压缩机与汽轮机的技术文档

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一、压缩机的定义与分类

在工业生产的广阔舞台上，常常需求具备特定压力的气体以满足多元化的应用需求，而压缩机正是这一需求的关键提供者，专门负责气体的输送与压力的提升。气体的压强，其本质在于单位时间内气体分子对单位面积的撞击频次与力度的综合体现。通过提升气体容积内的温度，加速气体分子的运动，进而加剧撞击力度，看似可以实现气体压力的攀升；然而，一旦温度回落，气体压力亦随之降低。通常情况下，被压缩的气体被期望维持在相对较低的温度区间。因此，增加单位面积内气体分子的数量，即缩小分子间的距离，成为了提升气体压力的主流策略，这一过程的实现仰赖于压缩机的高效运作。

当前，压缩机领域应用最为广泛的两大类别分别是容积式压缩机与透平式压缩机。容积式压缩机通过缩减气体占用的空间来提升压力，涵盖活塞式、滑片式、罗茨式、螺杆式等多种类型；而透平式压缩机则凭借旋转叶片对气流的做功，借助气流在连续加速与减速过程中的惯性挤压，缩短分子间距，从而达到提高压力的目的。透平压缩机进一步细分为离心式与轴流式：

1、离心式压缩机：在此类型压缩机中，气体沿着垂直于压缩机轴线的方向运动。气体压力的提升源自于气流流经旋转的叶轮时，受离心力作用加速，随后在扩压器等截面积逐渐增大的通道内减速，将速度能转化为压力能。

2、轴流式压缩机：轴流式压缩机中的气体流动方向平行于压缩机轴线。气体的加速同样得益于转子的旋转，当气流穿越与动叶片交替排列的静叶栅时，速度逐渐减缓，速度能随之转化为压力能。在应用选择上，容积式压缩机更适合高压、中小流量的场景；而透平压缩机则擅长于低压至中压、大流量的环境，其中轴流式在流量上更胜一筹，压力则相对较低。

二、汽轮机的定义与分类

汽轮机，亦称作蒸汽透平，是一种利用蒸汽能量做功的旋转式动力机械。源自锅炉或其他蒸汽源的蒸汽，经由调速阀进入汽轮机，依次高速穿越一系列环形布置的喷嘴（或静叶栅）与动叶栅，经历膨胀做功过程，推动汽轮机转子旋转，实现蒸汽动能向机械功的转换，进而驱动电机、压缩机、泵等负载设备旋转。

汽轮机依据热力过程的不同，可被划分如下：

1、凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机中做功后，全部排入凝汽器冷凝，凝汽器内部维持低于大气压的压力状态。

2、抽汽凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机膨胀至某一阶段时，部分蒸汽被抽出以供其他蒸汽用户使用，剩余蒸汽继续做功后排入凝汽器。渭化二期的空气压缩机/增压机及发电机驱动透平即采用了此种类型。

3、背压式汽轮机：蒸汽做功后，在超过大气压的压力下排出气缸，供给其他低压用户。

4、多压式（注入式）汽轮机：当工艺过程中存在未充分利用的某一压力蒸汽时，这些多余的蒸汽通过管道注入汽轮机的某个中间级，与原有蒸汽共同膨胀做功，实现能量的回收利用。

此外，汽轮机还可根据蒸汽压力划分为低压（2.0 Mpa以下）、中压（2.0～5.0Mpa）、高压（5.0～10.0Mpa）、超高压（12.0～14.0Mpa）及超临界（22.5Mpa以上）等级别；或按照工作原理区分为冲动式、反动式以及冲动式与反动式的组合式汽轮机。

压缩机是用来提高气体压力和输送气体的设备，它通过减小气体的体积或者利用旋转叶片对气流做功来实现压力提升。有两种主要类型：容积式压缩机和透平式压缩机。容积式压缩机适合高压和中小流量使用，包括活塞式、滑片式、罗茨式和螺杆式等；而透平式压缩机适合于大流量的低压至中压环境，主要包括离心式和轴流式两种。

汽轮机，也称为蒸汽透平，是一种将蒸汽能量转换成机械功的旋转动力机械。它通过蒸汽高速通过一系列喷嘴和叶栅做功，推动转子转动来驱动各种负载设备。汽轮机根据热力过程的不同，可分为凝汽式、抽汽凝汽式、背压式和多压式等。还可按蒸汽压力分为低压、中压、高压、超高压和超临界级别，或根据工作原理分为冲动式、反动式及其组合式。
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