離心壓縮機原理要點

1、離心壓縮機原理要點第三節(jié) 離心壓縮機 3、工作原理 氣體由吸氣室進入，通過旋轉(zhuǎn)葉輪對氣體作功，使氣體的壓力、溫度和速度都提高了，然后使氣體進入進入擴壓器，把氣體的速度能轉(zhuǎn)換為壓力能。彎道回流閥主要起導向作用，使氣流均勻地進入下一級葉輪繼續(xù)壓縮，由于氣體逐級地被壓縮，因此氣體溫度不斷升高。為了降低氣體溫度減少功能消耗，在氣體經(jīng)過三級壓縮后，由蝸殼引出，經(jīng)中間冷卻后，再引至第四級葉輪入口繼續(xù)壓縮，經(jīng)六級壓縮后的高壓氣體由排出管排出。第三節(jié) 離心壓縮機1流量大。 離心壓縮機中氣體是連續(xù)流動，流通截面較大，同時葉輪轉(zhuǎn)速很高，故流量很大，進氣量在5000m3/min以上。 2轉(zhuǎn)速高。離心壓縮機中轉(zhuǎn)子只作

2、旋轉(zhuǎn)運動，轉(zhuǎn)動慣量小，且與靜止部件不接觸。這不僅減少了摩擦，還可大大提高轉(zhuǎn)速。3結(jié)構(gòu)緊湊。機組重量及占地面積都比同一氣量的活塞壓縮機小得多。4運轉(zhuǎn)可靠。由于轉(zhuǎn)動部件與靜止部件不直接接觸摩擦，因而運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、排氣均勻、易損件少，一般可連續(xù)運轉(zhuǎn)一年以上。且不需備用機組，維修量小。 三、離心壓縮機的特點第三節(jié) 離心壓縮機5單級壓力比不高。目前排氣壓力需在500105Pa以上時，只能使用活塞壓縮機。6效率稍低。由于離心壓縮機中氣流速度較大，造成能量損失較大，故效率較活塞壓縮機稍低。7由于離心壓縮機轉(zhuǎn)速高、功率大、無備機，因此一旦發(fā)生事故，后果是嚴重的，需有一系列緊急安全保障設施。 離心式壓縮機能夠處理氣

3、體的大致流量范圍見表1-1。表中數(shù)據(jù)適用于單級壓縮機，對于多級壓縮，最小排量為14.2m3 /min。 三、離心壓縮機的特點第三節(jié) 離心壓縮機四、離心式壓縮機的主要結(jié)構(gòu) 離心式壓縮機本體由轉(zhuǎn)子、定子、軸承等組成。轉(zhuǎn)子由主軸、葉輪、聯(lián)軸器等組成，有時還有軸套、平衡盤。定子由機殼、隔板、密封（級間密封和軸密封）、進氣室和蝸室等組成。其中隔板由擴壓器、彎道、回流器等組成。有時在葉輪進口前設有進氣導流器（預旋器）。1殼體 離心式壓縮機的殼體結(jié)構(gòu)主要有水平剖分型和垂直剖分型兩種。水平剖分型的殼體分為上、下兩半（圖1-4），出口壓力一般低于7.85MPa，是用途最廣泛的一種結(jié)構(gòu)型式。 第三節(jié) 離心壓縮機

4、垂直剖分型也稱筒型（圖1-5），殼體是圓柱形的整體，兩端采用封頭。這種結(jié)構(gòu)最適用于壓縮高壓力和低分子量、易泄漏的氣體，由于氣缸是圓柱形的整體，能承受較高的壓力。 第三節(jié) 離心壓縮機2葉輪 離心式壓縮機的葉輪又稱工作輪，是使氣體提高能量的唯一元件。葉輪按其整體結(jié)構(gòu)可分為開式、半開式和閉式三種，壓縮機中實際應用的是半開式和閉式兩種。葉輪隨葉片出口角2（見1-6）的不同，可分為前向葉輪(不采用) 、徑向葉輪和后向葉輪。 第三節(jié) 離心壓縮機2葉輪 3擴壓器 常在葉輪后設置流通面積逐漸擴大的擴壓器，用以把速度能轉(zhuǎn)化為壓力能，以提高氣體壓力。 第三節(jié) 離心壓縮機4軸封 在離心式壓縮機的各級之間和主軸穿過機

5、殼處，為了防止泄漏，安裝軸封裝置。 軸封型式有迷宮密封、機械密封、浮環(huán)密封和抽氣密封等。 迷宮密封是在密封體上嵌入或鑄入或用堵縫線固定多圈翅片，構(gòu)成迷宮襯墊。 翅片的材料有黃銅片、磷青銅片、鉛青銅片、鋁片和白合金片等。視氣體的性質(zhì)、有無灰塵或霧，以及氣體溫度而定。第三節(jié) 離心壓縮機第三節(jié) 離心壓縮機 機械密封（圖1-11），由動環(huán)和靜環(huán)組成的摩擦面，阻止高壓氣體泄漏。密封性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，但摩擦副的線速度不能太高，工作時所需高于被密封的內(nèi)部氣體的潤滑油壓，要比采用浮環(huán)密封時高。第三節(jié) 離心壓縮機五、離心式壓縮機的輔助系統(tǒng)1、潤滑油和密封油系統(tǒng) 離心式壓縮機的潤滑油系統(tǒng)由油箱、油過濾器、油冷卻器

6、、安全閥、單向控制閥、油泵和驅(qū)動機、壓力表等組成。 密封油系統(tǒng)包括油箱、油過濾器、油冷卻器、安全閥、止回閥、油泵及相應的電動機、管路和接頭等組成。 機械密封一般在轉(zhuǎn)速n3000r/min時采用。機構(gòu)密封可適用于大多數(shù)氣體，但它主要是用于清潔的氣體、重烴氣體和冷劑氣體等。第三節(jié) 離心壓縮機2、其它輔助系統(tǒng) 離心式壓縮機還包括有齒輪箱或聯(lián)軸器、軸向位移安全器和冷卻分離器等輔助設備。離心式壓縮機的驅(qū)動方式第三節(jié) 離心壓縮機八、離心式壓縮機的喘振和臨界流速 1、喘振 任何離心壓縮機按其結(jié)構(gòu)尺寸，在某一固定的轉(zhuǎn)速下，都有一個最高的工作壓力，在此壓力下有一個相應的最低的流量。當離心壓縮機出口的壓力高于此數(shù)

7、值時，就會產(chǎn)生喘振。第三節(jié) 離心壓縮機給定壓力下，流量小于最小喘振流量給定流量下，壓力大于最高喘振壓力喘振發(fā)生的條件：第三節(jié) 離心壓縮機發(fā)生喘振時，機組開始強烈振動，伴隨發(fā)生異常的吼叫聲，而且是周期性地發(fā)生；機殼相連接的出口管線也隨之發(fā)生較大的振動；進口管線上的壓力表指針大幅度擺動；出口止回閥處發(fā)生周期性的開和關(guān)的撞擊聲響；主電動機的電流表指針大幅度的擺動；在操作儀表上，流量表等也發(fā)生大幅度的擺動。喘振發(fā)生的現(xiàn)象：第三節(jié) 離心壓縮機喘振對壓縮機的迷宮密封損壞較大，由于密封的損壞，將使?jié)櫥透Z入流道，影響冷卻器和冷凝器的效率。嚴重的喘振很容易造成轉(zhuǎn)子軸向竄動，燒壞止推軸瓦，葉輪有可能被打碎。極嚴

8、重時，可使壓縮機遭到破壞，會損傷齒輪箱，電動機以及連接壓縮機的管線和設備等。喘振發(fā)生的危害：第三節(jié) 離心壓縮機防止壓縮機喘振的發(fā)生的措施： 1、防止進氣壓力低、進氣溫度高和氣體分子量減小等； 2、防止管網(wǎng)堵塞使管網(wǎng)特性改變； 3、要堅持在開、停車過程中，升、降速度不可太快，并且先升速后升壓和先降壓后降速； 4、開、關(guān)防喘振閥時要平穩(wěn)緩慢。關(guān)防喘振閥時要先低壓后高壓，開防喘振閥時要先高壓后低壓。第三節(jié) 離心壓縮機壓縮機喘振發(fā)生后的應急措施： 如萬一出現(xiàn)“旋轉(zhuǎn)失速”和“喘振”，首先應立即全部打開防喘振閥，增加壓縮機流量，然后根據(jù)情況進行處理。若是因進氣壓力低、進氣溫度高和氣體分子量減小等原因造成的

9、，要采取相應措施使進氣氣體參數(shù)符合設計要求；如是管網(wǎng)堵塞等原因，就要疏通管網(wǎng)，使管網(wǎng)特性優(yōu)化；如是操作不當引起的，就要嚴格規(guī)范操作。第三節(jié) 離心壓縮機2、 臨界轉(zhuǎn)速 水平放置的軸都存在一定的臨界轉(zhuǎn)速，它是軸本身的一種特性。當軸還沒有旋轉(zhuǎn)時，由于重力的作用，軸向下彎曲（雖然彎曲量很?。?。彎曲轉(zhuǎn)動過來后，仍然是彎曲的。由于軸在轉(zhuǎn)動，彎曲也不斷出現(xiàn)，表現(xiàn)出來就是振動，稱為自振。 第三節(jié) 離心壓縮機軸本身和軸上安裝的零件，由于制造安裝的原因，轉(zhuǎn)子的重心和轉(zhuǎn)動中心不可能在同一中心線上重合，由于中心偏差，轉(zhuǎn)動起來就有一個離心力，此離心力使轉(zhuǎn)子發(fā)生振動。振動的次數(shù)決定于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)動一次就振動一次，所以叫

10、強迫振動。第三節(jié) 離心壓縮機當自振和強迫振動的頻率相等時，叫共振。共振時的壓縮機轉(zhuǎn)速叫作臨界轉(zhuǎn)速。對一臺離心壓縮機來說，臨界轉(zhuǎn)速不止一個，轉(zhuǎn)速最低的一個叫作第一臨界轉(zhuǎn)速。通常臨界轉(zhuǎn)速由制造廠確定。在產(chǎn)品樣本中，常給出了第一臨界轉(zhuǎn)速和第二臨界轉(zhuǎn)速，作為運轉(zhuǎn)時的參考。第三節(jié) 離心壓縮機在第一臨界轉(zhuǎn)速以下運轉(zhuǎn)的壓縮機，應使工作轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速的70%，即： 1.4工作轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速在第一和第二臨界轉(zhuǎn)速之間運轉(zhuǎn)的的壓縮機，應使 1.4第一臨界轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速0.8第二臨界轉(zhuǎn)速 改變轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法，是幾種調(diào)節(jié)方法中最省功率的辦法，但要受驅(qū)動機的限制。用燃氣輪機或汽輪機作驅(qū)動機時，這種調(diào)節(jié)方法較適宜。用電動機作

11、驅(qū)動機時，在變頻器應用前由于變速較困難，常不得不采用其它調(diào)節(jié)方法。九、 離心式壓縮機的流量調(diào)節(jié) 1、改變轉(zhuǎn)速第三節(jié) 離心壓縮機在壓縮機排氣管上安裝調(diào)節(jié)閥，來改變壓縮機出口處的壓力，以調(diào)節(jié)壓縮機的流量這種調(diào)節(jié)方法不改變壓縮機的特性曲線，但要增加功率消耗 。2、排氣管節(jié)流第三節(jié) 離心壓縮機3、進氣管節(jié)流 進氣管節(jié)流后，在轉(zhuǎn)速不變時，離心壓縮機的體積流量和壓縮比的特性曲線不變。但由于進氣壓力減少，離心壓縮機的質(zhì)量流量和排氣壓力將和進氣壓力成比例地減少。第三節(jié) 離心壓縮機3、進氣管節(jié)流在壓縮機的進氣管上裝調(diào)節(jié)閥比排氣管節(jié)流操作更穩(wěn)定，調(diào)節(jié)氣量范圍更廣，同時可以節(jié)省功率消耗。用電動機驅(qū)動的壓縮機一般常用此方法調(diào)節(jié)氣量，對大氣量機組可省功率58%。第三節(jié) 離心壓縮機4、進氣管裝導向片 在壓縮機的葉輪進口處安裝導向片，使氣流旋繞以變更流向，可以改變機組的排氣壓力和輸氣量。這種方法比進口節(jié)流效率高，但結(jié)構(gòu)要復雜一些。多級葉輪的壓縮機上，只能在第一級進口前設置導向片。第三節(jié) 離心壓縮機當生產(chǎn)要求的氣量比壓縮機排氣量小時，將其剩余部分經(jīng)冷卻器返回到壓縮機進口的方法叫作旁路調(diào)節(jié)。空氣壓縮機則不返回進口而直接放入大氣中，所以叫作放空調(diào)節(jié)。 5、旁路或放空調(diào)節(jié)第三節(jié) 離心壓縮機 旁路循環(huán)