壓縮機(jī)相關(guān)知識

1、 壓縮機(jī)知識講座 第一節(jié) 壓縮機(jī)概述 一、定義：壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。 二、主要用途： 動力用壓縮機(jī): 壓縮氣體驅(qū)動各種風(fēng)動機(jī)械，如：氣動扳手、風(fēng)鎬。 控制儀表和自動化裝置。 交 . 壓縮機(jī)知識講座第一節(jié)壓縮機(jī)概述一、定義：壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。二、主要用途：動力用壓縮機(jī):壓縮氣體驅(qū)動各種風(fēng)動機(jī)械，如：氣動扳手、風(fēng)鎬?？刂苾x表和自動化裝置。交通方面：汽車門的開啟。食品和醫(yī)藥工業(yè)中用高壓氣體攪拌漿液。1、紡織業(yè)中，如噴氣織機(jī)。氣體輸送用壓縮機(jī)管道輸送-為了克服氣體在管道中流動過程中，管道對氣體產(chǎn)生的阻力。瓶裝輸送-縮小氣體的體積，使有限的容積輸送較多的氣體

2、。制冷和氣體分離用壓縮機(jī)如氟里昂制冷、空氣分離。石油、化工用壓縮機(jī)用于氣體的合成和聚合，如：氨的合成。潤滑油的加氫精制。三、壓縮機(jī)的分類按作用原理分：容積式和速度式（透平式）按壓送的介質(zhì)分類：空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氧氣壓縮機(jī)、氫氣壓縮機(jī)等按排氣壓力分類：低壓（0.3-1.0MPa）中壓（1.0-10MPa）高壓（10-100MPa）超高壓（100MPa）按結(jié)構(gòu)型式分類：壓縮機(jī)-容積式、速度式。容積式-回轉(zhuǎn)式（包括螺桿式、滑片式、羅茨式）、往復(fù)式（包括活塞式、隔膜式）。速度式-離心式、軸流式、噴射式、混流式。第二節(jié)壓縮機(jī)的著名廠家一、國外著名的壓縮機(jī)企業(yè)有以下幾家：日本有七家：日立（Hitac

3、hi）、三井、三菱（Mitsubishi）、川崎、石川島(IHI)、荏原（EBRARA，包括美國埃理奧特ELLIOTT）和神鋼（Kobelco）；美國有五家：德萊賽蘭（DRESSER-RAND）、英格索蘭（Ingersoll-rand）、庫柏（Cooper）、通用電氣動力部（GE原來的意大利新比隆Nuovo Pignone公司）和美國AC壓縮機(jī)公司；德國有二家：西門子工業(yè)（原來的德馬格德拉瓦）、蓋哈哈-波爾西克（GHH-BORSIG）；瑞士有一家：蘇爾壽（SULZER）；瑞典有一家：阿特拉斯（ATLAS COPCO）；韓國有一家：三星動力。國外壓縮機(jī)企業(yè)簡介：美國英格索蘭公司是一家在全球五百家

4、，最大工業(yè)企業(yè)中名列前茅的跨國公司，成立于1871年，至今已有129年的歷史。瑞士蘇爾壽公司公司”是世界著名跨國工業(yè)集團(tuán)公司，創(chuàng)建于1834年，已有一百多年歷史。2.在選型時應(yīng)注意：使用進(jìn)口設(shè)備，注意電控、儀控、機(jī)械備件等方面的配置，同時微意國內(nèi)廠家可替代的備件，維修時費(fèi)用可以降低。使用空氣作介質(zhì)時，應(yīng)同時考慮機(jī)前過濾器的選型；灰塵進(jìn)入機(jī)組，易使振動升高，發(fā)生的故障率較高。使用潔凈介質(zhì)時，發(fā)生的故障率相對較少。從使用的角度來看，國外的壓縮機(jī)真正能夠“洋為中用”才是重要的。二、國內(nèi)著名的壓縮機(jī)企業(yè)沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司：杭州杭氧股份有限公司：br第二章離心壓縮機(jī)第一節(jié)離心壓縮機(jī)概述離心壓縮機(jī)

5、是產(chǎn)生壓力的機(jī)械，是透平壓縮機(jī)的一種。透平是英譯音“TURBINE”，即旋轉(zhuǎn)的葉輪。在全低壓空分裝置中，離心壓縮機(jī)得到廣泛應(yīng)用，逐漸出現(xiàn)了離心壓縮機(jī)取代活塞壓縮機(jī)的趨勢。一、定義：指氣體在壓縮機(jī)中的運(yùn)動是沿垂直于壓縮機(jī)軸的徑向進(jìn)行的。二、工作原理：是具有葉片的工作輪在壓縮機(jī)的軸上旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入工作輪的氣體被葉片帶著旋轉(zhuǎn)增加了動能(速度)和靜壓頭(壓力)然后出工作輪進(jìn)入擴(kuò)壓器內(nèi)在擴(kuò)壓器中氣 體的速度轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫M(jìn)一步提高壓力經(jīng)過壓縮的氣體再經(jīng)彎道和回流器進(jìn)入下一級葉輪進(jìn)一步壓縮至所需的壓力。打個比方說：一般是由一臺原動機(jī)（電機(jī)）帶 動一根軸，軸上裝有有4個葉輪，就好象一根軸帶了4個電扇，一個電扇的風(fēng)傳

6、給了第二個電扇，又傳給了另一個電扇，最后你感覺到風(fēng)的力量很大一樣。離心壓縮 機(jī)就是這樣通過葉輪把氣體的壓力提高的。氣體在葉輪中提高壓力的原因有兩個:一是氣體在葉輪葉片的作用下跟著葉輪作高速的旋轉(zhuǎn)而氣體由于受旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用使氣體的壓力升高其次是葉輪是從里到外逐漸擴(kuò)大的氣體在葉輪里擴(kuò)壓流動使氣體通過葉輪后壓力得到提高。三、特點(diǎn)：離心壓縮機(jī)是一種速度式壓縮機(jī)，與其它壓縮機(jī)相比較：優(yōu)點(diǎn)：排氣量大，排氣均勻，氣流無脈沖。轉(zhuǎn)速高。機(jī)內(nèi)不需要潤滑。 密封效果好，泄露現(xiàn)象少。有平坦的性能曲線，操作范圍較廣。易于實(shí)現(xiàn)自動化和大型化。易損件少、維修量少、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長。缺點(diǎn)：操作的適應(yīng)性差，氣體的性質(zhì)對操作

7、性能有較大影響。在機(jī)組開車、停車、運(yùn)行中，負(fù)荷變化大。氣流速度大，流道內(nèi)的零部件有較大的摩擦損失。有喘振現(xiàn)象，對機(jī)器的危害極大。四、適用范圍：大中流量、中低壓力的場合。五、分類：按軸的型式分：單軸多級式，一根軸上串聯(lián)幾個葉輪。雙軸四級式，四個葉輪分別懸臂地裝在兩個小齒輪的兩端，旋轉(zhuǎn)*電機(jī)通過大齒輪驅(qū)動小齒輪。 按氣缸的型式分：水平剖分式和垂直剖分式。按級間冷卻形式分類：級外冷卻，每段壓縮后氣體輸出機(jī)外進(jìn)入冷卻器。機(jī)內(nèi)冷卻，冷卻器和機(jī)殼鑄為一體。按壓縮介質(zhì)分類：空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)、氧氣壓縮機(jī)等。第二節(jié)操作機(jī)組介紹沈鼓空壓機(jī) 、杭氧氧氣透平壓縮機(jī)、瑞士蘇爾壽空壓機(jī)、美國英格索蘭壓縮機(jī)下面將以下

8、使用的壓縮機(jī)為例，結(jié)合相關(guān)書籍、說明書、規(guī)程以及相關(guān)論壇、網(wǎng)站的資料，匯集內(nèi)容，共同作好這份資料。沈鼓空壓機(jī) ：DH90-6型空氣透平壓縮機(jī)系單進(jìn)氣、雙軸、齒輪式、四級等溫壓縮機(jī)。設(shè)計(jì)壓力0.52MPA流量 NM3/H.低速軸轉(zhuǎn)速7142轉(zhuǎn)/分高速軸9090轉(zhuǎn)/分，由一臺電壓伏功率7400KW的同步電動機(jī)拖動為空分提供原料氣源。杭氧氧氣透平壓縮機(jī)：3TYS89+2TYS60型氧氣透平壓縮機(jī)系雙缸，10級，水平剖分型式。設(shè)計(jì)壓力2.9MPA流量NM3/H，配 置了一臺功率3400kw的異步感應(yīng)電動機(jī)。2TYS100+2TYS76型氧氣透平壓縮機(jī)系雙缸，8級，設(shè)計(jì)壓力2.9MPA流量 NM3/H。

9、瑞士蘇爾壽空壓機(jī)系單進(jìn)氣、齒輪式、等溫壓縮，設(shè)計(jì)壓力0.52MPa，流量NM/M3；為空分提供原料氣源。(4)美國英格索蘭壓縮機(jī) ：4C90M 4N2型氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)系單進(jìn)氣，四軸離心式壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)壓力在生產(chǎn)上 主要向煉鋼壓送氮?dú)?。另外為空分設(shè)備液體工況提供原料氣源，以及作各氧透機(jī)組的密封氣。2CLL35M3N2型氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)系單進(jìn)氣，三軸離心式壓縮 機(jī)，設(shè)計(jì)壓力2.3MPA流量5042Nm3/H，在生產(chǎn)上主要向煉鋼壓送氮?dú)狻Ｄ壳傲韮煞N英格索蘭壓縮機(jī)型號不詳，只是流量有所增大變化。(5) Nm3/hNm3/h空分裝置配套第三節(jié)空氣透平壓縮機(jī)情況簡介一、制造商N(yùn)m3/hNm3/h空分裝置配套空

10、氣透平壓縮機(jī)制造商有：a、 瑞士MAN-turbo公司（蘇爾壽）b、 德國ATLAS COPCO公司c、 美國COOPER公司二、技術(shù)評價(1) 瑞士MAN-turbo公司（蘇爾壽）是世界上著名的壓縮機(jī)制造商，德國ATLAS COPCO公司、美國COOPER公司相對于前一家公司要遜銫一些，但他們均具有設(shè)計(jì)、制造此類空壓機(jī)的實(shí)力。從技術(shù)上看，各制造商均有自己的特點(diǎn)，德國 ATLAS COPCO公司、美國COOPER公司兩家均采用齒輪式多軸三段壓縮，而瑞士MAN-Turbo公司則采用單軸四級壓縮。(2) 齒輪式多軸壓縮機(jī)與單軸壓縮機(jī)兩種方案的比較：a)齒輪式多軸壓縮機(jī)由主電機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動大齒

11、輪再由大齒輪帶動兩根小齒輪軸，每根小齒輪軸上分別有二個或一個葉輪，由于兩根小齒輪軸的轉(zhuǎn)速不同， 可以實(shí)現(xiàn)葉輪與轉(zhuǎn)速的良好匹配且單級壓縮比可以比較高；單軸壓縮機(jī)由主電機(jī)經(jīng)齒輪箱驅(qū)動壓縮機(jī)主軸，在主軸上安裝了四只同方向的各級葉輪，每級葉輪的轉(zhuǎn)速 相同；因此一個轉(zhuǎn)速不能良好的照顧到各個葉輪的匹配。這種結(jié)構(gòu)前面段葉輪的線速度高，后面段線速度低，因而導(dǎo)致每級壓縮比要小一些。這就是單軸壓縮機(jī)采用 四級壓縮而齒輪式多軸壓縮機(jī)只需三級的原因。b)齒輪式多軸壓縮機(jī)一根小軸上最多帶兩個葉輪，軸向長度短，有利于機(jī)器布置及轉(zhuǎn)子、臨界轉(zhuǎn)速的提高。另外小軸上的兩個葉輪屬背*背形式，轉(zhuǎn)子的軸向力能 部分抵消。單軸壓縮機(jī)各級

12、葉輪均朝一個方向，各葉輪的軸向力互相疊加，軸向力很大，只能*加平衡盤來平衡軸向力，且對止推軸承要求很高。c)MAN-Turbo單軸壓縮機(jī)采用內(nèi)置式氣體冷卻器，結(jié)構(gòu)緊湊，由于冷卻器布置在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，具有吸音的作用，同時單軸壓縮機(jī)葉輪線速度較小，因此整機(jī)噪音較小。由于單級壓縮比小且級間有三個中冷，氣體出口溫度較低。但與齒輪式多軸壓縮機(jī)相比，單軸壓縮機(jī)耗水量要增加不少。d)多軸齒輪式壓縮機(jī)葉輪與主軸的聯(lián)接，德國ATLAS COPCO公司采用端面齒（HIRTH）聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是緊固力大，葉輪可拆卸，重復(fù)拆卸對轉(zhuǎn)子的動平衡幾乎無影響；美國COOPER公司葉輪與主 軸采用熱套型式，屬不可拆卸結(jié)構(gòu)。這

13、一點(diǎn)對今后的轉(zhuǎn)子維修很不利。MAN-Turbo公司單軸壓縮機(jī)由于在一根主軸上布置四只葉輪，均采用熱套，也嬸不可 拆卸結(jié)構(gòu)。e)從制造要求看，齒輪式多軸壓縮機(jī)對齒輪的加工精度要求高。如果葉輪與主軸采用HIRTH聯(lián)接，則HIRTH的加工精度也有很高的要求。(3) 從德國ATLAS COPCO公司和美國COOPER兩家齒輪式壓縮機(jī)來看，特別是美國COOPER公司生產(chǎn)的壓縮機(jī)葉輪采用半開式葉輪，機(jī)組效率要低一些。而且此機(jī)型美國COOPER公司來說屬非常大的型號，業(yè)績不多。綜上所述，三家制造商從技術(shù)上來說，MAN-Turbo公司在空氣透平壓縮機(jī)方面是世界一流的，技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可*， 業(yè)績眾多，

14、是此類機(jī)型的主導(dǎo)產(chǎn)品。特別是MAN-Turbo公司的單軸空氣透平壓縮機(jī)等溫效率高，軸功率低，噪聲低，深得用戶歡迎。德國ATLAS COPCO公司、美國COOPER齒輪式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡單，效率要低一些，軸功率要高一些。但德國ATLAS COPCO公司和美國COOPER公司相比，德國ATLAS COPCO公司采用閉式葉輪和端面齒（HIRTH）聯(lián)接，技術(shù)和質(zhì)量均比美國COOPER公司要好。(6) 空氣透平壓縮機(jī)的技術(shù)比較及選擇空氣透平壓縮機(jī)作為空分重要部機(jī)，其可*性及能否達(dá)到高效、穩(wěn)定的運(yùn)行，直接關(guān)系到空分裝置正常生產(chǎn)。因此，空氣透平壓縮機(jī)選擇原則是在滿足長期穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，盡量使用效率高、調(diào)節(jié)

15、性能好的設(shè)備。一、大型空壓機(jī)組的型式目前中大型空壓機(jī)主要型式有：1、多軸齒輪式多級離心壓縮機(jī)；2、單軸多級離心式壓縮機(jī)。多軸壓縮機(jī)特點(diǎn)：1、效率高，每級葉輪與轉(zhuǎn)速匹配較好；2、調(diào)節(jié)范圍大；3、單級壓比大；4、噪音較高；5、結(jié)構(gòu)緊湊。單軸壓縮機(jī)特點(diǎn)：1、機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)可*；2、單級壓比較小，級數(shù)較多；3、級數(shù)較多意味需更多次的中間冷卻；4、更接近等汽壓縮；5、噪音??；二、國內(nèi)大型壓縮機(jī)情況目前，國內(nèi)大型空壓機(jī)（Nm3/h以上）基本上采用進(jìn)口，主要原因：1、沈鼓配Nm3/h空分的齒輪式壓縮機(jī)在各個用戶現(xiàn)場由于振動在而引起事故，并且至今仍未有大的改進(jìn)，杭氧的齒輪式壓縮機(jī)最大只能配到Nm3/h空分，再大

16、就沒有做過，業(yè)績較??；2、國內(nèi)壓縮機(jī)等汽效率較低，等汽效率約為6670%，而國外壓縮機(jī)效率為7881%，能耗相差較大；3、可*性方面，進(jìn)口設(shè)備要遠(yuǎn)優(yōu)于國產(chǎn)。三、國外大型壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家目前，空分配套的大型空壓機(jī)多選用進(jìn)口產(chǎn)品，主要生產(chǎn)廠家有：1、德國siemens公司；2、Manturbo公司；3、德國Atlas公司；4、美國Cooper公司，這四家公司均能生產(chǎn)齒輪式多軸壓縮機(jī)，Man-turbo公司還生產(chǎn)單軸壓縮機(jī)。Siemens和Man-turbo的生產(chǎn)大型壓縮機(jī)為主（主要配Nm3/h以上空分），Atlas和Cooper主要配 Nm3/h空分。這幾家國外公司在技術(shù)實(shí)力和品牌上有一定的差別，但

17、價格上也相關(guān)較大，因此，在最終選擇供應(yīng)商時，可根據(jù)技術(shù)、商 務(wù)等方面進(jìn)行多方比較，根據(jù)性能價格比后最終確定。第三章離心壓縮機(jī)的基本原理第一節(jié) 離心壓縮機(jī)的工作原理分析一、常用名詞解釋：級：每一級葉輪和與之相應(yīng)配合的固定元件（如擴(kuò)壓器等）構(gòu)成一個基本的單元，叫一個級。如：杭氧2TYS100+2TYS76氧氣透 平壓縮機(jī)高低壓氣缸共有八個葉輪，就叫八級。段：以中間冷卻器隔開級的單元，叫段。這樣以冷卻器的多少可以將壓縮機(jī)分成很多段。一段可以包括很多級，也 可僅有一個級。標(biāo)態(tài)：0，1標(biāo)準(zhǔn)大 氣壓。進(jìn)氣狀態(tài)：一般指進(jìn)口處氣體當(dāng)時的溫度、壓力。重量流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的重量。容積流量：一秒時間內(nèi)流過氣

18、體的體積。備豕（G）：以 當(dāng)?shù)卮髿鉃榛鶞?zhǔn)所計(jì)量的壓強(qiáng)。絕壓（A）：以完全真空為基準(zhǔn)所計(jì)量的壓強(qiáng)。真空度：與當(dāng)?shù)卮髿庳?fù)差值。壓比：出口壓力與進(jìn)口壓力的比值。二、壓縮機(jī)級中的氣體流動葉輪被驅(qū)動機(jī)拖動而旋轉(zhuǎn)，氣體進(jìn)入葉輪后，對氣體作功。那么氣體既隨葉輪轉(zhuǎn)動，又在葉輪槽中流動。反映出氣體的壓力，溫度、 比容。葉輪轉(zhuǎn)動（理解“轉(zhuǎn)動”）的速度即氣體的圓周速度，在不同的半徑上有不同的數(shù)值，葉輪出口處的圓周速度最大。氣體在葉輪槽道內(nèi)相對葉輪的流動（理 解“流動”）速度為相對速度。因葉片槽道截面積從進(jìn)口到出口逐漸增大，因此相對速度逐漸減少。氣體的實(shí)際速度是圓周速度與相對速度的合成，又稱之為絕對速 度。三、級內(nèi)氣

19、體流動的能量損失分析(一)、能的定義：度量物質(zhì)運(yùn)動的一種物質(zhì)量，一般解釋為物質(zhì)作功的能力。能的基本類型有勢能、動能、熱能、電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等。一種能可以轉(zhuǎn)化為另一種能。能的單位和功的單位相同。能也叫能量。(二)、級內(nèi)氣體流動的能量損失分析壓縮機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中，通過葉輪向氣體傳遞能量，即葉輪通過葉片對氣體作功消耗的功和功率外，還存在著葉輪的輪盤、輪蓋的外側(cè)面及輪緣與周圍氣體的摩擦產(chǎn)生 的輪阻損失，還存在著工作輪出口氣體通過輪蓋氣封漏回到工作輪進(jìn)口低壓低壓端的漏氣損失。都要消耗功。這些損失在級內(nèi)都是不可避免的，只有在設(shè)計(jì)中精心選 擇參數(shù)，再制造中按要求加工，在操作中精心操作使其盡量達(dá)

20、到設(shè)計(jì)工況，來減少這些損失。另外，還存在流動損失以及動能損失以及在級內(nèi)在非工況時產(chǎn)生沖擊損 失。沖擊損失增大將引起壓縮機(jī)效率很快降低。還有高壓軸端，如果密封不好，向外界漏氣，引起壓出的有用流量減少。故此，我們有必要研究這些損失的原因，以便在設(shè)計(jì)、安裝、操作中盡量減少損失，維持壓縮機(jī)在高效率區(qū)域運(yùn)行，節(jié)省能耗。1、流動損失：定義：就是氣流在葉輪內(nèi)和級的固定元件中流動時的能量損失。產(chǎn)生的原因：主要由于氣體有粘性，在流動中引起摩擦損失，這些損失又變成熱量使 氣體溫度升高，在流動中產(chǎn)生旋渦，加劇摩擦損耗和流動能量損失，因旋渦的產(chǎn)生就要消耗能量；在工作輪中還有軸向渦流等第二次流動產(chǎn)生，引起流量損失。在葉

21、 輪出口由于出口葉片厚度影響產(chǎn)生尾跡損失。彎道和回流器的摩擦阻力和局部阻力損失等。2、沖擊損失定義：是一種在非設(shè)計(jì)工況下產(chǎn)生的流動損失。葉輪進(jìn)口葉片安裝角1A（實(shí)際）一般是按照設(shè)計(jì)氣流的進(jìn)口角1（設(shè)計(jì)）來決定的。一般是1=1A，此 時進(jìn)氣為無沖擊進(jìn)氣。但是當(dāng)工況發(fā)生偏離設(shè)計(jì)工況時，氣流進(jìn)口角1大于或小于1A將發(fā)生氣流沖擊葉片的現(xiàn)象。習(xí)慣把葉輪進(jìn)口葉片安裝角1A（實(shí)際） 與設(shè)計(jì)氣流的進(jìn)口角1（設(shè)計(jì)）之差叫做沖擊角，簡稱沖角。用i表示。1A1 ， i0，叫負(fù)沖角。1A1 ， i0，叫正沖角。在正負(fù)沖角的情況下，都將出現(xiàn)氣流與葉片表面的脫離，形成旋渦區(qū)，使能量損失。沖擊損失的增加與流量偏離設(shè)計(jì)流量的

22、絕對值的平方成正比。3、輪阻損失葉輪的不工作面與機(jī)殼之間的空間，是充滿氣體的，葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于氣體有粘性，也會產(chǎn)生摩擦損失。又由于旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生離心力，靠輪的一邊氣體向上流，靠殼的一邊氣體向下流，形成渦流，引起損失。輪阻損失的計(jì)算，有實(shí)驗(yàn)公式，有興趣可查書籍。4、漏氣損失：包括內(nèi)漏和外漏。內(nèi)漏氣是指泄露的氣體又漏回到壓縮氣體中。包括兩種情況：一種是從葉輪出口的氣體從葉輪與機(jī)殼的空間漏回到進(jìn)口。另一種是 單軸的離心壓縮機(jī)，由于軸與機(jī)殼之間也有間隙，氣體從高壓的一邊經(jīng)過間隙流入低壓一邊。外漏是指壓縮氣體通過軸與機(jī)殼密封處間隙或機(jī)體的間隙直接漏到大氣 中。漏氣損失是一個不可忽視的問題，我們在維修、操

23、作中應(yīng)特別注意，有些空壓機(jī)出現(xiàn)氣量打不到設(shè)計(jì)值就是內(nèi)漏和外漏引起的第四章離心壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)離心壓縮機(jī)系統(tǒng)組成眾說周知，整套離心壓縮機(jī)組是由電氣、機(jī)械、潤滑、冷卻、控制等部分組成的一個系統(tǒng)。雖然由于輸送的介質(zhì)、壓力和輸氣量的不同，而有許多種規(guī)格、型式和結(jié)構(gòu)，但組成的基本元件大致是相同的，主要由轉(zhuǎn)子、定子、和輔助設(shè)備等部件組成。第二節(jié)主機(jī)部件一、離心壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是離心壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件，它高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子是由葉輪、主軸、平衡盤、推力盤等部件組成。葉 輪葉輪也叫工作輪，是離心式壓縮機(jī)的一個重要部件，氣體在工作路輪中流動，其壓力、流速都增加，同時氣體的溫度也升高。葉輪是離心式壓縮機(jī)對氣體作功的

24、唯一元件。1.在結(jié)構(gòu)上葉輪典型的有三種型式：閉式葉輪：由輪盤、輪蓋、葉片三部分組成。半開式式葉輪：無輪蓋、只有輪盤、葉片。雙面進(jìn)氣式葉輪：兩套輪蓋、兩套葉片，共用一個輪盤。葉輪的結(jié)構(gòu)以葉片的彎曲形式來分：前彎葉片式葉輪：葉片彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同。葉片出口角90。后彎葉片式葉輪：葉片彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，葉片出口角90。徑向葉片式葉輪：葉片出口方向與葉輪的半徑方向一致，葉片出口角90。 我們使用的英格索蘭壓縮機(jī)的葉輪就是半開式后彎型結(jié)構(gòu)。主軸主軸的作用就是支撐安裝其上的旋轉(zhuǎn)零部件（葉輪、平衡盤等）及傳遞扭矩。在設(shè)計(jì)軸確定尺寸時，不僅考慮軸的強(qiáng)度問題，而且要仔細(xì)計(jì)算軸的臨界轉(zhuǎn)速。所

25、謂臨界轉(zhuǎn)速就是軸的轉(zhuǎn)速等于軸的固有頻率時的轉(zhuǎn)速。平衡盤推力盤在多級離心壓縮機(jī)中，由于每級葉輪兩側(cè)的氣體作用力不一致，就會使轉(zhuǎn)子受到一個指向低壓端的合力，這個合力，我們稱為軸向力。軸向力對于壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 是不利的，它使轉(zhuǎn)子向一端竄動，甚至使轉(zhuǎn)子與機(jī)殼相碰，發(fā)生事故。因此應(yīng)設(shè)法平衡它，平衡盤就是利用它的兩側(cè)氣體的壓力差來平衡軸向力的零件。熱套在主軸 上，通常平衡盤只平衡一部分軸向力，剩余的軸向力由止推軸承來承受。推力盤是固定在主軸上的止推軸承中的一部分，它的作用就是將轉(zhuǎn)子剩余的軸向力通過油膜 作用在止推軸承上，同時還確定了轉(zhuǎn)子與固定元件的位置。二、離心壓縮機(jī)的定子定子是壓縮機(jī)的固定元件，由擴(kuò)壓

26、器、彎道、回流器、蝸殼及機(jī)殼組成。擴(kuò)壓器：擴(kuò)壓器的功能主要是使從葉輪出來的具有較大動能的氣流減速，把氣體的動能有效地轉(zhuǎn)化為壓力能。擴(kuò)壓器一般分為：無葉擴(kuò)壓器 、葉片擴(kuò)壓器、 直壁式擴(kuò)壓器。彎 道：其作用使氣流轉(zhuǎn)彎進(jìn)入回流器，氣流在轉(zhuǎn)彎時略有加速。回流器：其作用使氣流按所須方向均勻的進(jìn)入下一級。蝸 殼：其主要作用是把擴(kuò)壓器后面或葉輪后面的氣體匯集起來，并把它們引出壓縮機(jī)，流向輸送管道或氣體冷卻器，此外，在會聚氣體過程中，大多數(shù)情況下，由于蝸殼外徑逐漸增大和流通面積的逐漸增大，也起到了一定的降速擴(kuò)壓作用。軸 承：支撐軸承：用于支撐轉(zhuǎn)子使其高速旋轉(zhuǎn)。止推軸承：作用是承受剩余的軸向力。第三節(jié)輔助設(shè)備離

27、心壓縮機(jī)傳動系統(tǒng)空分裝置中采用的離心壓縮機(jī)由于轉(zhuǎn)速高，一般采用電動機(jī)通過齒輪增速箱來拖動。對于齒輪的材質(zhì)要求相當(dāng)高，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，并經(jīng) 滲碳處理，以提高硬度，同時要求提高加工精度。在出廠前，并經(jīng)嚴(yán)格的靜、動平衡實(shí)驗(yàn)。平衡：包括靜平衡、動平衡兩種。靜平衡是檢查轉(zhuǎn)子重心是否通過旋轉(zhuǎn)軸 中心。如果二者重合，它能在任意位置保持平衡；不重合，它會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，只有在某一位置時才能靜止不動。通過靜平衡實(shí)驗(yàn)，找出不平衡質(zhì)量，可以在其對稱部位 刮掉相應(yīng)的質(zhì)量，以保持靜平衡。動平衡：經(jīng)過靜平衡試驗(yàn)的轉(zhuǎn)子，在旋轉(zhuǎn)時仍可能產(chǎn)生不平衡。因?yàn)槊總€零件的不平衡質(zhì)量不是在一個平面內(nèi)。當(dāng)為子旋轉(zhuǎn)時，他們會產(chǎn)生一個力矩，使軸

28、線發(fā)生撓 曲，從而產(chǎn)生振動，因此，轉(zhuǎn)子還需要做動平衡試驗(yàn)。動平衡試驗(yàn)就是在動平衡機(jī)上使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，檢查其不平衡情況，并設(shè)法消除其不平衡力矩的影響。離心壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)一、冷卻的方式主要有風(fēng)冷、水冷。二、冷卻的主要方面主電機(jī)、壓縮后的氣體、潤滑油。1、冷卻主電機(jī):主要為了防止電機(jī)過度溫升、燒損。通常采用的冷卻方式有風(fēng)冷、水冷。有的大型電機(jī)兼而有之。2、冷卻壓縮后的氣體:主要為了降低各級壓縮后氣體的溫度，減少功率消耗。通常設(shè)置水冷卻器。在一臺機(jī)組上設(shè)有多個冷卻器，有的一級一個。有的兩級一個，這樣根據(jù)冷卻器的多少，又可以把壓縮機(jī)分成幾個段。冷卻器內(nèi)介質(zhì)流動情況：冷卻器管程走氣，殼程走水；如：英格索

29、氮壓機(jī)、杭氧氧透就是這樣，同時可以減少噪音。冷卻器管程走水，殼程走氣。3、冷卻潤滑油：壓縮機(jī)的油站設(shè)有油冷卻器。降低油溫和在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)油溫。離心式壓縮機(jī)組潤滑系統(tǒng) （內(nèi)部論壇已發(fā)過）第四節(jié)安全保護(hù)系統(tǒng)為了保政壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須設(shè)置一個完整的安全保護(hù)系統(tǒng)。溫度保護(hù)系統(tǒng)觀察、控制壓縮機(jī)各缸、各段間的氣體溫度、冷卻系統(tǒng)溫度、潤滑系統(tǒng)油溫、主電機(jī)定子溫度以及各軸承溫度，當(dāng)達(dá)到一定的規(guī)定值就發(fā)出聲光訊號報(bào)警和聯(lián)鎖停機(jī)。壓力保護(hù)系統(tǒng)觀察、控制壓縮機(jī)各缸、各段間的氣體壓力、冷卻系統(tǒng)壓力、潤滑系統(tǒng)油壓、當(dāng)達(dá)到一定的規(guī)定值就發(fā)出聲光訊號報(bào)警和聯(lián)鎖停機(jī)。流量保護(hù)系統(tǒng)觀察、控制壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)水流量，當(dāng)達(dá)

30、到一定的規(guī)定值就發(fā)出聲光訊號報(bào)警。機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)軸向位移保護(hù)離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生軸向位移，首先是由于有軸向力的存在。而軸向力的產(chǎn)生過程如下：在氣體通過工作輪后，提高了壓力，使工作輪前后承受著不同的氣體壓力。由于輪子兩側(cè)從外徑D2到輪蓋密封圈直徑Df的軸向受力是互相抵消的，因此，它的軸向力由以下三部分組成：F1-在輪盤背部從直徑Df到軸頸密封圈直徑df這塊面積上所承受的氣體的力。F2-在工作輪進(jìn)口部分，從直徑Df到d這塊面積上所承受的氣體壓力。 F3-進(jìn)口氣流以一定的速度對輪盤所產(chǎn)生的沖擊力。 在一定的情況下，F(xiàn)1（F2+F3），所以每個葉輪的軸向推力都是有葉輪的輪盤側(cè)指向進(jìn)口側(cè)（輪盤側(cè)）。如果所有葉

31、輪同向安裝，則總軸向力相當(dāng)可觀。從機(jī)組設(shè)計(jì)、制造、安裝方面為了平衡壓縮機(jī)的軸向力，通常采取了：設(shè)置平衡盤設(shè)置止推軸承采用雙進(jìn)氣葉輪葉輪背*背安裝。但是在運(yùn)行中由于平衡盤 等密封件的磨損、間隙的增大、軸向力的增加、推力軸承的負(fù)荷加大，或潤滑油量的不足，油溫的變化等原因，使推力瓦塊很快磨損，轉(zhuǎn)子發(fā)生竄動，靜動件發(fā)生摩 擦、碰撞、損壞機(jī)器。為此壓縮機(jī)必須設(shè)置軸向位移保護(hù)系統(tǒng)，監(jiān)視轉(zhuǎn)子的軸向位置的變化，當(dāng)為子的軸向位移達(dá)到一定規(guī)定值時就能發(fā)出聲光訊號報(bào)警和聯(lián)鎖停 機(jī)。常見的軸向位移保護(hù)器的類型及工作原理如下：電磁式：當(dāng)為子發(fā)生軸向竄動時，間隙變動而引起磁組變化，時兩側(cè)鐵芯磁極繞組產(chǎn)生不同電勢，經(jīng)繼電器

32、傳給指示儀表。電觸式：轉(zhuǎn)子竄動時，觸動電觸點(diǎn) ，即發(fā)出報(bào)警或停車信號。電渦流式：由傳感器、交換器和指示器三部分組成。傳感器是一個電感應(yīng)線圈，由于高頻信號的激勵，產(chǎn)生一高頻交變磁場，軸表面相應(yīng)產(chǎn)生交變磁場相交鏈的電 渦流磁場。由于間隙的變化，引起阻抗的變化，導(dǎo)致輸出電壓的變化。由變換器完成軸向位翌請電壓間的轉(zhuǎn)換，通過指示器發(fā)出訊號。液壓式：噴嘴與轉(zhuǎn)子凸緣的間隙S變化時，輸出的油壓發(fā)生變化，由曲線P=F（S），得知相應(yīng)的軸向位移。曲線P=F（S）由實(shí)驗(yàn)測的。機(jī)械振動保護(hù)離心壓縮機(jī)是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，運(yùn)行中產(chǎn)生振動是不可避免的。但是振動值超出規(guī)定范圍時的危害很大。對設(shè)備來說，引起機(jī)組靜動件之間摩擦、磨損、疲勞斷裂和 緊固件的松脫，間接和直接發(fā)生事故。對操作人員來說，振動噪音和事故都會危害健康。故此，壓縮機(jī)必須