压气机,是在燃气轮机中,利用高速旋转的叶片给空气做功,以提高空气压力的装置。按照工作原理来划分,压气机可以分为离心式压气机、轴流式压气机、混合式压气机三大类;按照转子叶片相对速度来划分,压气机可以分为亚音速压气机、跨亚音速压气机、超音速压气机三大类。压气机的主要性能参数包括转子转速、空气流量、增压比、工作效率等。
离心式压气机主要由外壳、叶轮、扩压器等构成,外壳包括进气口与出气口。离心式压气机在工作时,空气由进气口进入压气机内部,叶轮叶片在尽量减小气流冲击的情况下将空气导入叶轮,叶轮高速旋转,利用离心力使空气加压,加压空气输出进入扩压器再次加压,最后由出气口导出,出气口设计同样以增压为目的,三次增压使空气压力达到要求。
轴流式压气机主要由转子、整流器构成,一排转子与一排整流器组成单级轴流式压气机,这种压气机增压比小,无法满足需求,实际应用中一般采用多级结构,即由多排转子与多排整流器组成的多级轴流式压气机,其增压比高。轴流式压气机具有体积小、增压比高、工作效率高等优点,在燃气涡轮发动机中应用比例高。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国压气机行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,压气机可以广泛应用在充气机、气动设备、喷涂设备、等离子切割设备、电力设备、油气开采设备、冶金设备、舰船等产品制造中。电力设备是压气机的重要下游市场,压气机与燃烧室、涡轮构成燃气涡轮发动机,可将燃料化学能转换为机械能,带动发电机进行发电。除此之外,高端高压压气机还可以用于航空发动机制造中。
航空发动机的工作过程是,高压空气与燃料混合在燃烧室中燃烧,产生高温高压气体输送给涡轮,使其做功为发动机提供动力。在此过程中,高压空气即由高压压气机提供。航空发动机是飞机心脏,其性能稳定性与使用寿命要求高,高压压气机技术含量高,研发及制造难度大,但产品附加值高,可以提升企业核心竞争力与盈利能力。
新思界
行业分析人士表示,在全球范围内,压气机生产商主要有英国罗尔斯•罗伊斯公司、法国斯奈克玛公司、美国GE公司、美国霍尼韦尔、美国UQM公司、中国汉钟精机、中国鲍斯股份等。我国压气机生产能力不断增强,但以中低端产品生产为主,应用在航空发动机领域的高端高压压气机生产实力依然不足,未来还有较大进步空间。