排氣壓力高於1.5×104帕、氣體沿接近軸向流動的透平壓縮機。排氣壓力低於2×105帕的一般又稱為軸流鼓風機。軸流壓縮機除廣泛用於燃氣輪機裝置以外,還用於高爐鼓風、空氣分離、天然氣液化和重油催化等裝置中壓送空氣和其他氣體。(見彩圖)

49000千瓦軸流壓縮機

軸流壓縮機結構圖

  工作原理和結構 圖為軸流壓縮機的結構。動葉列與它後面的導流器組成級,壓縮機通常由若幹個級構成級組。軸流壓縮機的進氣管、收斂器、進口導流器、級組、出口導流器、擴壓器和排氣管等元件合稱為通流部分。導流器固定在機殼內,組成定子。動葉均勻地安置在輪盤或轉軸上組成轉子。轉子兩端有密封,整個轉子支承在兩端的徑向軸承上,其中一端裝推力軸承,以承受由於壓縮氣體作用在轉子上的軸向推力。氣體由進氣管均勻地引至收斂器和進口導流器,以一定的速度進入第一級。氣體在級中受到葉片的動力作用,因獲得能量而提高壓力。氣體沿各級依次壓縮,逐步提高壓力,經出口導流器、擴壓器和排氣管送出。

  性能 軸流壓縮機的主要性能參數為壓力、流量、功率、效率和轉速。其最小流量受喘振工況限制,最大流量受阻塞工況限制。可以采用變轉速、進口節流、出口節流和可調靜葉等方法進行調節,以擴大運行工況范圍。

  發展概況 19世紀末,英國的C.A.帕森斯讓多級反動式汽輪機反向旋轉,作為試驗用軸流壓縮機,但由於效率很低而不能實用。20世紀初,英國制造出第一臺軸流壓縮機,效率仍不高。一直到30年代,由於航空事業的發展,開展瞭對軸流壓縮機氣體動力學的理論研究和試驗研究,效率才有顯著提高。亞聲速級(氣流速度低於聲速)中壓力比不大,一般不超過1.3。為瞭提高級的壓力比和增大流量,人們研究跨聲速和超聲速壓縮機,並已廣泛應用於噴氣發動機中。

參考書目

 樂志成、呂文燦編:《軸流式壓縮機》,機械工業出版社,北京,1980。