图17 某一转速下的压缩机性能曲线 图18不同转速下的压缩机性能曲线
性能曲线的特点：
A 每个转速下都有一条对应的性能曲线。当转速一定时，流量增加，出口压力减少；流量减少，出口压力增加。流量一定下，转速越高，排气压力越高；转速增加，性能曲线向右上方移动。
B 随着转速增加，性能曲线变得越来越徒。 C 有最大和最小流量限制。 2 压缩机稳定工作区
我们知道压缩机在流量上有最大和最小流量限制；压力方面有最大压力限制；转速方面有最大转速限制；一般压缩机允许短期超速到设计转速的105%～110%挠性转子必须越过一阶临界转速。因 此，压缩机稳定工作区就是由最大压力限、最大流量限和防喘振边界线（防护曲线）以及最低运行转速所围成的工况运行区，如图19所示。
图19 压缩机稳定工作区
3离心式压缩机管网系统
实际运行时，压缩机并不总是在设计点工作，这是由于压缩机总是和管网系统一起联合工作的，管网系统的参数及外界条件是可能变化的，这就要求压缩机适应管网特性的要求改变自己的参数。下面首先介绍管网系统。
所谓管网系统是指压缩机后面压缩气体所需经过的全部装置的总称，如化工用的压缩机就和化工设备的各种管道与容器联合工作。当气流通过管网时，要克服一系列的压力损失，这些损失主要是沿管道的速度损失与局部阻力之和。
每一种管网系统都有自己的性能曲线，它是指通过管网的气体与保证这个流量通过管网所需的压力之间的关系曲线，即Ｐ＝ｆ（Ｑ）。由连接管道和压力容器组成的管网，它的管网特性曲线可近似用下式表示：
Ｐ＝Ｐｒ＋ＡＱ２
Ｐｒ、Ｑ、Ａ、Ｐ分别为容器中的压力、管网的容积流量、管网的阻力系数和管网的入口压力（等于压缩机的排气压力）。上式表明，管网阻力是由容器压力和管道阻力两部分组成。如果接管很短，容器压力高，则管网阻力主要有容器压力确定，管网入口压力Ｐ＝Ｐｒ为一水平线；如果无压力容器，压缩气体通过管道和阀门又排往大气，压力下降到大气压力Ｐａ则上式变为Ｐ＝Ｐａ＋ＡＱ２。
4 离心压缩机与管网的联合运行
如果将压缩机性能曲线与管网性能曲线按同样的比例画在一起，则两个性能曲线的交点恰好满足二者平衡条件，即稳定运行点，亦即压缩机与管网的联合运行点，如下图20所示。这时通过压缩机的流量与管网流量向等，压缩机产生的压力也正好等于管网的阻力，整个系统保持平衡。
如果调整管网阀门的开度，则改变了管道阻力系数Ａ，管网性能曲线便移动；如阀门关小，Ａ增加，曲线向上移动。调整阀门开度，移动管网特性曲线，使压
缩机和管网的联合运行点改变，进而使流量和压力发生变化。管网曲线向上不断移动时，流量不断减少，减少到一定的程度时，即发生喘振。
压缩机和管网联合工作，在管网中储有一定量气体，因此当压缩机出口压力突然下降时，管网中压力会大于压缩机出口压力，气流会从管网流向压缩机，很容易造成喘振。
图20 压缩机与管网的联合运行点
第四节 离心式压缩机组辅助系统
离心式压缩机组的运行只有离心式压缩机及汽轮机本体是不够的，必须还有一些辅助系统。这些辅助系统主要有：压缩机的段间冷却系统、汽轮机的凝汽系统、机组油系统、压缩机密封系统、机组负荷调节及保护系统、压缩机防喘振系统等。机组运行中发生的一些事故很多就是由于辅助系统的设计和操作维护不当引起的。下面就对这些系统做一简介。
一 压缩机的段间冷却系统
我们知道，等温压缩所消耗的功最小。为降低能耗使实际的压缩过程接近等温压缩，常把气体从压缩机中引出来进行冷却，冷却到一定的温度后再送回压缩机继续压缩。对压缩比较大的压缩机尤其如此，这就设置了中间冷却器。确定具体压缩机的冷却次数应考虑到省功、被压缩介质的特性、以及用户的具体使用条件要求等因素。
二 汽轮机的凝汽系统 1 凝汽系统的作用和组成
凝汽系统的作用是建立和维持给定有利的排气压力，增大蒸汽的可用焓降，并将排汽凝结成水，作为锅炉给水循环利用。凝汽系统一般由表面凝汽器、循环水回路、凝结水泵和抽气器等组成。凝汽系统的简图如21所示。
图21 凝汽设备系统图
2 抽气器作用：是将蒸汽中带入的空气或由于处在真空系统下工作的设备及其工作管线、法兰等处结合不严密而漏入的空气从凝汽器中抽出，以维持凝汽器的经济真空。当然除抽气器外，还有抽气冷却器。其作用是将抽气器抽出的蒸汽与空气混合物中的蒸汽凝结成水，回收再利用。
三 机组油系统
1概述：机组油系统包括油箱、油泵、管路和阀门、冷却器、过滤器等。油系统对设备润滑、驱动调节系统、冷却轴承和保证联锁装置的可靠动作等起着十分重要的作用，是机组安全运行的保障。供油系统如果不正常，机组就不能启动，如果出现故障，就会造成压缩机组停车。
2任务和作用
油系统在机组运行中担负着二个任务：一是向压缩机、汽轮机轴承及齿轮箱等部位提供润滑油；二是向汽轮机调节系统提供调节油。此外，对于采用油膜浮环密封的压缩机还提供密封油。
润滑油的主要作用：一是其润滑支撑作用，润滑油形成的油膜附着机器的摩擦付的滑动间隙中，支撑转子并润滑，使其不致发生干摩擦，从而大大减少摩擦力。二是其冷却作用，润滑油川流不息的流入流出，可以把零件由于相对滑动而产生的的热量带出压缩机轴承，以防止轴承及机件因温度过高而发生“咬合”。
采用油膜浮环密封的压缩机的密封油的作用是通过压力油注入轴与浮环之间的间隙内，达到用油密封高压气体的目的。
调节油的主要作用是供给调节系统进行信号转化的调节油，同时供给信号放大机构用的动力油。油系统设置蓄压器的作用是保证油泵在切换过程中的油压稳定，以免油压波动引起联锁跳车。蓄压器中有一氮气囊，当油压降低时，气囊扩张，将蓄压器中的油压出，维持总管油压，以免油压波动大引起联锁跳车。
四 防喘振控制系统
离心式压缩机常用的防喘振控制系统方案有两种：
1 固定极限流量防喘振控制
固定极限流量防喘振控制系统的原理是使压缩机的负荷永远高于某一固定流量，也叫极限流量，如图22所示。
图22 固定极限流量防喘振系统原理图
极限流量是最高转速下的特性曲线上喘振点所对应的流量。这样，压缩机无论在哪一转速下运行，只要能满足负荷不低于Qmax（考虑到控制系统的超调和安全，一般来说极限控制点须大于Qmax的5%～8%，见图中Q’max），就能防止喘振的发生。固定极限流量防喘振控制系统的结构比较简单，实施比较方便，尤其是对于经常处于高负荷状态运行的机组来说，这种控制方式是适用的。但是在机组负荷变化较大的情况下，特别当机组在低转速运行时，从节能的角度来看，往往有很大一部分气体被回流和放空，这样就造成了浪费，所以说这种情况下该控制方式又不太适宜。图22是固定极限流量防喘振系统原理图。FY是开方器，压缩机入口流量Q入经孔板FE、差压变送器FT及开方器FY后，输出一个与入口流量成一定比例的信号作为调节器FC的输入信号，FC的给定值为Q’max。正常操作时，Q入>Q’max，调节器存在正偏差，FCV关闭。当压缩机的负荷降低而使Q入 2 可变极限流量防喘振控制 若机组的负荷变化较大，为节约能量一般采用可变极限流量防喘振控制。其原理是以与喘振线有一定距离的一条曲线作为控制线。这样在任何转速下都会有一个不同的流量来控制压缩机，也就克服了固定极限流量防喘振控制的缺点。 图23是不同转速下压缩机工作特性曲线与控制线的关系图。