離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

茹海鵬

摘 要 本文介紹了離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；分別對(duì)離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)參數(shù)、主要元件和聯(lián)接形式作了闡述。

關(guān)鍵詞 離心式壓縮機(jī) 結(jié)構(gòu) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

離心壓縮機(jī)制造業(yè)一直是我國機(jī)械制造業(yè)中的骨干行業(yè)。離心壓縮機(jī)廣泛地應(yīng)用于：石油、化工、冶金、空分、天然氣輸送、煤炭、制藥、核泵、輕紡、制酸、電力、礦山、生物制藥、環(huán)保、地鐵、隧道及國防等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。

1離心式壓縮機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為水平剖分式、垂直剖分式兩種類型，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)下：

（1）水平剖分離心式壓縮機(jī)：水平剖分離心式壓縮由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子被通過軸心線的水平面剖分為上下兩部分，通常稱它為上下機(jī)殼。上下機(jī)殼用聯(lián)接螺栓聯(lián)成一個(gè)整體，便于拆裝檢修。

（2）垂直剖分離心式壓縮機(jī)：垂直剖分離心式壓縮機(jī)，其缸體為筒形，兩端蓋用聯(lián)接螺栓與筒形缸體成一個(gè)整體，隔板與轉(zhuǎn)子組裝后，用專用工具送入筒形缸體。隔板為垂直剖分，隔板與隔板由聯(lián)接螺栓聯(lián)成一個(gè)整體。檢修時(shí)需打開端蓋，將轉(zhuǎn)子和隔板同時(shí)由筒形缸體拉出。以便進(jìn)一步分解檢修。

2離心式壓縮機(jī)主要元件

2.1葉輪

葉輪是離心式壓縮機(jī)對(duì)氣體介質(zhì)做功的唯一元件，氣體在調(diào)整旋轉(zhuǎn)的葉輪的推動(dòng)下，隨葉輪一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而獲得速度能和壓力能。并在離心力的作用下由葉輪出口甩出，沿?cái)U(kuò)壓器、彎道、回流器進(jìn)入下一級(jí)葉輪進(jìn)一步壓縮增壓，直至由壓縮機(jī)出口排出，才完成介質(zhì)輸送和增壓的任務(wù)。

2.2擴(kuò)壓器

擴(kuò)壓器由葉輪出口兩側(cè)隔板，按設(shè)計(jì)構(gòu)思形成的環(huán)形通道，根據(jù)環(huán)形通道內(nèi)結(jié)構(gòu)的不同，則擴(kuò)壓器可分為無葉擴(kuò)壓器、葉片擴(kuò)壓器兩種形式。

2.3彎道及回流器

彎道及回流器位于擴(kuò)壓器之后，由葉輪甩出的氣體介質(zhì)，經(jīng)擴(kuò)壓器減速增壓后進(jìn)入彎道，氣流經(jīng)彎道使流向反轉(zhuǎn)180€埃幼帕魅牖亓髕鰨淶闌亓髕魘橇憂耙患兌堵鐘牒笠患兌堵值耐ǖ潰鞘迪制褰櫓柿溝奶跫？

2.4進(jìn)氣室

進(jìn)氣室也稱吸氣室，其作用是將氣體從進(jìn)氣管中引至葉輪入口。進(jìn)氣室在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意避免出現(xiàn)氣流速度不均和分離現(xiàn)象，降低流動(dòng)損失、保證氣流在葉輪入口有較均勻的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。

2.5排氣室

排氣室的作用是匯集由擴(kuò)壓器或葉輪排出的氣體，以便引至機(jī)外管網(wǎng)系統(tǒng)。同時(shí)還有降低氣流速度，提高氣體壓強(qiáng)的功能。

2.6密封

離心式壓縮機(jī)若要獲得良好的運(yùn)行效果，必須在轉(zhuǎn)子與定子間保留一定間隙，以避免其間的摩擦、磨損以及碰撞，損壞等故障的發(fā)生，同時(shí)，由于間隙的存在，自然會(huì)引起級(jí)間和軸端的泄漏現(xiàn)象，泄漏不僅降低了壓縮機(jī)的工作效率，而且還將環(huán)境污染，甚至著火爆炸等事故，因此，泄漏現(xiàn)象是不允許產(chǎn)生的。

2.7干氣密封

通過對(duì)比，干氣密封能夠消除工藝管路密封油污染，從而顯著提高裝置效率，因此可以堪稱乙烯裝置上壓縮機(jī)密封的革命性進(jìn)展。

密封形式：

（1）串聯(lián)干氣密封：串聯(lián)干氣密封具有外置密封的能力，可作為備用密封操作，因此普遍受到操作者的喜愛。外置密封在工藝氣和大氣之間形成一種附加障礙，而內(nèi)置密封處理整個(gè)系統(tǒng)的壓力。

（2）雙密封：這種結(jié)構(gòu)保證工藝氣污染無散發(fā)。雙型干氣密封要求供給所需壓力的氮?dú)?。在密封壓力稍微高于工藝氣壓力的情況下，在密封間提供經(jīng)過濾的氮?dú)?。這樣可維持密封運(yùn)行的可控環(huán)境。

干氣密封的應(yīng)用為壓縮機(jī)組的可靠性和高效率提供了保證?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的許多裂解氣壓縮機(jī)和制冷壓縮機(jī)安裝的都是干氣密封，干氣密封的應(yīng)用為石油石化裝置提供了一個(gè)穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)的有效服務(wù)。

2.8潤滑

潤滑是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行的重要條件，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)子，在軸承的支承下調(diào)整旋轉(zhuǎn)，從而造成軸頸與軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，兩零件在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生動(dòng)摩擦和熱量，潤滑的作用就是變干摩擦為液體摩擦（即液體潤滑），從而減輕摩擦、降低磨損，確保轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備長周期安全運(yùn)行。

一般壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)由潤滑油箱、主油泵，輔助油泵，油冷卻器，油過濾器，高位油箱，閥門以及管路等剖分組成。

3離心式壓縮機(jī)并聯(lián)意義及串聯(lián)意義

離心式壓縮機(jī)并聯(lián)主要適用于以下情況：

（1）氣體需用量很大，一臺(tái)定形產(chǎn)品的設(shè)備不能滿足氣體流量的需求，這時(shí)可以考慮利用兩臺(tái)流量較小的壓縮機(jī)并聯(lián)使用。以滿足生產(chǎn)工藝所需的氣體流量；

（2）氣體用量經(jīng)常大范圍的變動(dòng)，兩臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，其效果較為理想，用氣量較小時(shí)，一臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)行，另一臺(tái)備用，氣體流量需要增加時(shí)，兩臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。

壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行是解決大流量供求矛盾的有效措施，用戶可根據(jù)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、設(shè)備供貨情況等因素，適當(dāng)選擇配置方案。

離心式壓縮機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，主要是解決生產(chǎn)工藝要求壓力很高，或要求壓力調(diào)節(jié)范圍很大，而又選不到滿足這一要求的系列產(chǎn)品，這時(shí)往往采用兩臺(tái)壓縮機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，來解決生產(chǎn)上這一技術(shù)難題。

4離心式壓縮機(jī)調(diào)節(jié)任務(wù)和方法

離心式壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合工作，共同實(shí)現(xiàn)氣體介質(zhì)的輸送任務(wù)。由于生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品產(chǎn)量的變化。往往要求氣體介質(zhì)的流量或壓力也有相應(yīng)變化。調(diào)節(jié)的任務(wù)就是生產(chǎn)工藝對(duì)氣體介質(zhì)流量或壓力的要求。由于生產(chǎn)工藝變化特點(diǎn)不同，對(duì)氣體介質(zhì)的參數(shù)也有不同要求。有些情況只要求流量改變，還有些情況只要求壓力改變，也有要求流量和壓力同時(shí)都改變的情況，針對(duì)生產(chǎn)工藝的這些具體要求，按照調(diào)節(jié)對(duì)象的不同，則調(diào)節(jié)任務(wù)又有等壓力調(diào)節(jié)、等流量調(diào)節(jié)和比例調(diào)節(jié)等三種形式。

（1）等壓力調(diào)節(jié)：系指保持壓縮機(jī)排氣壓力不變，只改變流量的調(diào)節(jié)。

（2）等流量調(diào)節(jié)：系指保持壓縮機(jī)輸送氣體介質(zhì)的流量不變，只改變排出壓力的調(diào)節(jié)。

（3）比例調(diào)節(jié)：系指保持壓力比不變（如防喘振調(diào)節(jié)），或保持兩種氣體介質(zhì)的流量百分比不變的調(diào)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐忠.離心式壓縮機(jī)原理[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

[2] 西安交大透平式壓縮機(jī)教研室編.化工用離心式壓縮機(jī)熱力設(shè)計(jì)參考資料[Z]，1976.