離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理

1、壓縮機(jī)壓縮機(jī) 壓縮機(jī)是一種用于壓縮氣體以提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)器，廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)各部門。壓縮機(jī)種類繁多，盡管用途可能一樣，但其結(jié)構(gòu)型式和工作原理都可能有很大的不同。氣體的壓力取決于單位時間內(nèi)氣體分子撞擊單位面積的次數(shù)與強(qiáng)烈程度。 因此，提高氣體壓力的主要方法就是增加單位容積內(nèi)氣體分子數(shù)目，也就是容積式壓縮機(jī)（活塞式、滑片式、羅茨式螺桿式等）的基本工作原理；而利用慣性的方法，通過氣流的不斷加速、減速，因慣性而彼此擠壓，縮短分子間的距離，來提高氣體的壓力，離心式壓縮機(jī)的工作原理屬于這一類。離心式壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù) 離心式壓縮機(jī)的主要參數(shù)是流量、壓縮比、有效功率、軸功率、轉(zhuǎn)速、效率。 1）流量

2、 指單位時間內(nèi)流經(jīng)壓縮機(jī)流道任一截面的氣體量，通常以體積流量和質(zhì)量流量兩種方法來表示。體積流量是指單位內(nèi)流經(jīng)壓縮機(jī)流道任一截面的氣體體積，其單位為m3/s。因氣體的體積隨溫度和壓力的變化而變化，當(dāng)流量以體積流量表示時，須注明溫度和壓力。質(zhì)量流量是指單位時間內(nèi)流經(jīng)壓縮機(jī)流道任一截面的氣體質(zhì)量，其單位為kg/s。 2）壓縮比 指壓縮機(jī)的排出壓力和吸入壓力之比，有時也稱壓比。計算壓比時排出壓力和吸入壓力都要用絕對壓力。 3）轉(zhuǎn)速 指壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度，其單位是r/min。 4）有效功率 在氣體的壓縮過程中，葉輪對氣體所作的功，絕大部分轉(zhuǎn)變氣體的能量，另有一部分能量損失，該損失基本上包括流動損失、輪

3、阻損失和漏氣損失三部份， 我們將壓縮氣體的能量與葉輪對氣體所作的功的比值稱為有效功率。 5）軸功率 離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子在氣體升壓過程中產(chǎn)生的流動損失功率、輪阻損失功率和漏氣損失功率外，其本身也產(chǎn)生機(jī)械損失，即軸承的摩擦損失，這部分功率消耗占總功率的2%3%。如果有齒輪傳動、則傳動功率消耗同樣存在，約占功率的2%3%。以上功率消消耗都是在轉(zhuǎn)子對氣體作功過程中產(chǎn)生的，它們的總和即為離心式壓縮機(jī)的軸功率，軸功率是選則驅(qū)動機(jī)功率的依據(jù)。 6）效率 指壓縮機(jī)輸出氣體的有效功率與軸功率的比值，主要用來說明傳遞給氣體的機(jī)械能的利用程度。Company Logo 應(yīng)用最為廣泛的是往復(fù)式（活塞式）壓縮機(jī) 離心式

4、壓縮機(jī)用途很廣最經(jīng)濟(jì)，氣體的流動是連續(xù)的，其流量比容積型、壓縮機(jī)要大得多 。 例如石油化學(xué)工業(yè)中，煉油和石化工業(yè)中普遍使用各種氫氣壓縮機(jī)，富氣壓縮機(jī)，離心式壓縮機(jī)主要用于小功率的燃?xì)廨啓C(jī)，內(nèi)燃機(jī)增壓以及動力風(fēng)源等。 離心式壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)相比，特點1結(jié)構(gòu)簡單，易損零件少，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。一般能連續(xù) 運(yùn)行2年以上，因此不需要備用機(jī)。2轉(zhuǎn)速高、生產(chǎn)能力大，體積小。投資減少，操作人員減少。3供氣均勻有利穩(wěn)定生產(chǎn)；氣體不必與油相接觸，正常情況下氣體不帶油，有利于化學(xué)反應(yīng)。4由于離心式壓縮機(jī)多采用蒸汽輪機(jī)驅(qū)動，有利于合理使用工廠余熱，降低能源消耗。 離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)大致可分為，水平剖分型、筒型、等溫型三

5、種。 水平剖分型 氣缸被剖分為上、下兩部分，一般用于空壓機(jī)，排氣壓力限在45MPa。不適合用于高壓和含氫多且分子量小的氣體壓縮。 筒形 也就是垂直剖分型，筒形氣缸里裝入上、下剖分的隔板和轉(zhuǎn)子，氣缸二側(cè)端蓋用螺栓緊固。由于氣缸是圓筒形的，抗內(nèi)壓能力強(qiáng)，對溫度和壓力所引起的變形也較均勻。主要用于汽油改質(zhì)、脫硫等石油精制裝置的循環(huán)機(jī)和其他石油化工用的循環(huán)機(jī)，使用壓力可達(dá)45MPa。 等溫型 這種壓縮機(jī)就為了能在較小的動力下對氣體進(jìn)行高效的壓縮，把各級葉輪壓縮的氣體，通過級間冷卻器冷卻后再導(dǎo)入下一級的一種壓縮機(jī)。水平剖分式筒形等溫型壓縮機(jī)單級離心式離心式壓縮機(jī)的術(shù)語離心式壓縮機(jī)的術(shù)語在離心式壓縮機(jī)的術(shù)

6、語中，常用的有“級”、“段”和“缸”。所謂壓縮機(jī)的“級”，是由一個葉輪及與其相配合的固定元件所構(gòu)成。壓縮機(jī)的“段”，是以中間冷卻器作為分段的標(biāo)志。如圖離心式壓縮機(jī)中，氣流在第三級后被引出進(jìn)行冷卻，所以它是兩段壓縮機(jī)，一至三級是第一段，后面的四至五級為第二段。 而壓縮機(jī)的“缸”，是將一個機(jī)殼稱為一個缸，多機(jī)殼的壓縮機(jī)就稱為多缸壓縮機(jī)。壓縮機(jī)分成多缸的原因是，當(dāng)設(shè)計一臺離心式壓縮機(jī)時，有時由于所要求的壓縮比較大，需用葉輪數(shù)目較多，如果都安裝在同一根軸上，則會使軸的第一臨界轉(zhuǎn)速變得很低，結(jié)果使工作轉(zhuǎn)速與第二臨界轉(zhuǎn)速過于接近，而這是不允許的。另外，為了使機(jī)器設(shè)計得更為合理，壓縮機(jī)各級需采用一種以上轉(zhuǎn)速

7、時。亦需分缸。一般壓縮機(jī)每缸可以有一至十個葉輪。多缸壓縮機(jī)各缸的轉(zhuǎn)速可以相同，也可以不同。級的典型結(jié)構(gòu)級的典型結(jié)構(gòu) 級是級是離心壓縮機(jī)使氣體增壓的基本單元，有三種型式，即：離心壓縮機(jī)使氣體增壓的基本單元，有三種型式，即：首級、中間級、末級。首級、中間級、末級。 一臺離心式壓縮機(jī)總是由一級或幾級所組成。從級的類型來看，一般可分為中間級和末級兩類。中間級是由葉輪、擴(kuò)壓器、彎道、回流器所組成。在離心式壓縮機(jī)的段中，除了段的最后一級外，其余的級均為中間級。末級是由葉輪、擴(kuò)壓器和蝸殼所組成（有的末級只有葉輪和蝸殼而無擴(kuò)壓器）。Company Logo壓縮機(jī)原理離心壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)離心壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

8、型式：水平剖分型和垂直剖分型。結(jié)構(gòu)型式：水平剖分型和垂直剖分型。壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)1、氣缸：是壓縮機(jī)的殼體，又稱為機(jī)殼。由殼體和進(jìn)排氣室組成，內(nèi)裝有隔板、密封體、軸承等零部件。對它的主要要求是：有足夠的強(qiáng)度以承受氣體的壓力，法蘭結(jié)合面應(yīng)嚴(yán)密，主要由鑄鋼組成。 水平剖分型 這種氣缸殼體是在中心線處剖分為上、下兩部份，用錐銷定位和螺栓聯(lián)接。接合面的密封采用涂密封膠或?qū)Ｅ涿芊鈩瑪Q緊聯(lián)接螺栓。此類結(jié)構(gòu)的氣缸進(jìn)、出氣管口一般布置在氣缸殼體的下半部（簡稱缸體），檢修時揭去氣缸殼體上半部（簡稱缸蓋），便可拆裝和檢修內(nèi)件。缸體上裝有兩個導(dǎo)柱，作為裝卸缸蓋時引導(dǎo)用，以免缸蓋隔板同轉(zhuǎn)子相碰。 垂直剖分型 （又稱筒型），

9、氣缸殼體是個整體圓筒，兩端或一端設(shè)有端蓋封頭，用高壓螺栓與筒體緊固，或用剪力環(huán)定位。端蓋封頭與圓筒機(jī)殼密封，常采用“O”形環(huán)和背環(huán)密封，繞型墊密封或其它型式的密封?！癘”形環(huán)的材料可根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)、溫度和壓力的不同，選用硅橡膠或氟塑料等材料做成。圓筒式殼體的軸承架有與端蓋封頭鑄成一體的，也有的用螺釘將軸承架與端蓋封頭聯(lián)接固壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 2、隔板隔板：隔板安裝在氣缸殼體內(nèi)，與氣缸殼體或內(nèi)機(jī)殼組成壓縮機(jī)的氣道，即形成擴(kuò)壓器、彎道及回流器等。隔板一般采用鑄鐵件，經(jīng)時效熱處理后加工而成。隔板均為水平剖分，以便拆卸裝配。 擴(kuò)壓器 擴(kuò)壓器的種類一般可分為無葉擴(kuò)壓器、葉片擴(kuò)壓器和直葉壁形擴(kuò)壓器。圖5一2為無葉擴(kuò)

10、壓器，由二個隔板平行壁構(gòu)成的等寬度環(huán)形通道。這種擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)最簡單，造價最低，工作范圍大，一般離心式壓縮機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)型式的擴(kuò)壓器彎道及回流器 為了把擴(kuò)壓后的氣體引導(dǎo)到下一級葉輪去繼續(xù)進(jìn)行增壓，需要在擴(kuò)壓器之后設(shè)置彎道和回流器，如圖53所示。彎道是連接擴(kuò)壓器與回流器的一個圓弧形通道，彎道內(nèi)一般不設(shè)置葉片，氣流在彎道內(nèi)轉(zhuǎn)180。以后進(jìn)入回流器?；亓髌鳉獾乐醒b有反向?qū)~流片，葉片中心線和葉輪葉片一樣，也是圓弧形的，或一段圓弧和出口處一段直線相結(jié)合。葉片形狀有等厚度和變厚度兩種，葉片一般為1218片。壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)3、氣封：密封段與段，級與級之間的靜密封。防止機(jī)器內(nèi)部通流部分各空腔之間泄漏的密

11、封稱內(nèi)部密封。內(nèi)部密封如輪蓋、定距套和平衡盤上的密封，一般做成迷宮型。a)鑲嵌曲折型密封 b)整體平滑型密封 c)臺階型密封 防止或減少氣體由機(jī)器向外部泄漏或由外部向機(jī)器內(nèi)部泄漏（在機(jī)器內(nèi)部氣體壓力低于外部氣壓時）的密封，稱外部密封或稱軸端密封 對于外部密封來說，如果壓縮的氣體有毒或易燃易爆，如氨氣、甲烷、丙烷、石油氣、氫氣等氨氣、甲烷、丙烷、石油氣、氫氣等，不允許漏至機(jī)外，必須采用液體密封、機(jī)械接觸式密封、抽氣密封或充氣密封等；當(dāng)壓縮的氣體無毒，如空氣、氮氣等，允許少量氣體泄漏，也可以采用迷宮型密封?；S的壓縮機(jī)中，常采用的密封有迷宮型、浮環(huán)油膜密封、機(jī)械接觸式密封和干氣密封干氣密封四種。

12、浮環(huán)密封主要是高壓油在浮環(huán)與軸套之間形成油膜而產(chǎn)生節(jié)流降壓阻止機(jī)內(nèi)與機(jī)外的氣體相通。由于是油膜起主要作用，所以又稱為油膜密封。整個機(jī)械密封由一套雙端面主機(jī)械密封和一套單端面輔助機(jī)械密封組成，如圖3353所示。CRANE28型螺旋槽氣體密封結(jié)構(gòu)如 螺旋槽的型式如圖3355所示 壓縮機(jī)結(jié)構(gòu) 4、軸承：離心壓縮機(jī)上的軸承分徑向軸承和止推軸承兩種。 徑向軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子重量和其他附加徑向力，保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中心和氣缸中心一致，并且在一定轉(zhuǎn)速下正常旋轉(zhuǎn)。 圖8 五油鍥傾斜塊式徑向軸承 1瓦塊 2.上軸承套3.螺栓4.圓柱銷5.下軸承套 6定位螺釘 7.進(jìn)油節(jié)流圈 壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)止推軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子的軸向

13、力，限制轉(zhuǎn)子的軸向轉(zhuǎn)動，保持轉(zhuǎn)子在氣缸中的軸向位置。其可分為米契爾軸承和金斯伯雷軸承。 金斯伯雷止推軸承1.底環(huán)2.上水準(zhǔn)塊 3.下水準(zhǔn)塊4.止推瓦塊壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)1、主軸 壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，他是主要起到裝配葉輪、平衡盤、推力盤的作用，是轉(zhuǎn)子部分的中心部位壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)2、葉輪 葉輪又稱工作輪，是壓縮機(jī)的最主要的部件。葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，對氣體做功。氣體在葉輪葉片的作用下，跟著葉輪作高速旋轉(zhuǎn)，受旋轉(zhuǎn)離心力的作用以及葉輪里的 擴(kuò)壓流動，在流出葉輪時，氣體的壓強(qiáng)、速度和溫度都得到提高。 按結(jié)構(gòu)型式葉輪分為開式、半開式、閉式三種，在大多數(shù)情況下，后二種葉輪在壓縮機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。Company Logo 葉輪組成及種類：葉輪組成及種類： 按葉輪結(jié)構(gòu)型式按葉輪結(jié)構(gòu)型式 閉式葉輪閉式葉輪：性能好、效率高；由于輪蓋的：性能好、效率高；由于輪蓋的影響，葉輪圓周速度受到限制。影響，葉輪圓周速度受到限制。 半開式葉輪半開式葉輪：效率較低，強(qiáng)度較高。：效率較低，強(qiáng)度較高。 雙面進(jìn)氣葉輪雙面進(jìn)氣葉輪：適用于大