Multistage centrifugal compressors

Multistage centrifugal compressors can be arranged in a variety of flow path configurations employing from one to ten impellers, depending on the head required for the process duty. When intercooling is not needed, the arrangement is usually a straight-through (inline) configuration. For applications that require intercooling, the resulting two-section compressor may be configured in either an inline (compound) or back-to-back arrangement. For high-flow/low-head applications, a double-flow configuration is sometimes employed. In a double-flow arrangement, half of the flow enters the compressor through an inlet connection at each end of the casing and exits the casing through a common discharge connection in the center. All of these configurations described are beam-type designs in which the impellers are located between the radial bearings.

Single-stage centrifugal compressors

Single-stage centrifugal compressors may be configured as a beam design or with an over hung impeller arrangement. In the overhung configuration, the impeller is located at the nondrive end of the shaft (outboard of the nondrive end radial bearing).

Major components

The major components of various centrifugal compressor flowpath configurations are illustrated in Fig. 2 through Fig. 5. This
The case (casing or housing) is the pressure-containing component of the compressor. The case houses the stationary internal components and the compressor rotor. Bearings are attached to the case to provide both radial and axial support of the rotor. The case also contains nozzles with inlet and discharge flange connections to introduce flow into and extract flow from the compressor. The flange connections must be properly sized to limit the gas velocity as necessary. The case is manufactured in one of two basic types:

Horizontally
Vertically split
Construction can be cast (iron or steel), forged, or fabricated by welding.

Horizontally (axially) split case

A horizontally split case is split parallel to the axis of the rotor. The upper half of the case is bolted and doweled to the lower half. Access to the internals of the compressor for inspection and maintenance is facilitated with this case design (especially when the process piping connections are located on the bottom half of the case). The horizontally split design is inherently pressure-limited to prevent gas leakage at the case split joint.

Vertically (radially) split case

Most modern passenger and military aircraft are powered by gas turbine engines, which are also called jet engines. There are several different types of jet engines, but all jet engines have some partsin common. All jet engines have a compressor to increase the pressure of the incoming air before it enters the burner. Compressor performance has a large influence on total engine performance.

There are two main types of compressors used in jet engines. The compressor shown above is called a centrifugal compressor because the flow through the compressor is turned perpendicular to the axis of rotation. The other type of compressor is an axial compressor and is discussed on a separate slide. The very first jet engines used centrifugal compressors, and they are still used on small turbojets and turbo shaft engines.

How does a centrifugal compressor work? The details are quite complex because the blade geometries and the resulting flows are three dimensional, unsteady, and can have important viscous and compressibility effects. Each blade on the compressor produces a pressure variation much like the airfoil of a spinning propeller. But unlike a propeller blade, the blades of a centrifugal compressor are close to one another, which seriously alters the flow between the blades. Centrifugal compressors also do work on the flow by turning, and therefore accelerating, the flow radially. Compressor designers must rely on wind tunnel testing and sophisticated computational models to determine the performance of a centrifugal compressor. The performance is characterized by the pressure ratio across the compressor CPR, the rotational speed of the shaft necessary to produce the pressure increase, and an efficiency factor that indicates how much additional work is required relative to an ideal compressor.



his case is split perpendicular to the axis of the rotor. Heads (end covers) are installed at both ends for pressure containment. The vertically split case configuration is capable of handling higher pressures than the horizontally split type. The rotor and stationary internals are assembled as a cylindrical inner bundle that is inserted axially through one end of the case. Inspection and maintenance of a radially split centrifugal compressor require that the inner bundle be removed for disassembly. Removal of the inner bundle requires that sufficient space be provided in the layout of the compressor installation.

Results (Vietnamese) 1:

Máy nén khí ly tâm nhiều tầng có thể được bố trí trong một loạt các dòng chảy đường dẫn cấu hình sử dụng từ một đến mười cánh bơm, tùy thuộc vào người đứng đầu cần thiết cho nhiệm vụ quá trình. Khi intercooling là không cần thiết, việc bố trí thường là một cấu hình thẳng thông qua (inline). Cho các ứng dụng yêu cầu intercooling, kết quả hai-phần nén có thể được cấu hình trong một nội tuyến hoặc (hợp chất) hoặc back-to-back sắp xếp. Cho các ứng dụng cao dòng chảy-thấp đầu, một cấu hình dòng chảy đôi đôi khi được sử dụng. Trong một sắp xếp đôi-dòng chảy, một nửa của dòng chảy vào máy nén thông qua một kết nối hàng đầu tại mỗi đầu của vỏ và ra khỏi vỏ thông qua một kết nối xuất viện phổ biến ở giữa. Tất cả các cấu hình được mô tả là thước con thiết kế trong đó các impellers được đặt giữa các vòng bi xuyên tâm.Máy nén ly tâm một tầngMột tầng máy nén ly tâm có thể được cấu hình như là một thiết kế chùm hoặc với một trong treo bánh công tác sắp xếp. Trong cấu hình overhung, bánh công tác là nằm ở cuối nondrive trục (thuyền máy của nondrive kết thúc vòng bi xuyên tâm).Thành phần chínhCác thành phần chính của các máy nén ly tâm flowpath cấu hình được minh hoạ trong hình 2 đến hình 5. Điều nàyCác trường hợp (vỏ hoặc nhà ở) là các thành phần có chứa áp lực của máy nén. Trường hợp nhà các thành phần nội bộ văn phòng phẩm và các cánh quạt nén. Vòng bi được gắn liền với trường hợp nhằm hỗ trợ các cánh quạt xuyên tâm và trục. Trường hợp cũng có vòi phun với các đầu vào và xả kết nối mặt bích cho giới thiệu dòng chảy vào và trích xuất các dòng chảy từ máy nén. Các kết nối mặt bích phải được kích thước đúng cách để hạn chế tốc độ khí khi cần thiết. Trường hợp sản xuất tại một trong hai loại cơ bản:Theo chiều ngangTheo chiều dọc phân chiaXây dựng có thể đúc (sắt hoặc thép), giả mạo, hoặc chế tạo bởi Hàn.Theo chiều ngang (trục) tách trường hợpTheo chiều ngang chia trường hợp được chia song song với trục cánh quạt. Nửa trên của vụ án bolted và doweled để thấp hơn một nửa. Truy cập vào các internals của máy nén kiểm tra và bảo dưỡng được tạo điều kiện với trường hợp thiết kế này (đặc biệt là khi các quá trình đường ống kết nối được đặt ở phía dưới một nửa các trường hợp). Phân chia theo chiều ngang thiết kế là hơi áp lực giới hạn để tránh rò rỉ khí tại trường hợp chia chung.Theo chiều dọc (radially) tách trường hợpHiện đại nhất hành khách và máy bay quân sự được trang bị động cơ tua bin khí, còn được gọi là động cơ phản lực. Có rất nhiều loại khác nhau của động cơ phản lực, nhưng tất cả các động cơ phản lực có một số partsin phổ biến. Tất cả các động cơ phản lực có một máy nén tăng áp suất không khí đến trước khi nó đi vào đầu ghi. Hiệu suất máy nén có một ảnh hưởng lớn trên hiệu suất tất cả động cơ.Không có hai loại chính của máy nén được sử dụng trong động cơ phản lực. Máy nén Hiển thị ở trên được gọi là một máy nén ly tâm bởi vì dòng chảy thông qua máy nén được bật vuông góc với trục quay. Các loại hình khác của máy nén là một máy nén trục và được thảo luận trên một slide riêng biệt. Động cơ phản lực đầu tiên sử dụng máy nén ly tâm, và họ vẫn còn được sử dụng trên động cơ phản lực nhỏ và turbo trục động cơ.Một máy nén ly tâm như thế nào? Các chi tiết khá phức tạp bởi vì hình lưỡi và dòng kết quả là ba chiều, unsteady, và có thể có tác động quan trọng nhớt và nén. Mỗi cánh máy nén sản xuất một biến thể áp lực giống như kiểu cánh của một cánh quạt quay. Nhưng không giống như một lưỡi cánh quạt, lưỡi của một máy nén ly tâm gần với nhau, mà nghiêm túc làm thay đổi dòng chảy giữa các cánh hoa. Máy nén khí ly tâm cũng làm việc trên dòng chảy bằng chuyển, và do đó thúc đẩy, dòng chảy radially. Nhà thiết kế máy nén phải dựa vào thử nghiệm trong hầm gió và mô hình tính toán tinh vi để xác định hiệu suất của một máy nén ly tâm. Hiệu suất được đặc trưng bởi tỷ lệ áp lực trên máy nén CPR, tốc độ quay của trục cần thiết để tạo ra sự gia tăng áp lực, và một yếu tố hiệu quả cho biết bao nhiêu công việc bổ sung được yêu cầu liên quan đến một nén khí lý tưởng.trường hợp của ông được chia vuông góc với trục cánh quạt. Thủ trưởng (cuối bìa) được cài đặt ở cả hai đầu cho chính sách ngăn chặn áp lực. Phân chia theo chiều dọc trường hợp cấu hình có khả năng xử lý các áp lực cao hơn theo chiều ngang chia loại. Các cánh quạt và văn phòng phẩm internals được lắp ráp như một bó bên trong hình trụ được đưa vào trục thông qua một đầu của vụ án. Kiểm tra và bảo trì của một phân chia radially nén khí ly tâm yêu cầu các gói bên trong được gỡ bỏ cho tháo gỡ. Loại bỏ các gói bên trong đòi hỏi phải đủ không gian được cung cấp trong bố trí của tiến trình cài đặt thiết bị máy nén.

Results (Vietnamese) 2:

Máy nén ly tâm đa tầng có thể được sắp xếp trong một loạt các cấu hình đường dẫn lưu lượng sử dụng từ một đến mười cánh bơm, tùy thuộc vào người đứng đầu cần thiết cho quá trình làm nhiệm vụ. Khi intercooling là không cần thiết, việc bố trí thường là một (inline) cấu hình thẳng. Đối với các ứng dụng đòi hỏi phải làm mát, các kết quả hai phần máy nén có thể được cấu hình trong một nội tuyến (hợp chất) hay back-to-back sắp xếp. Đối với các ứng dụng dòng chảy cao / thấp đầu, một cấu hình hai dòng chảy đôi khi được sử dụng. Trong một sự sắp xếp hai dòng chảy, một nửa của dòng chảy vào các máy nén thông qua một kết nối đầu vào ở mỗi đầu của vỏ và thoát ra khỏi vỏ bọc thông qua một kết nối xả thông thường ở trung tâm. Tất cả các cấu hình này được mô tả là những thiết kế chùm-loại trong đó các cánh bơm được đặt giữa các vòng bi xuyên tâm. Single-giai đoạn nén khí ly tâm đơn tầng máy nén ly tâm có thể được cấu hình như là một thiết kế dầm hoặc với một trong treo bố trí cánh quạt. Trong cấu hình overhung, cánh quạt nằm ở cuối nondrive của trục (phía trên động cuối nondrive mang hướng tâm). Các phần chính Các thành phần chính của cấu hình máy nén flowpath ly tâm khác nhau được minh họa trong hình. 2 thông qua hình. 5. Điều này Các trường hợp (vỏ hay nhà ở) là thành phần áp suất chứa của máy nén. Trường hợp nhà ở các thành phần nội bộ văn phòng phẩm và các cánh quạt máy nén. Vòng bi được gắn vào các trường hợp để cung cấp cả hỗ trợ xuyên tâm và trục của rotor. Vụ việc này cũng chứa các vòi phun với các kết nối đầu vào và xả mặt bích để giới thiệu dòng chảy vào và dòng chảy chiết xuất từ các máy nén. Các kết nối mặt bích phải được kích thước đúng để hạn chế vận tốc khí khi cần thiết. Các trường hợp được sản xuất tại một trong hai loại cơ bản: chiều ngang chiều dọc chia xây dựng có thể được đúc (sắt hoặc thép), giả mạo, hoặc chế tạo bằng cách hàn. Chiều ngang (trục) chia trường hợp Một trường hợp chia theo chiều ngang là chia song song với trục của rotor . Nửa trên của vụ án được bắt vít và doweled để nửa dưới. Truy cập vào bên trong của máy nén để kiểm tra và bảo trì được thuận tiện với thiết kế trường hợp này (đặc biệt là khi các kết nối đường ống công đang nằm trên nửa dưới của vụ án). Thiết kế chia theo chiều ngang là vốn đã áp lực giới hạn để ngăn chặn rò rỉ gas tại các trường hợp chia doanh. Vertically (radially) chia trường hợp Hầu hết hành khách hiện đại và máy bay quân sự được trang bị động cơ tuốc bin khí, mà còn được gọi là động cơ phản lực. Có một số loại khác nhau của động cơ phản lực, nhưng tất cả các động cơ phản lực có một số partsin chung. Tất cả các động cơ phản lực có một máy nén để tăng áp suất của không khí đi vào trước khi nó xâm nhập vào ổ ghi. Hiệu suất máy nén có một ảnh hưởng lớn trên tổng hiệu suất động cơ. Có hai loại chính của máy nén được sử dụng trong các động cơ phản lực. Máy nén hiển thị ở trên được gọi là một máy nén ly tâm bởi vì dòng chảy qua máy nén được bật vuông góc với trục quay. Các loại khác của máy nén là một máy nén trục và được thảo luận trên một slide riêng biệt. Các động cơ phản lực đầu tiên sử dụng máy nén ly tâm, và họ vẫn còn được sử dụng trên turbojets nhỏ và động cơ turbo trục. Làm thế nào một máy nén ly tâm làm việc? Các chi tiết khá phức tạp bởi vì các hình khối lưỡi và lưu kết quả là ba chiều, không ổn định, và có thể có tác dụng nhớt và nén quan trọng. Mỗi lưỡi trên máy nén tạo ra một sự thay đổi áp suất giống như cánh máy bay của một cánh quạt quay. Nhưng không giống như một lưỡi cánh quạt, cánh quạt của máy nén ly tâm gần gũi với nhau, trong đó nghiêm trọng làm thay đổi dòng chảy giữa các cánh quạt. Máy nén ly tâm cũng làm việc trên các dòng chảy bằng cách chuyển, và do đó tăng tốc, lưu lượng toả tròn. Thiết kế máy nén phải dựa vào thử nghiệm trong hầm gió và mô hình toán tinh vi để xác định hiệu suất của máy nén ly tâm. Việc thực hiện được đặc trưng bởi tỷ lệ áp suất qua CPR nén, tốc độ quay của trục cần thiết để sản xuất gia tăng áp lực, và một yếu tố hiệu quả mà chỉ làm việc bao nhiêu bổ sung là cần tương đối so với một máy nén lý tưởng. Trường hợp của ông được chia vuông góc với trục của rotor. Thủ trưởng (cuối bao gồm) được cài đặt ở cả hai đầu để ngăn chặn áp lực. Các trường hợp cấu hình phân chia theo chiều dọc là khả năng xử lý áp suất cao hơn so với các loại phân chia theo chiều ngang. Các rotor và thành phần văn phòng phẩm được lắp ráp như một bó bên trong hình trụ được chèn trục thông qua một đầu của vụ án. Kiểm tra và bảo dưỡng máy nén ly tâm radially chia yêu cầu các gói bên trong được tháo ra để tháo gỡ. Loại bỏ các gói bên trong đòi hỏi đủ không gian được cung cấp trong cách bố trí của các cài đặt máy nén.