離心萃取機的案例
動畫｜萃取設備工作原理
離心萃取機
萃取專用的離心機，由于可以利用離心力加速液滴的沉降分層，所以允許加劇攪拌使液滴細碎，從而強化萃取操作。離心萃取機有分級接觸和微分接觸兩類。前者在離心分離機內加上攪拌裝置，形成單級或多級的離心萃取機，有路維斯塔式和圓筒式離心萃取機。后者的轉鼓內裝有多層同心圓筒，筒壁開孔，使液體兼有膜狀與滴狀分散，如波德比爾涅克式離心萃取機。離心萃取機特別適用于兩相密度差很小或易乳化的物系，由于物料在機內的停留時間很短，因而也適用于化學和物理性質不穩定的物質的萃取。
本平臺轉載文章內容僅供參考，如涉及版權問題，請及時聯系將已刪除。轉載請注明來源。
展開 壓縮機仿真學習：離心壓縮機參數辨識
過程數據的預處理主要分為三個步驟：第一步是將排除壓縮機啟動和停機等非正常數據；第二步是將DCS系統讀數的數據轉換成能夠讀取利用的數據；第三步是選取穩定的工況數據。在這些數據中，有很多信息重復的地方，需要進一步的選取。流量要覆蓋所有工況的測點，尤其極端工況，要特別注意流量選擇時，要取相同數目的流量值，保證流量范圍的平均性，避免參數辨識時產生的數據偏重。
3.參數分析
（1）葉輪葉片安裝角
離心壓縮機的葉輪是離心壓縮機中唯一對氣流做功的元件。氣體在葉輪葉片的作用下，做高速旋轉，受旋轉離心力的作用以及在葉輪里的擴壓流動，使它通過葉輪后的壓力得到提高，對葉輪的要求之一是當氣體流過葉輪時，氣體在葉輪上的沖擊損失要小，而葉輪葉片安裝角的大小對沖擊損失影響較大，會影響到壓縮機的模型。
（2）擴壓器葉片安裝角
擴壓器在壓縮機中是一個與葉輪幾乎同等重要的部件，其葉片安裝角對于提高壓縮機級效率和級壓比、改變最佳工況點位置以及擴大穩定工作范圍起著十分重要的作用。
（3）沖擊損失系數
當流量大于設計流量時，一般邊界層不易分離，沖擊損失小，當流量小于設計流量時，邊界層易分離，沖擊損失大，所以，沖擊損失的大小與沖角的正負關系很大。
（4）葉輪面積調節系數
高壓比、高轉速離心葉輪是離心壓縮機的關鍵部位，具有單級壓比高、體積小的特點。離心葉輪是環列葉柵，黏性、擴壓引起的分離和二次流使葉輪內氣體的流動變得復雜，由于葉輪是一個整體，各幾何參數的變化均反映在面積的變化上。
（5）壓比調節系數
由于現場的工況隨時改變，僅僅通過機理推導并不能準確得出實際壓比與入口質量流量的關系，因此，需要根據獲得的大量實測數據辨識壓比系數的大小，以獲得準確的模型和性能曲線。
展開 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參數化的一般流程。
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
加載創建好的葉輪。
AxSTREAM冷水機組中的離心壓縮機設計和優化
AxSTREAM冷水機組中的離心壓縮機設計和優化
SoftInWay中文網站：https://www.softinway.com/cn/
聯系我們：china@softinway.com
壓縮機仿真學習：影響離心壓縮機特性曲線的參數，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。
渦輪損失發生的主要原因是流體不能利用徑向動能流出擴壓器?；亓鲹p失的發生是由于壓力梯度存在于葉輪尖端區域，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 壓縮機為什么會有振動噪聲？噴油螺桿、無油螺桿和離心機我們挨個分析
因此，根據無油螺桿空壓機振動噪聲特點，開發內壓縮降噪技術，在壓縮機升壓過程中就開始衰減氣流脈動，降低氣動噪聲，此外在排氣管路上研發出一種寬頻穿孔消聲器，進一步衰減空壓機排氣噪聲，如圖3所示。通過某款無油壓縮機的振動噪聲測試分析，結合理論研究，制定出一套定制化的減振降噪技術方案。試驗結果表明，應用減振降噪技術方案后，某款無油壓縮機應用減振降噪技術方案后，全轉速下噪聲降低11～16dBA，將所有轉速下噪聲值在85dBA以下。
2.3 離心空壓機
離心壓縮機葉輪與汽缸無接觸，運動部件少，機械噪聲低，氣動噪聲成為主要噪聲源。離心機屬于速度式壓縮機，無內壓縮過程，氣流脈動小，因此，相對于螺桿壓縮機，噪聲值更低。離心機的運行轉速高，噪聲頻率高，尖銳刺耳，主要以轉子轉頻噪聲為主。針對離心壓縮機的振動噪聲控制，首先要進行正向低噪設計，除了必要的轉子動力學的分析，還要建立全流道的CFD的模型進行流場計算，然后把流場的結果和聲場進行流場-聲場耦合計算，預測空壓機的噪聲特性。通過流場和聲場的反復迭代，進行結構優化設計，確定最佳的氣動設計，最小的噪聲設計。
例如葉輪氣動設計方面，在葉片的壓力面和吸力面，不能有明顯的低速流團出現，特別是葉輪吸力面容易出現低速流團，這對離心壓縮機噪聲有非常大的不利影響，同樣對性能也有不利影響，如圖4所示。在流道設計方面的一個基本原則就是在整個全流道內既不能誘發新的脈動源，又不能放大氣流脈動。通過對離心壓縮機CFD仿真計算的結果分析，蝸舌附近位置處的壓力脈動往往較大，需要重點關注與優化。
展開 離心式壓縮機仿真案例
一、多參坐標系描述
旋轉機械問題設計到旋轉的流體域（rotating flow domain），所有的旋轉部件（moving parts，fan blades，hub，shaft surfaces...）是以一定的角速度進行旋轉的，靜止壁面（stationary walls，shrouds-蓋板，duct walls-風道壁面）是關于旋轉軸的轉轉曲面（surfaces of revolution），所涉及到的整體域被作為一個單一旋轉參考坐標系（a single rotating frame of reference）；然而當其中一部分是關于不同旋轉軸進行轉轉，或關于相同的軸按照不同的速度旋轉或靜止壁面不屬于“surfaces of revolution”（如在離心式壓縮機輪子周圍的蝸殼），單一的旋轉坐標系統（single rotating coordinate system）已不能夠滿足使計算域固定（immobilize），為了預測穩態的流場，因此必須以“多參考坐標系”（multiple reference frames）的方式進行仿真；
離心式鼓風機（Centrifugal blower）2D模型：
使用MRF模型能夠分析與一個或多個旋轉部件相關的流動特性，在一個單一計算域內多旋轉參考坐標系能夠被使用，流場結果代表旋轉部件移動到某一位置時的瞬態結果（snapshot-抓拍of the transient flow field）；然而在很多案例中交界面能夠以這種方式進行選擇-在該位置的流場是獨立于移動部件的方向的，這就意味著如果交界面能夠被繪制（drawn）以具有很小或者沒有角度依賴性（little or no angular dependence），MRF模型能夠成為可靠的工具用于時均流場的求解（time-averaged flow fields
展開 離心壓縮機防喘振條件及措施
當進口氣體流量瞬時降低，低過了所允許的最低工況點時，壓縮機內的氣流流動方向與葉片進口安裝角出現很大的偏差，造成葉道內的氣流出現嚴重的“旋轉脫離”，使氣體在葉道中滯流，致使壓縮機壓力突然降低，然而出口系統的壓力并沒有瞬時下降，這就使排氣管內壓力高的氣體流回壓縮機，使葉道內的流量又得以補充，并恢復正常工作，當壓縮機內的流量再次減小時，系統氣體又會出現倒流，如此反復，系統中的氣流便產生了周期性的振蕩，并伴隨著強烈的噪聲，這就形成了壓縮機的喘振。
2. 喘振發生的外因
通過對離心式壓縮機性能曲線的分析，當喘振發生時，其工作點一定進入了喘振工況區。因此，壓縮機的喘振與管網特性有著密切關系。所謂“管網”就是離心式壓縮機實現氣體介質輸送任務的管道系統，位于壓縮機入口之前的稱吸入管道，位于壓縮機出口之后的稱為排出管道。管網一般均由管線、管件、閥門和設備等四大要素組成。實踐表明，離心壓縮機管網容量愈大，喘振的振幅愈大，振頻愈低；管網容量愈小，喘振的振幅就越小，振頻愈高。
展開 離心機壓縮型式結構
離心機壓縮型式結構
一、離心式冷水機組前視圖、后視圖
1）前視圖
2）后視圖
3）三級離心結構圖
二、離心式壓縮機
2.1.三種不同型式壓縮示意圖
a.單級壓縮
b.兩級壓縮
c.三級壓縮
2.2.不同型式離心壓縮機及其構成
a.半封閉離心壓縮機
b.開啟式離心壓縮機結構
c.三級離心壓縮機結構
2.3.關于壓縮機型式的描述：
1）葉輪方面：
a)閉式葉輪的穩定工況范圍比半開式葉輪的穩定工況范圍要窄；
b)小流量區間內，即：部分負荷情況下，半開式葉輪的性能優于閉式葉輪的性能；
c)兩種形式葉輪內部都存在回流區域，半開式葉輪內部的回流區域較少。
2）電機方面：
a)閉式電機散熱于系統中，增加制冷系統能耗3%,閉式電機在冷媒中旋轉，阻力大，增加動力系統能耗3%。
b)封閉式結構設計，電機處于腔體內，具有良好的運轉環境；避免開放式電機因殼體散熱裝置直接暴露在空氣中臟堵而影響其穩定性；封閉式電機均有內置式熱保護系統，可保證電機的運行安全（而開放式電機采用僅依靠電流過載來保護電機，可靠性較低）；封閉式結構設計，電機采用制冷劑噴液冷卻，工作溫度低，使用壽命長；（而開放式電機處于機房內，電機的工作環境溫度較高）。
展開 離心壓縮機防喘振條件及措施
當進口氣體流量瞬時降低，低過了所允許的最低工況點時，壓縮機內的氣流流動方向與葉片進口安裝角出現很大的偏差，造成葉道內的氣流出現嚴重的“旋轉脫離”，使氣體在葉道中滯流，致使壓縮機壓力突然降低，然而出口系統的壓力并沒有瞬時下降，這就使排氣管內壓力高的氣體流回壓縮機，使葉道內的流量又得以補充，并恢復正常工作，當壓縮機內的流量再次減小時，系統氣體又會出現倒流，如此反復，系統中的氣流便產生了周期性的振蕩，并伴隨著強烈的噪聲，這就形成了壓縮機的喘振。
2. 喘振發生的外因
通過對離心式壓縮機性能曲線的分析，當喘振發生時，其工作點一定進入了喘振工況區。因此，壓縮機的喘振與管網特性有著密切關系。所謂“管網”就是離心式壓縮機實現氣體介質輸送任務的管道系統，位于壓縮機入口之前的稱吸入管道，位于壓縮機出口之后的稱為排出管道。管網一般均由管線、管件、閥門和設備等四大要素組成。實踐表明，離心壓縮機管網容量愈大，喘振的振幅愈大，振頻愈低；管網容量愈小，喘振的振幅就越小，振頻愈高。
展開 
基于CFD的離心通風機結構優化方法與試驗對比
基于CFD的離心通風機結構優化方法與試驗對比
一、離心通風機數值計算模型及分析
1.1 網格劃分及計算方法的確定
現以我院設計的A型離心通風機為研究對象，該風機由于其自身小流量、高壓力、低噪聲的特性，廣泛應用于特殊用途，受到客戶的一致好評。然而，在實際應用中，客戶反映該型號風機的噪聲特性不是很穩定，某單臺風機的噪聲值甚至超過限定值，靜壓也稍偏高。圖1、圖2分別為該型號風機改進前的結構簡圖及葉輪示意圖，風機采用非常規蝸舌、長短葉片，其基本設計參數：葉輪直徑D=560mm，設計流量Qv=1000m3/h，設計靜壓psF=4500Pa ，噪聲限定值≤75dB（A）。
由于風機的結構較復雜且屬于不規則形狀，網格劃分采用三維非結構化網格。相對于結構化網格，非結構化網格計算過程比較復雜，但局部加密比較容易，對不規則空間適應能力較強，易于顯示流場的細微結構。本文選用四面體非結構化網格對計算模型進行網格劃分，共生成了615455個網格。整個流場按主要部件劃分為3個計算區域，即：1——進口模擬管段；2——風機機殼內靜止段加出口模擬管段；3——風機葉輪旋轉區域段，各區域單獨生成合適的網格，相鄰的區域共用同一個面，享用相同的網格節點。其中區域3為運動域。
由于風機模型含旋轉的動邊界和靜止不動的靜邊界，因此，旋轉葉輪和靜止機殼之間的耦合采用了多參考坐標性模型（MRF）。計算采用三維雷諾平均守恒型定常Navier-Stokes方程和k-ε標準兩方程湍流模型；壁面附近應用標準壁面函數。
展開 離心機轉鼓爆裂事故分析
離心機轉鼓爆裂事故分析
原作者：湯新文 ，陳海輝
出處：1江西省鍋幢所， 扛西南昌 330029；2．華南理工太學工控學院 廣末廣州 510640
【關鍵詞】離心機
【論文摘要】離心機轉鼓爆裂事故分析
1基本情況
某糖廠煮煉車間2#甲糖分離機(型號為XZ1200B型上懸式自動卸料離心機．以下簡稱離心機)在運行中轉鼓(篩藍)突然爆裂，撞擊離心機轉鼓保護外殼．使部分外殼飛脫 擊中操作臺面的四名人員，造成重大傷亡事故：據櫧廣介紹該離心機已運行了十八年 在該榨季一直安全運行 事故發生前，已完成甲糖的第一篩分離．接著進行第：篩，在裝料時正常運轉，但在丹離運轉的加速過程巾，離心機轉鼓突然破裂，造成事故。
事故發生后，經過現場調查，我們割取破裂試樣，進行了各項梭測、強度校棱分析等工作．對離心機轉鼓破裂的原因進行調查分析研究 具體分析如下文2離心機轉鼓破裂后各項檢測結果
(1） 材料力學性能
首先要了解該機運行了I8年后，材質有什么變化和對安全運行的影響 因此，分別在轉鼓的篩鼓及頂蓋耐處各割取三件試樣，接國標要求加工成拉伸武樣，拉仲實驗結果與標準值比較見表1。
從表1對比結果表明：使用l8年后，轉鼓材質的屈服點叫顯提高(分別提高50％和49％)而且接近抗拉強度，這表明轉鼓材料由于應力疲勞的作用使其塑性明顯下降．產生材質硬化現象，這就為轉鼓的突然破裂埋下危險隱患 從拉伸試駐過程中也發現 試樣沒有明顯的屈服點，也說明材質有疲勞硬化現象．容易誘發脆性斷裂。
展開 離心壓縮機的監測及故障診斷
離心壓縮機的監測及故障診斷
馮明義 張晨
隨著國內鋼鐵企業的蓬勃發展，制氧設備的發展呈現出大型化的趨勢，而與空分裝置相配套的大型離心式壓縮機的使用越來越普遍、地位越來越重要。作為一名制氧操作工加強壓縮機基本理論知識的學習、注重總結實際工作中的經驗教訓、全面提高自身的綜合素質，維護和操作好自己所轄的離心壓縮機，就顯得非常重要。
我們知道，一臺離心式壓縮機組是由電氣、機械、潤滑、冷卻、控制等各個密不可分的部分組成的一套完整的系統。系統的任何一個部分發生故障都將影響到整臺機組的平穩運轉，嚴重時還會造成機組停運，影響相關系統正常運行。因此，操作工如何及時檢查和發現離心壓縮機存在的故障,并迅速診斷出發生故障的原因，維持機組的正常運轉，避免發生重大設備和人員傷害事故，為檢修人員提供科學的依據，保證制氧裝置的平穩高效運行，有著重要的現實意義。
一、學習理論知識、了解機組構造
加強理論知識學習和專業技能的培訓是操作離心壓縮機的基礎，了解自己所轄機組的基本構造是診斷離心壓縮機故障的前提。我們需要學習的基礎資料有：《制氧工問答》、《壓縮機工》、《機械基礎》、《電機故障診斷技術》，以及相關機組的操作說明書，如：《沈鼓空壓機操作說明書》、《杭氧氧壓機操作說明書》、《英格索蘭氮壓機操作說明書》等相關資料。了解機組基本構造最直接的辦法是利用檢修人員對壓縮機檢修安裝、拆卸時到現場觀摩，了解壓縮機各部件的形狀、位置、組合等等。
通過對壓縮機基本理論知識的學習提高我們的專業理論水平，通過現場觀摩和學習增強我們對壓縮機感性的認識，研究透各種類型離心壓縮機的設計原理，了解其各不相同的內部結構，掌握機組在不同的運行條件下相關操作方法，全面提高我們的操作運行水平。這樣才能使我們在日常工作中，在檢查、診斷離心壓縮機出現的故障時得心應手。
展開 離心式壓縮機故障診斷
離心式壓縮機故障診斷
摘 要：介紹了離心式壓縮機振動過大故障的診斷過程，用實例說明了借助振動頻譜分析進行壓縮機的故障診斷是非常有效的，對機組的維護和維修都具有指導意義。
關鍵詞：轉子 振動 監測 頻譜 故障診斷
天津石化公司化工廠芳烴車間離心式壓縮機C501是生產中的關鍵設備之一，系日本日立公司產品，4級離心式回轉式驅動電機功率610kW，主機轉子轉速15300r/min，工作介質是氫氣，氣流量38066m3（標準）/h，出口壓力11.32×105Pa，氣體溫度200℃。該機配有美國本特利內華達公司7200系列振動監測系統，測點有7個，分布如圖1。測點A、B、C、D為壓縮機主軸瓦徑向位移傳感器。測點E、F分別為齒輪增速箱高速軸和低速軸軸瓦的徑向位移傳感器，測點G為壓縮機主軸軸向位移傳感器。7200系列儀表可隨時示出振動位移峰峰值，超過報警限時報警。
該機沒有備份，全年連續運轉，僅在大修期間可以停機檢修，生產過程中，一旦停機將影響全線生產。該機功率大，轉速高，介質是氫氣，振動異常有可能造成極為嚴重的惡性事故，是公司重點監測的設備之一。
圖1 C501壓縮機測點
1．故障現象
化工廠于2000年5月中旬開始停車大檢修，6月初經檢測各項靜態指標均達到規定標準。6月10日下午啟動，投入催化劑再生工作，為全線開車做準備。再生工作要連續運行一星期左右，再生過程中，工作介質是氮氣，這使得壓縮機負荷大一些。壓縮機啟動后，各項動態參數如油量、壓力、溫度、油溫、電流等都在規定范圍內，機器正常工作，運行到6月12日上午，出現振動報警，測點D振動值越過報警限，在60-80 μm之間波動，測點C振動值也偏大，在50-60μm之間波動。其他測點振動正常。
展開 