轴流压缩机与离心压缩机性能进行比较

由于轴流压缩机气体压缩过程的流道短而且简单，气流转向变化小，基本上是沿着轴向流动，不像离心压缩机那样压缩气体在流道中有较多的急剧转弯，因而减少了损失，提高了效率。另外，轴流压缩机在叶栅理论等空气动力涫等方面的研究和试验工作相对比较充分，试验数据和设计方法比较成熟，所以轴流压缩机的效率通常比离心压缩机高出5%～10%。

因为轴流压缩机和离心压缩机在气动原理、结构特征、性能特性上有着较大的差异，不好说哪一个具有绝对的优势或不足，但是对于给定了用途的场合，是能够比较选出某一种型式较为合适的。下面从两种压缩机的适用范围、特性曲线及变工况特性方面做一比较，并例举两个实例进一步说明。

1.3.1轴流压缩机和离心压缩机的适用范围

轴流压缩机一般适用于大、中流量和低、中压力的范围。流量范围一般为800～2000Nm3/min，单缸压比约2.7～9，双缸排气压力可达3.89MPa。

离心压缩机一般适用于中、小流量和中、高压力的范围。流量范围一般为20～2000Nm3/min，大的也可达10000Nm3/min左右，单缸压比约3.5～10，多缸压缩缩机排气压力可高达70～90MPa。

具有复杂流道的多级离心压缩机，比压缩相同容量气体时的轴流压缩机体积要大的多，其结果使机器不相称地变得重而且成本较高，因此对于中、小流量的场合离心压缩机是合适的，而在中大流量的场合轴流压缩机是适宜的。轴流压缩机的尺寸如果小到某限度以下，则效率不降低时，在每一级内产生足够的压力是难以实现的，其原因是对于小的机器来说要求有相当高的速度，这样作用在动、静叶及流道的动摩檫影响显著增大，另外，在轴承及增速齿轮的设计上也产生困难。而对离心压缩机来说则是较为容易实现的，在相同的性能要求下比设计成轴流压缩机通常要稍大些。这是因为速度较小的缘故。

由于轴流压缩机具有大流量、结构紧凑和占用空间小的特点，在炼油厂催化裂化装置、空分装置以及冶金高炉装置的大型化方面逐渐步入甚至取代了属于离心压缩机的场合。这冶金行业来说，目前国外1000m3以上的高炉皆采用轴流压缩机，而在西欧安装的最后一台离心压缩机是在1958年。最大的离心式高炉鼓风机是前苏联七十年代初期制造的K7000-41-1型，功率为30000Kw，其结构为四级双进气中间冷却式，由变速汽轮机驱动，可与2700～5000 m3高炉配套，在这个参数范围内显然不如采用静叶可调式轴流压缩机更为有利。国内新建的1000 m3以上高炉也基本采用了静叶可调式轴流压缩机，但仍有相当数量的1000～1500 m3的老高炉依然长期使用原苏联制造的K3250和K4250型离心压缩机，存在设备老化、耗能高和维护难的不足，面临着改选和更新换代。

轴流压缩机也存在着自身的不足，主要表现在排气压力不高和等温效率低。为克服这个缺陷，一是采用两台轴流压缩机之间用中间冷却器进行一次冷却的方式，另一种是采用轴流——离心复合式结构，可以在轴流出口与离心进口之间进行一次冷却，也可在各离心级中间再进行一次或二次冷却。这种复合式压缩机由于具有流量大、压力高、等温效率高和优点，在空分装置中已获得普遍推广应用。

需要说明的是，效率和流量并不是选择轴流压缩机和离心压缩机的唯一标准，更重要的是考虑两种压缩机在各种运转状态时的工作特性。

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