『海川翻译组原创』哪种压缩机更适合——离心式或往复式的压缩机（上）

阿9 · 发表于 2018-7-4 13:01:51

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英文题目：Descriptive Comparison Between A Centrifugal And A Reciprocating Compressor

原文链接：点我

原文作者：ankur2061

翻译员ID：@芽芽_ITZK

本文对离心式压缩机和往复式压缩机进行了描述比较。这篇文章的标题是:“哪种压缩机更适合——离心式或往复式的压缩机”

这篇文章介绍了离心式压缩机和往复式压缩机在流量、压力、功率、排放温度、施工材料、成本等方面的比较。

我在excel工作簿模板中介绍了上述文章的内容，并根据其他来源和我对压缩器的了解，在这里和那里进行了一些细微的更改。这个想法是为了让这种比较更简洁，更容易吸引那些有兴趣提高对压缩机的了解的工程师们。

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参数

离心式压缩机

往复式压缩机

最大流量

每一段的实际入口流量为68万m3/h。实际的意思是在给定的吸入压力和温度下。通过离心式压缩机的最大流量受到阻流点的限制，这个点即流经压缩机某些部位的流量接近1马赫速度的点。

排气量受气缸大小，有效曲柄数，和有效驱动速度的限制。一个“曲柄”是曲轴箱上的一个位置，压缩机气缸可以连接的位置。

最小流量

建议对实际流量300m3/h及以上的离心式压缩机的适用性进行严格评价。与往复式压缩机不同，它的流量仅仅是压缩机几何形状和速度的一个函数，离心压缩机的最小流量受到称为喘振的气动条件的限制，这是压缩机几何形状、速度、气动气体条件和系统阻力的函数。

与最大流量相似，往复式压缩机的最小流量受气缸尺寸、冲程量和速度的限制。往复式压缩机的效率为几立方米/小时。

最小吸入压力（入口）

这可以是大气或亚大气(真空)。对于真空吸入条件，采用特殊的密封和缓冲设计，以防止空气被吸入压缩机。

可以是大气的，也可以是真空的。真空条件下的吸入条件是，必须采取适当的措施以防止大气空气通过活塞杆密封而进入气缸。

最大出口压力（出口）

对于水平剖分型压缩机，排放压力通常达100巴。对于垂直剖分(桶)型压缩机的出口压力可以高达1000巴。

在制造工业中，典型的往复式压缩机产生的出口压力高达800巴。在低密度聚乙烯制造中所使用的超高压压缩机，将产生高达3500巴的压力。

最小入口温度(入口)

标准的离心式压缩机材料通常适用于-20度至-50度。乙烯的制冷压缩机，通常的温度低至-100摄氏度，需要特殊的低温合金。离心式压缩机的最低温度通常应用在液化天然气的精炼中。该服务要求将最低温度达到-170度，并采用低温合金钢作为材料。还需要低温密封圈和o形环。

一般的压缩机气缸材料，铸铁和可锻铸铁在温度低至零下40摄氏度时是可以接受的，这通常发生在制冷应用中。最低的入口温度通常是在液化天然气蒸发的应用中，要求低至-170摄氏度，能应用于此处的供货商材料非常有限。

最大排出温度(出口)

最高的排放温度通常是200到230摄氏度，可以制造更高温度的离心式压缩机，但需要特殊的设计，如中心支撑的隔板、作用力较低的密封材料，以及高温o形环和密封剂。

排放温度限制将取决于适用性(气体压缩)和密封元件材料的选择。在富氢气体应用中，API 618(2007)将排放温度限制在135摄氏度以内。而天然气应用中，最高排放温度极限是175摄氏度。但更实际的极限是149摄氏度，空气压缩机的排放温度极限可能高达200摄氏度。

流量范围(调节)

离心压气机的流量范围由喘振和阻流点确定。固定转速、多级离心泵的典型降负荷约为20 - 30%。采用变速传动或可调入口导流叶片，最高可降负荷40-50%。

往复式压缩机具有通过控制速度，增加气缸的固定余隙(固定或可变的间隙容积)、气缸末端失活和气体循环来改变流量的能力。典型的流量范围可能从100%到20%，甚至更低。用途将决定需要和使用哪种类型的容量控制方法。在低压缩比应用中(压缩比小于1.6，例如天然气管道输送)增加固定余隙几乎不会改变流量。这样的应用可能需要使用速度控制或汽缸末端失活。在其他具有较高压缩比的应用中，通常使用间隙容积和气缸末端失活来调节流量。

压缩比

对于离心式压缩机，压缩比是气体分子量、压缩性系数、分段几何形状、速度和压缩机级数的函数。对于特定的气体，压缩比受速度的机械和转子动力学限制以及可以容纳在单个主体中的级数。高压缩比产生高的排放温度通常可以通过压缩级效率之间的内部冷却来控制。

往复式压缩机在某一段所能承受的最大压缩比主要受气体排放温度的限制。压缩比产生的活塞杆负荷也可能是一个限制。一段的典型压缩比为1.2到4.0。

压缩气体分子量

压缩比主要取决于气体分子量。压头是通过增加气体速度来产生动能，然后把动能传送到扩压器转化为压力。动能的大小是气体速度和气体分子量的函数。离心式压缩应用于广泛的分子量范围，包括低分子量的应用如氢循环，和高分子量的应用，使用分子量超过100的制冷气体，。

往复式压缩机不受气体分子量的限制。分子量高或低的气体都被压缩得很好。超过分子量范围的，可能需要不同的应用配置。例如，分子量非常低的气体要求密封程度高，分子量非常高的气体对压缩机效率有要求。

功率

多变效率是用于离心式压缩机而不是绝热效率。在涉及空气压缩的应用中使用绝热效率。典型的多变效率从70%到85%不等。效率可能接近90%。效率主要受内部泄漏和机械损耗的影响。

往复式压缩机具有非常典型的绝热效率曲线。参考图片。当压缩比下降时，绝热效率下降。效率也随着分子量的变化而变化。其他因素也影响效率，最显著的是压缩机气缸的阀流面积与主缸径和活塞速度的比值。

阿9 · 发表于 2018-7-4 13:04:26

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