9F燃气系统压气机进口导叶(讲义版)

压气机进口导叶

目录

I. 系统介绍22222222222222222222222222222222222222222222222222222222

A．简介22222222222222222222222222222222222222222222222222222222 B．系统概述22222222222222222222222222222222222222222222222222222 C．系统元件介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222 1．蓄压器—MARAC005（AH2—1）222222222222222222222222

2．伺服阀—MARFCV065（95TV—1）2222222222222222222223

3．液压跳闸继电器—MAR[LATER]（VH3—1）22222222222224

4．液压油缸MC001（ACV—1）222222222222222222222222224

5．线形可变位置差动传感器2222222222222222222222222222224

6．液压油滤—MARFL008 222222222222222222222222222222225 D．运行方式2222222222222222222222222222222222222222222222222225 1．启动方式运行22222222222222222222222222222222222222225

2．温控方式运行（联合循环）22222222222222222222222222226

3．紧急状态222222222222222222222222222222222222222222226

I．系统介绍

A．简介

本文介绍了Castle Peak 电力有限公司Block Point厂的#1～#8机组压气机进口导叶

（IGV）系统的情况。

本文还描述了压气机进口导叶（IGV）系统的设计和构造的特点。讨论了系统在正

常和非正常时的运行。

B．系统概述

压气机进口导叶（IGV）是用来控制进入燃机轴流压气机的空气流量。控制空气流

量的原因主要有两个；

1．在启机和停机时防止压气机喘振。

2．在联合循环运行中控制燃机排烟温度。

IGV装置是由一套直接安装在压气机第一级前的机翼型叶片组成。叶片的根部穿过

压气机外壳，通过根部的小齿轮和一个环绕在压气机外壳周围的圆环内侧的一排齿

啮合。通过操纵一个可双方向动作的液压活塞来动作环绕压气机的圆环，圆环带动

叶片转动以使压气机的有效进口面积增大或减小。

Speedtronic 控制系统靠一个电液伺服阀来控制液压活塞使活塞动作到规定位置。

线形位置差动传感器（LVDT’s）反馈活塞的位置。

液压油的压力是11500kPa±170kPa，温度是55℃±5℃

压气机进口导叶系统包括以下设备：

22个线形可变位置差动传感器

2液压活塞

跳闸油系统包括以下IGV的相关设备：

2伺服阀

2液压油滤

2蓄压器

2液压跳闸继电器

C．系统元件介绍

1．蓄压器—MARAC005（AH2—1）

高压油经过液压系统输出管道中的孔板/逆止阀进入到液压系统（压力是

11500kPa±170kPa，温度是55℃±5℃）。孔板和逆止阀的作用是使高压油正确地流入系统并在液压源出现故障时限制流量。

充有氮气的蓄压器中储存着液压油，氮气压力充到5800kPa。蓄压器中存储了充足的油以便在供油系统故障时提供液压油来关闭进口导叶。当供油系统流量降至1升/秒时即被认为故障。

2．伺服阀—MARFCV065（95TV—1）

液压油按照透平控制系统的位置命令从蓄压器流到伺服阀去动作液压活塞。

摩根伺服阀是一个两级、四通道流量控制的电液伺服阀，它是按照一个低压直流控制信号的极性和大小来控制液压油的方向和大小。

伺服阀中的第一级将小的电气信号转换和放大为液压信号，以便能准确地动作第二级转轴阀的活塞。第一级和第二级阀之间通过一个弹簧联系起来，弹簧提供一个反馈给伺服阀以便使阀门可以按照流量比例控制。当伺服阀的油流压力为额定压力时，其流量和额定流量的比例同输入的电流和额定电流的比例就相等。

伺服阀的第一级是由一个极化的电动扭距马达构成，马达的转子中心牢固的固定着一个挡板。挡板穿过一个柔性密封管和双通道端部的两个喷嘴之间，在喷嘴末端和挡板之间形成两个大小可变的孔板。

电信号为零时挡板被直接放在两个喷嘴中间，在两个通道形成相同的油压。当一个电流信号被送到扭矩马达后，马达转子转动一个小角度，带动挡板根据电信号的极性向一边移动或向另一边移动。当挡板移开中间位时，一个通道的压力就会增加而另一个通道的压力会减小。两个通道的油压作用在第二级阀上活塞的两侧，形成一个压差推动活塞。活塞移动时一个力传输到反馈弹簧上，弹簧对扭矩马达的扭矩产生反作用。当两种力达到平衡时，转子/挡板装置重新又回到两个喷嘴的中间位置。电流信号的任何改变都会引起活塞位置的变化以建立一个新的平衡。流过活塞边缘的液压油流量被能够测量。

为了IGV的准确动作，伺服阀使用的是一个四通道阀门以便使活塞能够双向移动。

3．液压跳闸继电器—MAR[LATER] （VH3—1）

跳闸继电器是一个截止阀，由通过电磁阀的高压跳闸油操动，高压油通过一个孔板到达继电器的活塞。

跳闸继电器动作后，它允许伺服阀去调整IGV装置。当跳闸油压力降低，跳闸继电器动作IGV装置被关闭。

三个电磁线圈关闭，弹簧返回的液压截止阀（MAR208/209/210SOL）由MK V 的控制和保护回路控制其执行遮断机组的操作。当阀门被带电时它们提供跳闸油到IGV截止阀。阀门在平时透平运行时带电。

任何三个跳闸电磁阀中两个失电就会使去IGV截止阀的跳闸油压力泻去，并使整个机组的跳闸油压力下降从而截断去机组的燃油。一旦跳闸发生，跳闸油就会由一个专门的回油管线回到液压油模块。

正常停机过程中如果控制系统监测到燃烧室内失去一个火焰时，跳闸电磁阀就会失电。

4．液压油缸MC001（ACV—1）

压气机进口导叶是由位于透平底部的一个双向动作的液压油缸决定其开度大小。液压油缸是按照高压设计的，可以承受液压油系统暂态时产生的尖峰震荡压力。

5．线形可变位置差动传感器

两个线形可变位置差动传感器提供位置反馈给控制回路。两个LVDT’s安置在IGV操纵装置中。每个LVDT和操纵装置的U型夹直接偶合。

两个LVDT的反馈信号都一直被比较，如果两个LVDT的反馈信号差值超过允

许的限度，MK V就会发出一个报警。

6．液压油滤－MARFL008（FH6－1）

进入伺服阀的液压油要流过伺服阀（MARFCVX065）上游的一个10到15毫

米的滤网。经过滤网的压力降被一个压差指示计（MAR025PDI）监测。D．运行方式

1．启动方式运行

在启动时，IGV保持全关位直到转子转速达到额定转速的80%。这是为了限制

空气流量，防止在部分转速时压气机发生喘振。有时在80%转速后，IGV才开

始逐渐打开。IGV的开度是根据速度来控制的，当转子转速达到100%时，IGV

应当开到最小全速开度。

在部分转速时IGV的设定点是由压气机的修正转速来控制。修正转速是压气机

的速度根据目前大气温度和ISO温度（59℉）的差进行修正的。公式如下：

速度修正= 速度实际值

在大约82%修正转速下IGV是保持在27o。在82%和85%之间IGV部分转速设定

点是以16.67°IGV角度/修正转速%的速率增加直到最大设定点86°。

然而对于象BLANK PIONT电站这样的联合循环用户，IGV的温度控制算法使IGV

开度限制在较低的角度，这样速度升高后机组可以维持一个较高的排烟温度。

控制算法是根据汽轮机的热态、温态或冷态来调整排烟温度，决定IGV开度。

86

IGV

角度部分

设定点

27

82 86 修正速度（%）

当机组速度达到95%时机组检查IGV的动作情况，判断IGV位置（LVDT反馈）

是否符合命令要求。如果发现了IGV位置出现偏差，判断IGV可能出现故障，

那么IGV就会跳闸至全关位，燃机跳闸。如果未发现偏差，则启动程序正常进

行。此检查逻辑只在升速是起作用，当转速升至95%后检查就被取消。

当转速95%以上时保护逻辑检查IGV开度以确保IGV的角度大于最小全速角度42°。如果IGV的角度小于最小全速角度或开的过大，燃机就会跳闸。

2．温度控制方式运行

当透平转速达到100%后，发电机开关合上，透平就能升负荷。对于联合循环机组总希望尽可能高的排烟温度，因此IGV调整进气流量使排烟温度达到最高。

这也使燃机燃烧温度最高，从而更有效地控制NOx的排放量。

联合循环机组启动时加强控制IGV，调整透平排烟温度和汽轮机的温度匹配。

当IGV开大，空气流量增加，燃烧和排烟温度都降低。当IGV关小，空气流量减少，燃烧和排烟温度都提高。

在开始带负荷阶段，机组保持旋转备用负荷（负荷是17MW-20MW），此时IGV 控制排烟温度使其和汽轮机所需的温度匹配。汽轮机的目标温度是由汽轮机的转子温度决定的，这样汽机的应力和启动时间就可以满足。当汽机高压主汽门打开后，高压旁路由压力控制逐渐关闭。最终汽机控制调门由入口压力方式（IPC）控制，旁路则完全关闭，并处于跟踪状态。

启动时（按IPC控制方式），IGV按预设的温度速率被关至42°，温度速率是按不超过强度限制制定的。当IGV达到42°时联合循环启动程序完成，机组准备进一步带负荷。

当开始带负荷时如果汽机的状态更热则目标温度相对要求更高，IGV开度将不超过最小全速开度42°；燃机的负荷继续增加到旋转备用负荷之上，使排烟温度和要求的向匹配。

在加负荷阶段当机组进入温控后，机组控制的IGV开度使排烟温度达到最大值以优化联合循环的特性和燃烧特性。

在低负荷时IGV被控制在42度，直到排烟温度达到最大设定点。当达到这点温度后随着负荷的进一步增加，IGV将开大以限制排烟温度的提高。

3．紧急状态

如果透平发生跳闸，IGV系统的液压油压力继续保持使控制系统在机组惰走过程中可以调整IGV开度，防止压气机喘振。

如果控制系统发现IGV系统出现故障（IGV开度不正确），控制系统将排掉IGV 跳闸油系统中的液压油压力使IGV关闭。IGV从全开（86°）到全关（27°）只需大约9秒。这个操作也将引起跳闸系统的压力降低使燃料截止阀关闭，机组遮断。

压气机转子叶片的故障分析与维护

提高发动机操纵系统可靠性的维修 【摘要】 在现代技术进步与之密切相关的最迫切的问题当中，压气机叶片质量和维护问题占据着主导的地位，起着十分重要的作用。 论文以维护发动机压气机叶片为目的，以发动机压气机转子叶片的组成，安装技术，压气机叶片的故障分析和各种故障的维修方式，以及常用典型发动机压气机叶片的维护作为主要内容，全面的根据发动机压气机叶片的故障特点对发动机压气机叶片的修理进行论述。 关键词：压气机转子叶片喷丸强化维修 Abstract: In the modern technological progress is closely related with the most pressing problem, compressor blade quality and maintenance problems to occupy a dominant position, plays a very important role. On the maintenance of the engine compressor blade for the purpose, with the engine compressor rotor blade is composed of compressor blade, installation technology, fault analysis and fault repair, as well as the typical engine compressor blade maintenance as the main content, comprehensive according to engine compressor blade fault characteristics of engine compressor blade repair are discussed. Key word：Aeroengine control system reliability maintenance

轴流式压气机工作原理(伯努利方程)

进口、收缩器、导向叶片（导叶）、动叶片、转子、扩压器、出口 增压原理：伯努利方程，气体从进口流入压气机，经收缩器时流速得到初步提高，进口导向叶片使气流改为轴向，同时还起扩压管的作用，使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动，固装在转子上的动叶片推动气流，使气流获得很高的流速。高速气流进入导叶（静叶），气流动能降低而压力升高，相邻导叶叶片间的通道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过程，使气体压力逐渐升高 伯努利方程：理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时，运动方程（即欧拉方程）沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家 D.伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体，方程为: 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和线性速度；h为铅垂高度；g为重力加速度；c为常量。 上式各项分别表示单位体积流体的压力能p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv ^2，在沿流线运动过程中，总和保持不变，即总能量守恒。但各流线之间总能量（即上式中的常量值）可能不同。对于气体，可忽略重力，方程简化为p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0)，各项分别称为静压、动压和总压。显然，流动中速度增大，压强就减小；速度减小，压强就增大；速度降为零，压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力，就在于下翼面速度低而压强大，上翼面速度高而压强小，因而合力向上。据此方程，测量流体的总压、静压即可求得速度，成为皮托管测速的原理。在无旋流动中，也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同，此时公式中的常量在全流场不变，表示各流线上流体有相同的总能量，方程适用于全流场任意两点之间。在粘性流动中，粘性摩擦力消耗机械能而产生热，机械能不守恒，推广使用伯努利方程时，应加进机械能损失项[1]。

完整word版,压缩空气管路系统设计与安装

压缩空气管路系统设计与安装 苏州卓锐机械空气压缩机的应用范围是广泛的，正确安装是重要的关键，注意任何应用类型所共有的安装基本原则，将可确保空压机发挥最高效率和性能。 压缩空气作为动力源泉已经有一个多世纪的历史，随着科学技术的发展，特别是人类对其生存空间环境要求的提高，推动了压缩技术的发展。现在人们不再只是满足于“动力源”了，而是对空气品质以及机器对环境的影响有了更高的要求，即对压缩机有了更高的要求：----机器对环境的影响最小； ----使机器最大程度地满足于各种环境的要求； ----人机间有良好的关系。 就空压站而言，其设计与安装，对能源消耗、生产工艺要求、空气品质、用气量满足等生产成本均有直接的因素。常见有： ----选用的压缩机规格过大。其后果：停机与空转时间长； ----选用的压缩机设备规格过小。其后果：用气终端压力过小，降低工效； ----空气压缩机通风不足。其后果：压缩机流量下降； ----管道及其配件的安装不符合要求。其后果：空气泄漏或压力降过大，气量不足或空气品质下降； ----压缩空气罐尺寸错误。其后果：设备磨损加快； ----管路、干燥器、过滤以及输入/输出气道尺寸过小。其后果：压力损失增加。 我们从事压缩空气工作者，必须清楚认识到压缩空气设备的选型、配置、供给实施设计正确具有重要的意义。 安装场所之选定 压缩机安装场所之选定最为工作人员所疏忽。往往空压机购置后就随便找个位置，配管后立即使用，根本没有事前的规划。殊不知如此草率的结果，却形成日后空压机故障、维修困难及压缩空气品质不良等后果。所以适当的安装场所乃是正确使用空压系统的先决条件。 1、须宽阔采光良好的场所，以利操作和检修。 2、空气之相对湿度宜低、灰尘少、空气清净且通风良好。 3、环境温度宜低于40℃，因环境温度越高，则空压机之输出空气量越少。 4、如果工厂环境较差，灰尘多，须加装前置过滤设备以维持空压机系统零件之使用寿命。

润滑油系统的设计及功能

润滑油系统的设计及功能 摘要：本文主要论述离心压缩机润滑油系统的设计方法以及系统各组部件的功能 关键词：润滑油系统设计功能 一、绪论 压缩机在工业生产中有着很重要的地位，随着国民经济的发展，其应用范围也越来越广泛，现在压缩机已经广泛的应用在石油化工﹑冶金﹑空分、电力、矿山﹑轻纺以及隧道等各个领域， 随着工业设备生产能力的不断提高，压缩机无论在流量、压比、转速等方面都在随之上升，一套稳定、有效的润滑系统在压缩机机组中就显得越来越重要。 二、系统的设计 润滑油系统为压缩机组的重要辅助部分，所以其设计的出发点就是：确保压缩机无论是在正常或事故状态下都能使其得到良好的润滑，并保证轴承、齿轮等各个润滑点的正常工作状态及最大限度的延长其使用寿命。因此其设计的基本参数主要为各个润滑点（如：压缩机的支撑轴承、推力轴承，电机的轴承，变速箱轴承及齿轮啮合等）的用油量及润滑油压力。 在知道了油量及油压参数后，就要结合压缩机的工作状况：是否为连续运转、检修周期、环境条件、共用工程条件等；另外还要考虑要求的安全程度来决定油系统的配置、调节控制方式及材料的选择等具体的设计原则。一般来讲，以上的各项条件在用户订货时就已协商确定过了。对于未确定的细节可以按照双方协商确定的国际标准、国家标准或制造厂标准执行。在以上各个方面确定以后就可以进行具体设计了。下面以我厂为四川空分设备（集团）有限责任公司设计、制造的2MCL454+3MCL406离心氧压缩机组配套油系统的设计为例进行说明。 首先，得到压缩机各个润滑点的用油量及油压要求如下： 根据与用户（买方）签定的技术协议即设计准则，该油站执行由美国石油协会发布的API614标准。因此根据此标准的规定可按以下步骤进行设计计算：

压气机叶片磁粉探伤

压气机叶片磁粉探伤方法 1.范围 本标准规定了汽轮机叶片的湿法磁粉探伤。 本标准适用于检测叶片表面及近表面的裂纹、发纹及其他缺陷。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B / T 9 4 4 5 - 1 9 8 8 无损检测人员技术资格鉴定通则 G B / T 1 2 6 0 4 . 5 -1 9 9 0 无损检测术语磁粉检测 J B / T 8 2 9 0 - 1 9 9 8 磁粉探伤机 3 定义 本标准所用的术语定义符合 G B / T 1 2 6 0 4 . 5 中的有关规定 4 检测人员要求 4 . 1 磁粉检测人员应按 G B / T 9 4 4 5 规定取得技术资格证书 4 . 2 磁粉检测应由具有磁粉探伤I 级以上资格证书者进行磁粉探伤，由具有磁粉探伤I 级以上资格证 书者签发检测报告，以保证探伤结果的可靠性。 5 检测设备 5 . 1 叶片探伤用磁粉探伤机应符合J B / T 8 2 9 。中的技术要求。推荐采用固定式磁粉探伤机。对被检 叶片，按本标准 8 . 1 - 8 . 7 的规定，该机应能产生足够强的磁场。 5 . 2 磁粉探伤机应安装周向磁化电流和纵向磁化安匝数等指示表，指示误差不得超过示值的上 5 写，每 年至少校准指示表一次。 5 . 3 具有何种方式的磁化装置，则应具有相应方式的退磁装置 5 . 4 磁粉撒布装置应包括储液箱及喷洒机构，储液箱应安装搅拌器。 5 . 5 应具有剩磁检查仪。 5 . 6 应安装照明灯，被检区域的光照度不得低于 3 5 0 I x 5 . 7 当采用荧光法检测时，在暗室内观察磁痕，暗室内其可见光照度应不大于 2 0 I x ，所使用的紫外线 灯在工件表面的紫外线强度应不低于 1 0 0 0 p W / c m ` , 紫外线波长应在0 . 3 2 ^ - 0 . 4 0 p m 范围内。 6 叶片的表面准备 6 . 1 被检叶片的表面应干燥、无污物和锈斑等。 6 . 2 被检叶片表面的表面粗造度 R a 最大允许值为 1 . 6 0 K m . 6 . 3 如果要对叶片进行表面处理( 如电镀、喷涂等) ，磁粉探伤应在表面处理前进行。 6 . 4 如果必须在表面处理后进行磁粉探伤，可由供需双方协商解决。但用直接通电法时，须保证通电 触点处露出金属本底，确保通电良好 7 磁粉及其磁悬液 叶片磁粉探伤允许采用荧光磁粉或非荧光磁粉。

轴流压气机设计流程

轴流压气机设计 压气机是航空发动机的核心部件，压气机内部流场存在很大的逆压梯度，有着高度的三维性、粘性及非线性和非定常性，而多级压气机还存在复杂的级间匹配，这些都使得压气机的设计难度很大，一直是发动机研制中的瓶颈技术。 一、压气机设计方法的发展 一个世纪以来，伴随着气动热力学和计算流体力学的发展!轴流压气机的设计系统在不断进步，带动着压气机设计水平的提高。 20世纪初采用螺桨理论设计叶片；20-30年代采用孤立叶型理论设计压气机；30年代中期开始，由于叶栅空气动力学的发展和大量平面叶栅试验的支持，研制了一系列性能较高的轴流压气机；50年代开始采用二维设计技术，用简单径向平衡方程计算子午流面参数，叶片由标准叶型进行设计；70年代建立了准三维设计体系，流线曲率通流计算和叶片流动分析是这一体系的基础，可控扩散叶型等先进叶型技术开始得到应用；90年代初以来，以三维粘性流场分析为基础的设计体系促进了压气机设计技术的快速发展。 风扇/轴流压气机的设计体系以流动的物理模型发展为线索，以计算能力的高速发展为推动力，大致经历了一维经验设计体系、二维半经验设计体系、准三维设计体系、三维设计体系四个阶段。并正在朝着压气机时均（准四维）和压气机非定常（四维）气动设计体系发展。 目前的压气机的设计体系大致可以分为四个阶段：初始设计、通流设计、二维叶型设计、三维叶型设计。 二、压气机设计体系 1.初始设计 这是一个建立压气机的基本轮廓的阶段，根据给定的流量、压比、效率、稳定裕度等参数，来确定压气机级数、级压比、效率、子午面流道、各排叶片数等，并可以进一步可估算重量。而且整体设计的决策还要统筹风险、技术水平、时间和花费等。 初始设计主要依据一维平均流线计算程序进行计算，在给定设计点流量、压比、转速及转子进口叶尖几何尺寸的条件下，可确定压气机级数、轴向长度、并且优化载荷轴向分布，得到设计点在平均半径处的速度三角形和各级平均气动参数。初始设计阶段包括压气机主要参数的确定以及同其它部件的协调，并且为S2流面计算提供初始流道几何尺寸。而这个程序主要依赖于经验以及以往积累的数据库。 初始设计它是方案设计中的基础阶段，不管计算流体动力学如何发展，该设计过程仍是压气机设计中不可缺少的一部分。正是这个部分是整个设计过程中最重要的部分，因为如果在这里发生了基本的错误，之后就无法通过优化或者其他改变来纠正这一情况，压气机基本结构设计出现错误会带来严重的后果。 2.通流设计 通流设计根据叶片扭向设计规律，采用S2流面流场计算方法，分析并确定各排叶片进出口速度三角形及各排叶片匹配关系。 S2流面气动计算一般采用流线曲率法，求解S2平均流面上的完全径向平衡方程。最初的压气机通流设计计算采用忽略流线坡度和流线曲率的“简化径向平衡方程”获取叶片设计需要的速度三角形，这种方法在低压比的压气机设计中起着基本的作用。后来发展了考虑流线坡度和流线曲率影响的“完全径向平衡方程”和S2流面理论，使压气机的设计计算结果更加准确，特别是针对跨音速流也促进了压气机性能的提高。不过，直到上世纪80年代，由于理论和数值计算方法的原因，通流设计求解方法都是在忽略了气流粘性的影响的简化方程下完成。随着压气机设计的实践的深入和计算方法的发展，上世纪80年代开始在压气机

9F燃气系统压气机进口导叶(讲义版)

压气机进口导叶 目录 I. 系统介绍22222222222222222222222222222222222222222222222222222222 A．简介22222222222222222222222222222222222222222222222222222222 B．系统概述22222222222222222222222222222222222222222222222222222 C．系统元件介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222 1．蓄压器—MARAC005（AH2—1）222222222222222222222222 2．伺服阀—MARFCV065（95TV—1）2222222222222222222223 3．液压跳闸继电器—MAR[LATER]（VH3—1）22222222222224 4．液压油缸MC001（ACV—1）222222222222222222222222224 5．线形可变位置差动传感器2222222222222222222222222222224 6．液压油滤—MARFL008 222222222222222222222222222222225 D．运行方式2222222222222222222222222222222222222222222222222225 1．启动方式运行22222222222222222222222222222222222222225 2．温控方式运行（联合循环）22222222222222222222222222226 3．紧急状态222222222222222222222222222222222222222222226

压缩空气系统设计手册

压缩空气中水分的含量及影响 ( ) 一般大气中的水份皆呈气态，不易觉察其存在，若经空气压缩机压缩及管路冷却后，则会凝结成水滴。［例如］在大气温度30℃，相对温度75℃状况下，一台空气压缩机，吐出量为3m3/min，工作压力为0.7Mpa，运转24小时压缩空气中约含有100升的水份。 压缩空气系统中水分的影响： 一、压缩空气管路快速腐蚀，压降增加； 设定压力提高1kgf/cm2G,动力输出增加5%-7%，或减少排气量6%-8%。 二、设备严重故障，增加维修保养费用； 1.腐蚀零件。 2.阻塞气控仪器。 3.降低气动工具的效率。 三、破坏产品品质，产品不良率提高； 1.应用产品清洁时，造成湿气污染。 2.应用喷漆涂装时，影响产品品质。 四、影响生产流程，生产能量降低； 1.粉体输送时，易阻塞管线。 2.气动设备故障，而停工。 ----冲刷掉气动工具，电机和气缸中的润滑油，增加磨损并缩短寿命，提高维护成本----使气动阀门和控制仪器失灵，影响可靠操作，效率降低 ----影响油漆和整饰作业质量 ----引起系统中的金属装置腐蚀生锈，影响其寿命，并可导致过度压降 ----气流分配成本提高(需倾斜管道，设置U形管和滴水管) ----在冰冻季节，水气凝结后会使管道及附件冻结而损害，或增加气流阻力，产生误动 压缩空气中油的危害： 在一些要求比较严格的地方，比如气动控制系统中，一滴油能改变气孔的状况，使原本正常的自动运行的生产线瘫痪。有时，油还会将气动阀门的密封圈和柱要胀大，造成操作迟缓，严重的甚至堵塞，在由空气完成的工序中，如吹形件，油还会造成产品外形缺陷或外表污染。

* 油污的主要来源 由于大部分压缩空气系统都使用油润滑式压缩机，该机在工作中将油汽化成油滴。它们以两种方式形成：一种是由于活塞压缩或叶片旋转的剪切作用产生的所谓“分散型液滴”，其直径在1-50um。另一种是在润滑油冷却高温的机体时，汽化形成的“冷凝型液滴”，其直径一般小于1um，这种冷凝油滴通常占油污重量超过50%，占全部油污实际颗粒数量超过99%。 * 无油压缩机是否含油污 在最理想的工作状态下，此类压缩机也会产生不少于0.5ppm W/W的碳氢化合物，即按100scfm气量计，每月产生的汽化冷凝液也超过15ml. 氧化铝和分子筛的比较 ( )

航空发动机压气机转子叶片强度计算及气流场模拟

航空发动机压气机转子叶片强度计算及气流场模拟

摘要 压气机是为航空发动机提供需要压缩空气的关键部分，由转子和静子等组成，其中转子叶片是完成该功能的核心零件，在能量转换方面起着至关重要的作用。叶片工作的环境比较恶劣，除了承受高转速下的气动力、离心力和高振动负荷外，还要承受热应力，所以在叶片设计之中，首先遇到的问题是叶片结构的强度问题，转子叶片强度的高低直接影响发动机的运行可靠性，叶片强度不足，可能会直接导致叶片的疲劳寿命不足，因此在强度设计中必须尽量增大强度，以提高叶片疲劳寿命和可靠性。 由进气道、转子、静子等组成的离心式压气机内部流动通道是非常复杂的，由于压气机是发动机的主要增压设备，其工作的好坏对发动机的性能有很大的影响。随着现在的计算机和数字计算方法的大力发展，三维计算流体模拟软件越来越多的被运用到旋转机械的内部流场进行数值分析。本文利用三维流体模拟软件ANSYS系列软件对压气机内部的气体流动性能进行模拟，得到一些特征截面的压力和速度分布情况。 关键字：转子叶片；强度计算；Fluent；轴流式压气机

Abstract The compressor is to provide compressed air for the needs of key parts of aero engine, the rotor and the stator, etc., wherein the rotor blades are core components to complete the function, plays a crucial role in the transformation of energy. The blade working environment is relatively poor, in addition to withstand high speed aerodynamics, centrifugal force and vibration in high load, to withstand greater thermal stress, so in the blade design, the first problem is the strength of the blade structure, the rotor blade strength directly affect the reliability of the engine, blade lack of strength, may directly lead to the fatigue life of the blade is insufficient, so the strength design must try to increase the strength, to improve the blade fatigue life and reliability. The internal flow passage of centrifugal compressor inlet, rotor and stator which is very complex, is mainly due to the high pressure equipment of the engine, has great impact on the performance of the quality of its work on the engine. With the development of computer and digital calculation method, 3D computational fluid simulation software has been applied to numerical analysis of internal flow field of rotating machines. In this paper, the fluid flow characteristics in the compressor are simulated by using a series of ANSYS software, and the pressure and velocity distributions of some characteristic sections are obtained. Keywords: rotor blade; strength calculation; Fluent; axial flow compressor

风扇压气机设计技术

风扇/压气机设计技术 ——气动设计技术；间隙控制；旋转失速；防喘技术 ——发动机；风扇；压气机； 定义与概念：压气机是燃气轮机的重要部件，它的作用是提高空气的总压。压气机包括"转子"和"静子"两部分，"转子"是沿轮缘安装许多叶片的几个轮盘组合而成的，每个轮盘及上面的叶片称为一个"工作轮"，工作轮上的叶片称为工作叶片。"静子"是有几圈固定在机匣上的叶片组成的。每一圈叶片称为一个整流器。工作轮和整流器是交错排列的，每一个工作轮和后面的整流器为一个"级"。 风扇是涡轮风扇发动机的重要部件之一，它的作用与压气机的相同。风扇后面的空气分为两路，一路是外涵道，一路是内涵道。风扇一般为一级，使结构简单。 风扇/压气机设计技术主要包括气动设计技术、全三元计算技术、间隙控制技术、旋转失速和喘振控制技术、结构设计技术、材料与工艺技术等方面。 国外概况：目前，战斗机发动机的推重比在不断提高，因此要求风扇/压气机级压比不断提高但又保持效率在可接受范围内，这始终是风扇/压气机设计所追求的目标。美国80年代中期开始实施的"综合高性能涡轮发动机技术"计划（即IHPTET计划）的目标是在下世纪初验证推重比为20的战斗机发动机技术，风扇结构最终实现单级化，压气机也由9级减为3级。俄罗斯的风扇/压气机的研制计划与美国IHPTET计划相类似。也就是说，研制高压比风扇/压气机已经成为风扇/压气机的发展趋势。美国、俄罗斯等国家都已制订研究计划并已取得阶段性成果。 风扇单级压比在目前最先进战斗机发动机F119上已达1.7；在预研的试验件上，美国达2.2，叶尖速度475m/s；而俄罗斯试验件单级压比达2.4和3.2，叶尖速度则分别为577m/s和630m/s。转子叶片展弦比则减小到1.0左右。 对于核心压气机，也呈现大致相同的发展趋势。核心压气机平均级压比从50年代的1.16提高到90年代的1.454，而叶尖速度从291m/s提高到455.7m/s。目前，美国现役战斗机发动机和正处于工程和制造发展阶段的90年代先进战斗机（ATF），其核心压气机基本上是70年代研制成功的。GE公司下一代核心压气机正处于研究起步阶段，目标是比目前最高级压比再提高25%。由此可见，追求更高的级压比一直是各国研制风扇/压气机的发展方向。 风扇/压气机的级压比的提高主要有以下途径：一是进一步发展传统的跨音级风扇/压气机。传统的跨音级风扇/压气机是指转子相对来流叶尖超音、叶根亚音，静子绝对来流亚音。目前各国现役发动机风扇/压气机进口级均属此类型。进一步发展传统的跨音级风扇/压气机即进一步提高叶尖切线速度，如采用小展弦比前缘后掠式叶片，将叶片设计成掠式几何形状以合理控制通道激波的强度，在利用气流跨越激波产生压比突跃的同时控制激波的损失。二是研制超音通流风扇。80年代后期NASA 刘易斯研究中心开始实施一项超音通流风扇计划，研制出的此类风扇进出口轴向气流速度均超音。与传统跨音风扇相比，当叶尖切线速度相同时，超音通流风扇可实现更高的级增压比。

压气机

西安航空职业技术学院毕业设计论文涡扇发动机的压气机部件

目录 1概述 ................................................................................................................................................................ 2压气机的分类以及结构特点 ....................................................................................................................... 2.1 .................................................................................................................................................................. 2.2 .................................................................................................................................................................. 2.3 ................................................................................................................................................................. 2.3.1 ........................................................................................................................................................... 2.3.2 ........................................................................................................................................................... 2.3.3 ........................................................................................................................................................... 2.3.4 ........................................................................................................................................................... 2.3.5 .......................................................................................................................................................... 3压气机的工作原理 ........................................................................................................................................ 3.1离心式压气机的工作原理...................................................................................................................... 3.2轴流式压气机的工作原理...................................................................................................................... 4压气机的材料 ............................................................................................................................................... 5 6压气机常见故障的诊断以及维修 ................................................................................................................ ...................................................................................................................................................................... 谢辞 ............................................................................................................................................................... 参考文献 ........................................................................................................................................................... 附录 ................................................................................................................................................................

压气机叶片排序

压气机排序 河海大学 摘要：在本文中我们针对压气机实际生产中的问题,试图找到满足题意的可行解,使压气机的叶片在这种排列组合下能够满足生产中规定的所组合在一起的叶片在重量和频率方面的要求，从而使其能够正常运作。 对第一个问题,我们主要采取理论分析的方法将24个叶片的按照重量大小进行排序,然后采取大小结合的办法，将重量大的和重量小的合为一组,依次进行下去,尽量保证组合后的12组叶片重量和相差不大（相等最好）,这样做得目的是为了使每两组数据之和与另外两组数据之和的差不超过8g，对于不满足要求的进行调整。这样做就能够保证这12组叶片任意两组组成一个象限均能满足质量要求了。 在满足质量要求后，我们就可以在这些组合中寻找满足频率要求的组合。具体方法与问题一方法相似，根据问题一中的排序依次写出频率值。比较每一组的频率之差，使差的绝对值不小于6。对于不能满足此要求的可以进行微调，微调时还要顾及质量要求。这样组成的12组叶片序对在根据频率要求进行排序，具体方法是：每组中的两个叶片相连，一组中频率小的叶片和另外一组频率大的叶片相连，使相连两点地频率差不下于6，不满足要求的继续微调。这样到最后就形成一条链，如果这条链首尾两点也满足频率要求，那么此链连接的点的顺序就是叶片排序的一组可行解。 根据上面提供的算法我们分别对试题中的两组叶片排序，通过较少的微调就可以得到满足题意的可行解（可行解不止一个，通过多次微调可以得到多个），第一象限依次是：10-2-4-9；第二象限依次是：13-8-18-11；第三象限依次是：16-20-1-7；第四象限依次是：5-12-17-22；第五象限依次是：3-23-14-24；第六象限依次是：21-6-19-15。 用同样的方法对第二组数据进行排序，得到结果如下：第一象限顺序：4-24-1-21；第二象限顺序：2-9-13-7；第三象限顺序：6-23-16-22；第四象限顺序：17-8-5-19；第五象限顺序：14-11-3-12；第六象限顺序：15-10-18-20。 关键词：微调、叶片排序、频率差、重量差 一、问题重述 在实际生产中，由于加工出的压气机叶片的重量和频率不同，所以在安装时就需要按工艺要求对叶片进行重新排序。具体的工艺要求有： （1）压气机24 片叶片均匀分布在一圆盘边上，分成六个象限，每象限4 片叶片的总重量与相邻象限4 片叶片的总重量之差不允许超过8g。 （2）叶片排序不仅要保证重量差，还要满足频率要求，两相邻叶片频率差尽量大，使相邻叶片频率差不小于6Hz。 （3）当叶片不满足上述要求时，允许更换少量叶片。

离心压气机设计方法综述--

离心压气机设计方法综述 压缩机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械，分为容积式和透平式两种。透平式压缩机是一种叶片式旋转机械，其中气体压力的提高是利用叶片和气体的相互作用来实现的，按照结构分为离心式压气机和轴流式压气机两种。离心式压气机中气体压力的提高，是由于气体流经叶轮时，由于叶轮旋转，使气体受到离心力的作用而产生压力，与此同时气体获得速度，而气体流过叶轮，扩压器等扩张通道时，气体的流动速度又逐渐减慢从而使气体压力得到提高。 设计一台离心压气机包括多方面的内容，主要有：结构设计；通流部分的选择和计算；强度与振动计算；工艺设计；自动控制和调节；以及驱动型式等问题。这里主要讨论前两项。 在离心压气机设计方法上，先后出现了几何设计方法，二维气动设计方法，准三维气动设计方法，全三维气动设计方法。以这些方法为理论基础，建立了离心压气机计算机辅助集成设计系统。这种设计系统的建立，为高性能离心压气机设计提供了有效工具。 最早用于离心压气机叶轮叶片的成形方法是几何成型方法，这是一种比较简单的成型方法。国内增压器研究领域在50年代从前苏联引进的径向叶片的“双回转中心法”是几何成型方法中的代表，并在国内涡轮增压器领域得到广泛的应用。该方法成型规律比较简单，使用该方法设计前倾后弯曲线不太可能。于是产生了离心压气机叶轮的“骨架成型法”，这种方法可以弥补“双补转中心法”的不足。但是，成型后弯叶片时，需要数控铣床。 早期设计离心压气机叶轮时，设计人员认为叶片型线是由二次曲线组成的，如使用圆弧线，抛物线等代表叶型、轮缘、轮毂型线形状。使用二次曲线表示的叶片型线形状的一般表达式为 f ez dr cz brz ar +++++=2222 2γθ 式中，r 为半径，z 为叶轮轴向坐标，a,b,c,d,e,f 为系数。系数决定叶轮进口角度和叶型型线。Eckerdt 即采用上式设计了Eckerdt 叶轮。Whitfield 等人认为叶轮型线可由下式表示：

航空发动机压气机叶片工装标准化

航空发动机压气机叶片工装标准化 发表时间：2006-12-3 云守军来源：e-works 关键字：叶片工装标准化 本文详细论述了航空发动机压气机叶片工装标准化的思路，以典型叶片工装结构为例介绍一些常用标准化方法，通过标准化来实现缩短工装设计制造周期，降低成本。 一. 前言 我公司是从事航空发动机压气机叶片（以下简称叶片）精密锻造和机械加工的专业厂家，产品工艺主要特点是：叶身、缘板无余量精锻，机械加工叶片的安装等部位。这过程中，几乎各个工序都要使用专用工装来加工和检测，工装设计的合理性、工装制造的精度直接决定能否研制出合格的叶片。 叶片工装种类多，数量大，空间角度多，设计制造技术难度大，周期长，常常不能满足研制周期的要求，大量工装现场存放管理维护费时费力。为缓解这些压力，我们适时对叶片工装进行了大量的标准化工作，明显提高了设计效率，缩短了制造周期。 二. 工装结构的标准化 完成某一工艺功能的叶片工装往往有多种常用典型结构，仔细分析它们的共性、个性、各方面优缺点，找出规律性，综合工艺及现场操作人员的意见，依据标准化原则，视不同情况将结构进行简化、统一化、系列化、通用化、组合化。 叶片的形状不规则性导致工装多数采用空间点、型线或型面来定位夹紧，这部分尺寸、结构变化较大，要完全标准化不太现实；但除此之外的其它零部件结构却有很多共性，经过对比筛选，可找出一般规律将它们不同程度的标准化。我们对预终锻模、切边/叶尖模、进排气边铣削夹具、浇铸夹具、榫头铣削/拉削/磨削夹具、锻造缘板高度测具、榫头三坐标测具、投影测具、叶根最大轮廓过规、叶尖长度测具等工装进行了标准化，下面将就一些实例具体介绍。 图1 转子叶片浇铸夹具 2.1 浇铸夹具的标准化 首先，统一结构。浇铸夹具有立式、卧式两种结构，由于立式结构体积较大，密封效果不太好，操作也不太方便，而卧式结构则相对较好，产品质量也较稳定，最终把卧式结构的浇铸夹具确定为标准结构。见图1所示。

螺杆压缩机系统装置设计

摘要 螺杆空气压缩机(又称为双螺杆压缩机)是机电一体化的工业产品，用途非常广泛，其简称：螺杆压缩机。20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。1937年，Alf Lysholm 终于在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。随后持续的基础理论研究和产品开发试验，螺杆压缩机才真正发展起来，并且其性能也在不断的完善。螺杆压缩机具有结构简单、运行可靠及操作方便等一系列独特的优点，广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。在宽广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的是螺杆压缩机。螺杆压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。 关键词：螺杆压缩机主机阴、阳转子接触线型线容积

第一章螺杆压缩机的现状和意义 螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的是螺杆压缩机。今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断的扩大。 20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。 在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，而螺杆压缩机只能提供中等排气量，因此并没有在此领域获得应用。但尽管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，为螺杆压缩机能在其它领域的应用，继续进行了深入的研究。1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。 1946年，位于苏格兰的英国 James Howden 公司，第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆压缩机的许可证。 随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆压缩机的生产和销售。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机。 1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。 1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。 过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。 压缩机可分二大类，容积式压缩机和动力式压缩机。容积式压缩机又可分往复式和回转式。回转式压缩机可分单轴和双轴或多轴。本可题研究的是螺杆空气压缩机，属于双轴压缩机。螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。 用可靠性高的螺杆式压缩机取代易损件多，可靠性差的活塞式压缩机，已经成为必然趋势。日本螺杆压缩机1976年仅占27%，1985年则上升到85%。目前西方发达国家螺杆压缩机市场占有率为80%，并保持上升势头。螺杆压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。

第三章 轴流压气机工作原理

第三章 轴流压气机的工作原理 压气机是燃气涡轮发动机的重要部件之一，它的作用是给燃烧室提供经过压缩的高压、 高温气体。根据压气机的结构和气流流动特点，可以把它分为两种主要型式：轴流式压气机 和离心式压气机。本章论述轴流式压气机的基本工作原理，重点介绍压气机基元级和压气机 一级的流动特性及工作原理。 第一节 轴流压气机的增压比和效率 轴流式压气机由两大部分组成，与压气机旋转轴相联接的轮盘和叶片构成压气机的转 子，外部不转动的机匣和与机匣相联接的叶片构成压气机的静子。转子上的叶片称为动叶，静子上的叶片称为静叶。每一排动叶（包括动叶安装盘）和紧随其后的一排静叶（包括机匣）构成轴流式压气机的一级。图3－1为一台10级轴流压气机，在第一级动叶前设有进口导流 叶片（静叶）。 图3－1 多级轴流压气机 压气机的增压比定义为 ***=1p p k k π （3－1） *k p ：压气机出口截面的总压；*1p ：压气机进口截面的总压；*号表示用滞止参数（总参数）来定义。 依据工程热力学有关热机热力循环的理论，对于燃气涡轮发动机来讲，在一定范围内， 压气机出口的压力愈高，则燃气涡轮发动机的循环热效率也就愈高。近六十年来，压气机的 总增压比有了很大的提高，从早期的总增压比3.5左右，提高到目前的总增压比40以上。 图3－2 压气机的总增压比发展历程

压气机的绝热效率定义为 ** *=k adk k L L η （3－2） 效率公式定义的物理意义是将气体从*1p 压缩到*2p ，理想的、无摩擦的绝热等熵过程 所需要的机械功* adk L 与实际的、有摩擦的、绝热熵增过程所需要的机械功k L * 之比。 p 1*p k *1k ad k L *k L *ad k s h * 图3－3 压气机热力过程焓熵图 由热焓形式能量方程（2－5）式、绝热条件、等熵过程的气动关系式)1(1 1)(k k adk adk p p T T -****=和R k k c p 1 -=可以得到 )1(1)(111--=-=-****k k k adk p adk RT k k T T c L π （3－3） )1(1)(1 11--=-=******T T RT k k T T c L k k p k （3－4） 将（3－3）和（3－4）式代入到（3－2）式，则得到 11 11--=**-**T T k k k k k πη （3－5） 效率公式（3-5）式可以用来计算多级或单级压气机的绝热效率，也可以用来计算单排 转子的绝热效率，只要*k p 和*k T 取相应出口截面处值即可。压气机静子不对气体作功，静子 的性能不能用效率公式（3-5）式衡量，静子的气动品质用总压恢复系数*23σ反映，*23σ＝ p *静子出口/ p * 静子进口 。 压气机的效率高，说明压缩过程中的流阻损失小，实际过程接近理想过程。或者说， 压气机效率愈高，达到相同增压比时，所需要外界输入的机械功愈少。目前，单级轴流压气 机的绝热效率可以达到90％以上，高增压比的多级轴流压气机的绝热效率也可以达到85％ 以上。