什么是透平压缩机?

[拼音]：touping yasuoji

[外文]：turbocompressor

具有高速旋转叶轮的动力式压缩机（见透平机械）。它依靠旋转叶轮与气流间的相互作用力来提高气体压力，同时使气流产生加速度而获得动能，然后气流在扩压器中减速，将动能转化为压力能，进一步提高压力。在压缩过程中气体流动是连续的。透平压缩机是在通风机的基础上发展起来的。它广泛用于各种工艺过程中输送空气和各种气体，并提高其压力。

按气体流动方向的不同，透平压缩机主要分为轴流式和离心式两类。在轴流压缩机中，气体近似地沿轴向流动(见彩图)。在离心压缩机中，气体主要沿着径向流动。另外还有一种斜流（混流）压缩机，其气体流动方向介于这两者之间。排气压力在 1.5×104～2×105帕范围内的透平压缩机又称作透平鼓风机。排气压力低于1.5×10 4帕的则属于通风机，不再称为透平压缩机。

透平压缩机主要性能参数是流量、排气压力、功率、效率和转速。描绘这些参数之间的关系的曲线称为透平压缩机的性能曲线。图1是轴流压缩机和离心压缩机在不同转速下排气压力与流量关系的性能曲线。轴流压缩机的性能曲线比离心压缩机的陡得多，在高速下更为明显。在等转速下增大流量时，通过压缩机的流量达到某一临界值后便不再继续增加，这一工况称为阻塞工况。当减小流量至某一工况时，压缩机和管路中气体的流量和压力会出现周期性低频率、大振幅的波动，这种不稳定现象称为喘振。一旦发生喘振，机组就会产生强烈振动，如不及时防止或停车，机组便会毁坏。把不同转速下的喘振工况点连接起来的曲线称为喘振线，它表示喘振不稳定工作区的界限。喘振工况点到同转速下阻塞工况点的范围称为稳定工况区，压缩机必须远离喘振线而在稳定工况区工作。为了防止喘振，一般采取防喘振措施，例如放气或回流以增加进口流量，把静叶（导流器叶片）做成可以调整角度的形式。

透平压缩机所需功率很大，其通流部分的完善程度，常用绝热效率或多变效率（见热力过程）来评定。轴流压缩机级的绝热效率一般可达86～90％，离心压缩机级的多变效率一般可达80～85％。轴流压缩机与离心压缩机相比，前者流量大，压力比小，而后者压力比大，流量小。为了充分利用它们的特点，近代空气分离设备中的空气压缩机有的采用轴流-离心串联结构(图2)，低压部分采用轴流式，高压部分采用离心式，并安置在同一机壳内。

参考书目

B.Eckert，E.Schnell， Axial und Rɑdial Kompres-soren，springer-Verlag，Berlin-Heidelberg，1980.