離心壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)

4.1概述

葉輪式流體機(jī)械：

定義：是以葉輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械。也叫：離心式；速度式；透平式（turbine)等。

葉輪機(jī)械分類

(impellermachinery)

徑流式------單吸式;雙吸式。（離心式）葉輪式軸流式-------單級(jí)式;多級(jí)式(impeller)混流式-------單吸式;多吸式旋流式-------旋渦式；液環(huán)式

4.1.1離心壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)與工作原理

離心式壓縮機(jī)是葉輪（或透平）機(jī)械的一種，是以氣體為輸送介質(zhì)的工作機(jī)，大型企業(yè)中應(yīng)用廣泛，其主要特點(diǎn)有：1、優(yōu)點(diǎn)（1）排氣量大，排氣平穩(wěn)、均勻。最大可達(dá)12~17萬(wàn)立方米/小時(shí)。工作壓力達(dá)：15~35MPa,最高達(dá)70MPa。（2）轉(zhuǎn)速高、功率大。一般在10000轉(zhuǎn)/分以上，可用汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動(dòng)。（3）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、占地面積少。（4）運(yùn)轉(zhuǎn)性能好。易損件少，維修方便。可保持2~3年運(yùn)行。

2、缺點(diǎn)（1）單級(jí)壓力比不高。高壓時(shí)需要多級(jí)串聯(lián)，大于70MPa

時(shí)只能使用活塞式壓縮機(jī)。（2）不適應(yīng)小排量工況。（3）效率較活塞式壓縮機(jī)低，噪音大。（4）操作、管理、維修技術(shù)要求高。（1）離心式壓縮機(jī)工作原理

利用氣體動(dòng)力學(xué)原理，介質(zhì)進(jìn)入葉輪葉道后，高速旋轉(zhuǎn)的葉片帶動(dòng)介質(zhì)旋轉(zhuǎn)，使介質(zhì)產(chǎn)生離心力，在離心力作用下介質(zhì)飛出葉道并產(chǎn)生動(dòng)能和壓能，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化。隨后，介質(zhì)進(jìn)入擴(kuò)壓管，介質(zhì)流動(dòng)速度降低，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能，達(dá)到壓力升高的目的。

能量轉(zhuǎn)化過(guò)程：機(jī)械能→氣體動(dòng)能和壓能→全部壓能

↓↓↓葉輪葉道內(nèi)介質(zhì)擴(kuò)壓器葉輪輸出的是機(jī)械能，轉(zhuǎn)速越高、直徑越大輸送能量越大。

氣體或液體，從葉輪上獲得能量，但轉(zhuǎn)化為壓能時(shí)受離心力影響。介質(zhì)質(zhì)量、葉輪半徑和轉(zhuǎn)速直接影響離心力。

離心力：當(dāng)葉輪半徑和轉(zhuǎn)速一定時(shí)：液體：質(zhì)量大，體積、溫度不變化，機(jī)械能大部分轉(zhuǎn)為液壓能。氣體：質(zhì)量小，比容、溫度都變化，使氣體離心力減?。煌瑫r(shí)，部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，降低了氣體所生成的壓力能。離心式壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)

按流道各組件順序：（1）吸氣室：氣體入口管道，引導(dǎo)氣流進(jìn)入葉輪中心。

（2）葉輪：也叫轉(zhuǎn)子、工作輪。把機(jī)械能傳給介質(zhì)。葉輪分類：①閉式葉輪：輪盤(pán)、葉片、輪蓋②半開(kāi)式葉輪：輪盤(pán)、葉片③開(kāi)式葉輪：葉片④雙吸式葉輪：背對(duì)背葉片葉片彎曲形式有：后彎式；徑向式；前彎式。壓縮機(jī)用：閉式或半開(kāi)式后彎式葉片。航空壓縮機(jī)用：開(kāi)式或半開(kāi)式徑向葉片。通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)用：開(kāi)式前彎葉片。葉輪種類：（3）擴(kuò)壓器：

起擴(kuò)壓和導(dǎo)流作用。

擴(kuò)壓原理：氣流從葉輪中出來(lái)，速度高，動(dòng)能大。進(jìn)入擴(kuò)壓器后，由于流通面積逐漸增大，使速度降低，依據(jù)能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，部分動(dòng)能減少而轉(zhuǎn)換為壓能，實(shí)現(xiàn)增壓的目的。擴(kuò)壓器種類：無(wú)葉片式；葉片式；直壁式。（4）彎道：引導(dǎo)氣流轉(zhuǎn)向，由離心方向轉(zhuǎn)為向心方向流動(dòng)。（5）回流器：靠流道內(nèi)葉片導(dǎo)流，使氣體無(wú)沖擊的進(jìn)入下一級(jí)葉輪中心。通常：擴(kuò)壓器+彎道+回流器統(tǒng)稱為定子或?qū)л啞?/p>

一級(jí)組成：葉輪+導(dǎo)輪一臺(tái)壓縮機(jī)有多級(jí)串聯(lián)而成，一般5~9級(jí)，多則十幾級(jí)。一段組成：有一個(gè)進(jìn)口和出口，中間有幾級(jí)葉輪組成為一段。一臺(tái)壓縮機(jī)可能有二段，也可有三段。一缸：由一個(gè)完整圓筒形外殼組成的機(jī)體為一個(gè)缸。一列：幾個(gè)缸排在一條軸線上的為一列。（6）蝸殼（排出口）：

泵與壓縮機(jī)的終端出口都作成蝸殼狀。特性：蝸殼沿旋轉(zhuǎn)方向截面面積逐步增大，使氣流速度在各截面上均等，這樣，流動(dòng)阻力損失最小。

壓縮機(jī)出口殼體（7）主軸：安裝葉輪、傳遞動(dòng)力。（8）密封件：軸端密封：防止氣體外泄漏?！蛪憾擞妹詫m密封；——高壓端用浮環(huán)機(jī)械密封。（壓力油膜與浮環(huán)密封）級(jí)間密封：防止各級(jí)間氣竄（內(nèi)泄漏）?！捎梅墙佑|式迷宮密封。

（9）軸承：支撐軸的主軸承采用動(dòng)壓滑動(dòng)軸承，瓦面上形成油楔和油膜，保證軸高速旋轉(zhuǎn)。常用：多油楔軸承；可傾斜瓦式軸承。軸向止推軸承：防止主軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。常用墊塊式止推軸承。

（10）平衡盤(pán)：平衡各級(jí)葉輪上產(chǎn)生的軸向力。也稱：止推軸承（11）聯(lián)軸器：與原動(dòng)機(jī)相連，傳遞動(dòng)力。種類：齒型聯(lián)軸器；摩