隔膜壓縮機的案例
京城機電壓縮機已搶占國內高端核電領域制高點
日前，由京城機電北京京城壓縮機有限公司研發(fā)完成的科技部交付的國家科技重大專項——大型先進壓水堆高溫氣冷堆核電站氦氣輔助系統(tǒng)壓縮機，已成功應用于山東石島灣高溫氣冷堆核電站。該研發(fā)項目的應用，不僅大幅度提升了核電站的安全穩(wěn)定性，更進一步表明我國高溫氣冷堆核電站隔膜壓縮機已完全取得自主知識產權，實現(xiàn)國產化。
2012年，科技部將國家科技重大專項——大型先進壓水堆高溫氣冷堆核電站氦氣輔助系統(tǒng)壓縮機研發(fā)項目任務委托給京城壓縮機進行，同時提供研發(fā)資金支持。
為了順利完成項目研發(fā)，京城壓縮機與中科院、西安交大和北科大等科研院校合作，培養(yǎng)了態(tài)度嚴謹?shù)捻椖抗芾砣藛T，拓寬了設計人員的思路，提高了研發(fā)團隊人員的技術水平；項目研發(fā)過程中，形成的規(guī)章制度，增強了京城壓縮機對重大專項的管理水平；項目的研發(fā)成果，5項國內專利和3個壓縮機專用設計軟件，提升了京城壓縮機的軟實力；樣機的試制成功，進一步鞏固了京城壓縮機在核電壓縮機行業(yè)的龍頭位置。
京城壓縮機作為國內率先擁有民用核安全設備設計許可證、民用核安全設備制造許可證的知名廠商，在國家“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大環(huán)境下，將更進一步的開拓進取，勇于技術創(chuàng)新，在核電隔膜壓縮機行業(yè)走的更遠、更深，力求為國家的核電事業(yè)做出貢獻。
展開 PPT│隔膜壓縮機的結構、原理及選型
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懇請各位同行，不要不打招呼就“拿走”發(fā)到貴公眾號上，感謝！
三種壓縮機性能特點、優(yōu)缺點比較，快收藏！
18世紀末，英國制成第一臺工業(yè)用往復活塞空氣壓縮機。20世紀30年代開始出現(xiàn)迷宮壓縮機，隨后又出現(xiàn)各種無油潤滑壓縮機和隔膜壓縮機。50年代出現(xiàn)的對動型結構使大型往復活塞壓縮機的尺寸大為減小，并且實現(xiàn)了單機多用。
活塞式壓縮機使用歷史悠久，是目前國內用得最多的制壓縮機。由于其壓力范圍廣，能夠適應較寬的能量范圍，有高速、多缸、能量可調、熱效率高、適用于多種工況等優(yōu)點;其缺點是結構復雜，易損件多，檢修周期短，對濕行程敏感，有脈沖振動，運行平穩(wěn)性差。
螺桿壓縮機是一種新的壓縮裝置，它與往復式相比：
優(yōu)點：
①機器結構緊湊，體積小，占地面積少，重量輕。
②熱效率高，加工件少，壓縮機的零件總數(shù)只有活塞式的1/10。機器易損件少，運行安全可靠，操作維護簡單。
③氣體沒有脈動，運轉平穩(wěn)，機組對基礎不高不需要專門基礎④運行中向轉子腔噴油，因此排氣溫度低。
⑤對濕行程不敏感，濕蒸汽或少量液體進入機內，沒有液擊危險。
⑥可在較高壓比下運行。
⑦可借助滑閥改變壓縮有效行程，可進行10~100%的無級冷量調節(jié)。
缺點：
需要復雜的油處理設備，要求分離效果很好的油分離器及油冷卻器等設備，噪聲較大，一般都在85分貝以上，需要隔聲措施。
離心式與活塞式相比，有轉速高，氣量大，機械磨損小，易損件少，維護簡單，連續(xù)工作時間長，振動小，運行平穩(wěn)，對基礎要求低，在大氣量時，單位功率機組的質量輕、體積小，占地面積少，氣量可在30%~100%的范圍內無級調節(jié)，易于多級壓縮和節(jié)流，可以滿足某些化工流程的要求，易于實現(xiàn)自動化，對于大型機，可以采用經濟性較高的工業(yè)汽輪機直接拖動，這對有廢熱蒸汽的企業(yè)有經濟的優(yōu)勢。缺點是：噪聲頻率較高，冷卻水消耗大，操作不當時會產生喘振。
展開 螺桿、離心、往復活塞式三種壓縮機比較
1.離心式壓縮機
螺桿式壓縮機又稱螺桿壓縮機。20世紀50年代，就有噴油螺桿式壓縮機應用在制冷裝置上，由于其結構簡單，易損件少，能在大的壓力差或壓力比的工況下，排氣溫度低，對制冷劑中含有大量的潤滑油（常稱為濕行程）不敏感，有良好的輸氣量調節(jié)性，很快占據了大容量往復式壓縮機的使用范圍，而且不斷地向中等容量范圍延伸，廣泛地應用在冷凍、冷藏、空調和化工工藝等制冷裝置上。
以它為主機的螺桿式熱泵從20世紀70年代初便開始用于采暖空調方面，有空氣熱源型、水熱泵型、熱回收型、冰蓄冷型等。在工業(yè)方面，為了節(jié)能，亦采用螺桿式熱泵作熱回收。
2離心式壓縮機
離心式壓縮機是一種葉片旋轉式壓縮機（即透平式壓縮機）。在離心式壓縮機中，高速旋轉的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用，使氣體壓力得到提高。
早期，由于這種壓縮機只適于低，中壓力、大流量的場合，而不為人們所注意。由于化學工業(yè)的發(fā)展，各種大型化工廠，煉油廠的建立，離心式壓縮機就成為壓縮和輸送化工生產中各種氣體的關鍵機器，而占有極其重要的地位。隨著氣體動力學研究的成就使離心壓縮機的效率不斷提高，又由于高壓密封，小流量窄葉輪的加工，多油楔軸承等技術關鍵的研制成功，解決了離心壓縮機向高壓力，寬流量范圍發(fā)展的一系列問題，使離心式壓縮機的應用范圍大為擴展，以致在很多場合可取代往復壓縮機，而大大地擴大了應用范圍。
3往復活塞壓縮機
是各類壓縮機中發(fā)展最早的一種，公元前1500年中國發(fā)明的木風箱為往復活塞壓縮機的雛型。18世紀末，英國制成第一臺工業(yè)用往復活塞空氣壓縮機。20世紀30年代開始出現(xiàn)迷宮壓縮機，隨后又出現(xiàn)各種無油潤滑壓縮機和隔膜壓縮機。50年代出現(xiàn)的對動型結構使大型往復活塞壓縮機的尺寸大為減小，并且實現(xiàn)了單機多用。
展開 
科技前線 | AR解決方案如何讓您不用差旅就能接近您的客戶
Burckhardt Compression公司開發(fā)、制造和銷售迷宮活塞壓縮機、工藝氣體壓縮機、超壓壓縮機、高壓高速壓縮機和隔膜壓縮機，并提供相應的服務解決方案。這些產品在工業(yè)上被用于壓縮、運輸和儲存氣體。其40至60年的超長使用壽命使客戶關系和服務成為公司成功的決定性因素。雖然有將近180年的歷史，但往復壓縮機系統(tǒng)的市場領導者絕不是頑固而不知革新的。
Burckhardt Compression作為AR技術的早期采用者，是該行業(yè)的先行者，基于PTC的增強現(xiàn)實(AR)組合Vuforia開發(fā)出了高科技遠程服務解決方案。
UP! Solutions允許客戶技術人員使用平板電腦或佩戴HoloLens頭戴顯示器對壓縮機進行實時監(jiān)控和維修。壓縮機組裝有傳感器，可以不斷收集振動或溫度等數(shù)據。然后，技術人員就可以分析和使用這些數(shù)據，例如，檢測異常或執(zhí)行計劃維修工作。
這個過程幫助客戶將他們的過程數(shù)字化，并提高了效率。Burckhardt Compression提供的UP! Solutions 解決方案使經驗豐富的技術人員能夠在不去現(xiàn)場的情況下，指導客戶進行維修，并給出詳細的解釋和提示。
Burckhardt Compression正在使用Vuforia Expert Capture和Instruct模塊實現(xiàn)他們的工作指導項目和模塊。Vuforia 能夠捕獲執(zhí)行某個流程的專家，并可以將該領域知識轉移給經驗較少的員工，然后在學習階段監(jiān)控該流程。該系統(tǒng)強化了安全準確地執(zhí)行任務的標準做法。為了進一步開發(fā)這種“僚機”工藝，PTC公司正與Burckhardt Compression公司密切合作，從現(xiàn)場獲取有價值的信息。
展開 壓縮機仿真學習：離心壓縮機參數(shù)辨識
文章來源：壓縮機網
ANSYS Fluent 壓縮機仿真｜離心壓縮機計算
本案例演示利用Fluent計算離心式壓縮機內部流程并實現(xiàn)參數(shù)化的一般流程。
1 問題描述
要計算的壓縮機如下圖所示。
其包含6個主葉片及6個分流葉片，只計算單流道模型，如下圖所示。
流體介質為空氣，葉輪轉速155733 rpm，沿z軸旋轉。
2 計算流程
啟動Workbench，讀取文件
TurbochargerCompressorFluentStartingPoint.wbpz
添加Fluent模塊，計算模塊如下圖所示
雙擊
D2單元格進入Fluent
3 Fluent計算
3.1 General設置
進入
General設置面板，保持默認設置
設置
angular-velocity的單位為
rev/min
3.2 Models設置
開啟能量方程
選擇使用
SST k-omega湍流模型
3.3 Materials設置
指定密度為
ideal-gas，指定粘度為
sutherland
Sutherland對話框采用默認設置。
展開 ANSYS CFX 壓縮機仿真-離心壓縮機葉輪
本文利用CFX模擬離心壓縮機葉輪的氣動性能。
注：本文采用CFX 2019R2進行演示
1 幾何模型
幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個葉輪有24個葉片，以22360rpm的轉速繞Z軸旋轉。
△ 幾何模型示意圖
2 BladeGen定義幾何
啟動Workbench 2019 R2，將BladeGen模塊拖入工程視圖，右擊
A2：Blade Design→Properties，在屬性面板中設置如下圖所示
△ 屬性設置
加載創(chuàng)建好的葉輪。
螺桿壓縮機仿真：Simerics 螺桿壓縮機網格模板介紹
螺桿式壓縮機又稱螺桿壓縮機，分為單螺桿式壓縮機及雙螺桿式壓縮機。由于其結構簡單、易損件少，能在大的壓力差或壓力比的工況下工作，排氣溫度低，對制冷劑中含有大量的潤滑油不敏感，有良好的輸氣量調節(jié)性，螺桿式壓縮機廣泛地應用在冷凍、冷藏、空調和化工工藝等制冷裝置上。此外，以螺桿式壓縮機為主機的螺桿式熱泵廣泛應用在采暖空調方面，有空氣熱源型、水熱泵型、熱回收型、冰蓄冷型等。
其中，單螺桿壓縮機主要由一個圓柱形螺桿、兩個平面星輪和機殼組成的。螺桿和星輪組成嚙合副裝在機殼內，由螺桿槽、星輪、機殼組成密封容積變化的氣腔。當螺桿主軸在外部電機的驅動下運轉時，星輪也隨著螺桿運轉。兩個星輪將螺桿分成對稱獨立的封閉空間，當螺桿轉動時,星輪在螺旋槽內相對運動，改變星輪、螺旋槽、機殼組成的密封空間的大小，實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣的過程。
圖1 單螺桿壓縮機
單螺桿壓縮機雖然具有零部件少、重量輕、機械效率高、噪聲低和振動小等優(yōu)勢，但由于其結構緊湊，壓縮機轉子齒頂密封齒與殼體之間的泄露間隙非常小，使得其三維CFD仿真變得十分困難。
展開 單螺桿壓縮機 VS 雙螺桿壓縮機
但實際上這兩種類型的壓縮機無論在原理還是結構上都有非常明顯的不同。只是在成套后的結構、布局和工作流程上，大體相同。而且在產品的應用范圍上高度重疊，互為競爭機型。
本期我們就來探討下單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機的不同
。
（示意圖，不對應文中任何產品信息）
單螺桿壓縮機
1、單螺桿機的基本結構
故名思議，相對于雙螺桿壓縮機，單螺桿壓縮機只有一根螺桿，其螺桿同時與兩個或兩個以上的星輪嚙合。螺桿型面、星輪端面、螺桿兩端蓋板共同圍成若干封閉容積，實現(xiàn)氣體的壓縮。
螺桿和星輪根據其外形可分為圓柱形（C）和平面形（P），這兩種類型可組合成四種形式的單螺桿壓縮機：CP型、PC型、PP型、CC型。
CP型是最常見的單螺桿壓縮機形式，我們在以下的講解中也僅以此種形式的單螺桿壓縮機為例。
CP型單螺桿壓縮機的結構：由一個圓柱螺桿和兩個對稱分布的平面齒輪組成嚙合副，裝在機殼內。螺桿螺槽、機殼(氣缸)內壁和星輪齒構成封閉容積。
機殼上除了進、排氣口外，與雙螺桿機類似，還開有噴液口，將油、水或制冷液噴入工作腔內，起到密封、冷卻、潤滑的作用。
展開 壓縮機仿真：補氣式滾動轉子壓縮機的CFD仿真及優(yōu)化研究
空調、制冷行業(yè)的快速發(fā)展，極大地推動了壓縮機技術的發(fā)展，對于我國北方等低溫地區(qū)，隨著室外溫度降低，壓縮機壓縮比增大、蒸發(fā)溫度降低等，存在低溫環(huán)境下制熱能力下降的難題，其中，中間補氣技術是熱泵低溫環(huán)境有效克服低溫環(huán)境的有效措施之一；補氣技術也由此越來越引起壓縮機制造企業(yè)的重視，對提高企業(yè)壓縮機產品的綜合競爭力具有十分重要的意義。
單缸滾動轉子壓縮機的補氣是通過在壓縮腔中增加補氣口，通過引入中壓流體形成對壓縮腔進行噴射補氣。圖1為該類壓縮機的補氣增焓結構圖，滾動轉子壓縮機的工作過程中包括了吸氣和壓縮過程，而補氣是針對壓縮過程補氣，將補氣孔設置在與壓縮腔連通的排氣孔附近，而為了防止補氣流體回流，可以設置簧 片閥等止回閥結構，當補氣流體壓力大于壓縮腔內的流體壓力時打開補氣孔進行補氣，稱為準二級壓縮形式。準二級壓縮的滾動轉子壓縮可有效解決壓縮機在低溫工況下排氣溫度過高和制熱量不足等問題，已經成為解決低溫工況下空氣源熱泵性能衰減的重要技術途徑。由于補氣口開在排氣口附近的氣缸壁上，將不可避免有一段補氣口和吸氣口串通的時間，在這段時間內，補氣口噴射出來的中壓流體回流至吸氣管，導致壓縮機的容積效率下降；為了克服上述技術問題，根據滾動轉子壓縮機中設置有往復運動的滑片結構，發(fā)展出了一種將補氣通道開設在滑片上的補氣結構，如圖1（b）所示，將補氣通道直接設置在滑片上，并將補氣通道的端部距離滑片端部一定距離設置，通過該距離的設定可以實現(xiàn)在吸氣階段不進行補氣而在壓縮階段才開始補氣，防止了噴射氣體的回流，更好地適應滾動轉子壓縮機的工作過程，提高了補氣效果。
展開 
壓縮機仿真學習：影響離心壓縮機特性曲線的參數(shù)，你了解過嗎?
這使得當流量低于設計流量時，壓縮機的性能曲線比高于設計流量時的曲線形狀更陡峭一些。
3離心壓縮機效率
離心壓縮機效率與理想狀態(tài)下的損失與渦輪損失、回流損失及擴壓器將流體動能轉化為壓力的能力有關。
渦輪損失發(fā)生的主要原因是流體不能利用徑向動能流出擴壓器。回流損失的發(fā)生是由于壓力梯度存在于葉輪尖端區(qū)域，流體不得不重新進入葉輪，導致壓縮機對回流的流體進行重新壓縮。一般來說，對于有葉輪擴壓器的壓縮機，渦流損失會比無葉擴壓器的損失大一些，因為在有葉擴壓器的出口，有更大部分的動能是徑向的。在擴壓器中的減速升壓過程是否有效，主要取決于擴壓器的物理結構。
另外，離心壓縮機效率還要考慮運行過程中的能量傳遞。離心壓縮機的級對有效氣體所消耗的總功，可以認為是由葉輪對氣體做功，內漏氣損失，輪阻損失三部分組成。葉輪對氣體做功換成氣體的能量，應注意到能量守恒是在質量守恒的前提下得到的，即要滿足連續(xù)條件，同時，要考慮對黏性氣體都是適用的。而在離心壓縮機中，從外面加入的熱量，以及向外界放出的熱量，通常可忽略不計。
對于葉輪來說，原動機傳給葉輪的總功有理論能量頭、內漏氣損失和輪阻損失，理論能量頭主要是以機械能的形式傳給氣體的。這些能量及損失在級內不斷地進行循環(huán)運動，不斷地被壓縮和膨脹而需要一定的外功，這部分外功變成了熱量傳給氣體。
展開 空壓機為什么需要分級壓縮？壓縮一次不行嗎？
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 互聯(lián)網整理
關鍵詞 | 空壓機 分級壓縮
共 2375 字 | 建議閱讀時間 13 分鐘
導 讀
很多人都知道，壓縮機兩級適合產高壓，一級適合產氣量大。有時候，還需要進行兩次以上的壓縮，為什么需要分級壓縮呢？今天老姜就整理給大家。
當要求氣體的工作壓力較高時，采用單級壓縮不僅不經濟，有時甚至是不可能實現(xiàn)的，必須采用多級壓縮。多級壓縮就是將氣體從吸入開始，經過幾次升壓而達到所需要的工作壓力。
1、節(jié)省功率消耗
采用多級壓縮，可以通過在級間設置中間冷卻器的方法，使被壓縮氣體在經過一級壓縮后，先進行等壓冷卻，以降低溫度，再進入下一級氣缸。溫度降低、密度增大，這樣易于進一步壓縮，較之一次壓縮可以大大節(jié)省耗功量。因此在相同的壓力下多級壓縮做功的面積就比單級壓縮要少。級數(shù)越多省的功耗就越多越接近于等溫壓縮。
注意：噴油螺桿空壓機的空壓機已經非常接近定溫過程。如到達飽和狀態(tài)后繼續(xù)壓縮繼續(xù)冷卻的話，將有冷凝水析出。這些冷凝水如果與壓縮空氣一起進入油氣分離器（油箱）內，會使冷卻油乳化，影響潤滑效果。隨著冷凝水的不斷增加，油位也會不斷上升，最后冷卻油將會隨同壓縮空氣進入系統(tǒng)，污染壓縮空氣，對系統(tǒng)造成嚴重后果。
因此，為了防止冷凝水的產生，壓縮腔內的溫度不能過低，必須大于冷凝溫度。如排氣壓力為11bar（A）的空壓機，冷凝溫度為68℃，當壓縮腔內溫度低于68℃時，將有冷凝水析出。
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關鍵詞 | 空壓機 分級壓縮
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導 讀
很多人都知道，壓縮機兩級適合產高壓，一級適合產氣量大。有時候，還需要進行兩次以上的壓縮，為什么需要分級壓縮呢？今天老姜就整理給大家。
當要求氣體的工作壓力較高時，采用單級壓縮不僅不經濟，有時甚至是不可能實現(xiàn)的，必須采用多級壓縮。多級壓縮就是將氣體從吸入開始，經過幾次升壓而達到所需要的工作壓力。
1、節(jié)省功率消耗
采用多級壓縮，可以通過在級間設置中間冷卻器的方法，使被壓縮氣體在經過一級壓縮后，先進行等壓冷卻，以降低溫度，再進入下一級氣缸。溫度降低、密度增大，這樣易于進一步壓縮，較之一次壓縮可以大大節(jié)省耗功量。因此在相同的壓力下多級壓縮做功的面積就比單級壓縮要少。級數(shù)越多省的功耗就越多越接近于等溫壓縮。
注意：噴油螺桿空壓機的空壓機已經非常接近定溫過程。如到達飽和狀態(tài)后繼續(xù)壓縮繼續(xù)冷卻的話，將有冷凝水析出。這些冷凝水如果與壓縮空氣一起進入油氣分離器（油箱）內，會使冷卻油乳化，影響潤滑效果。隨著冷凝水的不斷增加，油位也會不斷上升，最后冷卻油將會隨同壓縮空氣進入系統(tǒng)，污染壓縮空氣，對系統(tǒng)造成嚴重后果。
因此，為了防止冷凝水的產生，壓縮腔內的溫度不能過低，必須大于冷凝溫度。如排氣壓力為11bar（A）的空壓機，冷凝溫度為68℃，當壓縮腔內溫度低于68℃時，將有冷凝水析出。
展開 重磅推薦：壓縮機用電動機振動噪聲故障診斷！
【摘要]：隨著壓縮機減振降噪技術的不斷進步，電動機的振動噪聲逐漸凸顯甚至有可能超過壓縮機的振動噪聲。本文結合壓縮機用電動機的工作特點，闡明了電動機振動噪聲的產生機理，進一步闡述了電動機的噪聲診斷技術及振動診斷技術。
[關鍵詞]：電動機；故障診斷；壓縮機；振動；噪聲
中圖分類號：TH307+.1；TH45 文獻標志碼：A
文章編號：1006-2971（2019）01-0017-05
1 引言
壓縮機是一種通用機械，作為核心設備廣泛應用于空氣動力、制冷、化工、食品、醫(yī)藥、紡織等諸多領域，振動和噪聲是評價壓縮機質量的重要指標[1]。在使用壓縮機的工業(yè)現(xiàn)場，總是具有一臺或多臺電動機作為動力源驅動壓縮機，而其中壓縮機的振動噪聲一般高于電動機。目前關于壓縮機振動噪聲的研究[2-6]已相對成熟，隨著壓縮機減振降噪技術的不斷提升，電動機的振動噪聲逐漸凸顯出來。電動機異常或者偏大的振動噪聲，不僅影響壓縮機設備整體的振動噪聲水平，而且會帶來額外的功率損失，同時在一定程度上縮短壓縮機設備的使用壽命。對電動機的振動噪聲進行故障診斷，有助于判斷電動機運行狀態(tài)是否異常，識別電動機發(fā)生故障的位置及產生故障的原因。
2 電動機振動噪聲產生機理
電動機的振動和噪聲是評定電動機質量的重要指標[7-8]，電動機的振動不僅影響其使用壽命，而且是引起噪聲的主要原因。一般來說，電動機噪聲來源基本可以分為3類，即空氣動力噪聲、機械噪聲與電磁噪聲。
（1）空氣動力噪聲
電動機的空氣動力噪聲包括通風噪聲及電動機的轉動部分與氣體摩擦的噪聲。
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