只有一个工作轮,就称为单级离心式压缩机,如果是由几个工作轮串联而组成,就称为多级离心式压缩机。在空调中,由于压力增高较少,所以一般都是采用单级,其它方面所用的离心式制冷压缩机大都是多级的。
单级离心式制冷压缩机的构造主要由工作轮、扩压器和蜗壳等所组成。 压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸汽口轴向进入吸汽室,并在吸汽室的导流作用引导由蒸发器(或中间冷却器)来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工作轮3(工作轮也称叶轮,它是离心式制冷压缩机的重要部件,因为只有通过工作轮才能将能量传给汽体)。
汽体在叶片作用下,一边跟着工作轮作高速旋转,一边由于受离心力的作用,在叶片槽道中作扩压流动,从而使汽体的压力和速度都得到提高。由工作轮出来的汽体再进入截面积逐渐扩大的扩压器4(因为汽体从工作轮流出时具有较高的流速,扩压器便把动能部分地转化为压力能,从而提高汽体的压力)。
汽体流过扩压器时速度减小,而压力则进一步提高。经扩压器后汽体汇集到蜗壳中,再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。
二、离心式制冷压缩机的特点与特性 离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较,具有下列优点: (1)单机制冷量大,在制冷量相同时它的体积小,占地面积少,重量较活塞式轻5~8倍。 (2)由于它没有汽阀活塞环等易损部件,又没有曲柄连杆机构,因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。
(3)工作轮和机壳之间没有摩擦,无需润滑。故制冷剂蒸汽与润滑油不接触,从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。
(4)能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。 (5)对制冷剂的适应性差,一台结构一定的离心式制冷压缩机只能适应一种制冷剂。
(6)由于适宜采用分子量比较大的制冷剂,故只适用于大制冷量,一般都在25~30万大卡/时以上。如制冷量太少,则要求流量小,流道窄,从而使流动阻力大,效率低。
但近年来经过不断改进,用于空调的离心式制冷压缩机,单机制冷量可以小到10万大卡/时左右。 制冷与冷凝温度、蒸发温度的关系。
由物理学可知,回转体的动量矩的变化等于外力矩,则 T=m(C2UR2-C1UR1) 两边都乘以角速度ω,得 Tω=m(C2UωR2-C1UωR1) 也就是说主轴上的外加功率N为: N=m(U2C2U-U1C1U)上式两边同除以m则得叶轮给予单位质量制冷剂蒸汽的功即叶轮的理论能量头。 U2 C2 ω2 C2U R1 R2 ω1 C1 U1 C2r β 离心式制冷压缩机的特性是指理论能量头与流量之间变化关系,也可以表示成制冷 W=U2C2U-U1C1U≈U2C2U (因为进口C1U≈0) 又C2U=U2-C2rctgβ C2r=Vυ1/(A2υ2) 故有 W= U22(1- Vυ1 ctgβ) A2υ2U2 式中:V—叶轮吸入蒸汽的容积流量(m3/s) υ1υ2 ——分别为叶轮入口和出口处的蒸汽比容(m3/kg) A2、U2—叶轮外缘出口面积(m2)与圆周速度(m/s) β—叶片安装角 由上式可见,理论能量头W与压缩机结构、转速、冷凝温度、蒸发温度及叶轮吸入蒸汽容积流量有关。
对于结构一定、转速一定的压缩机来说,U2、A2、β皆为常量,则理论能量头W仅与流量V、蒸发温度、冷凝温度有关。 按照离心式制冷压缩机的特性,宜采用分子量比较大的制冷剂,目前离心式制冷机所用的制冷剂有F—11、F—12、F—22、F—113和F—114等。
我国目前在空调用离心式压缩机中应用得最广泛的是F—11和。
转载请注明出处众文网 » 离心式压缩机毕业论文结论(离心压缩机的发展概况)