離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計探析

李建彪 祁正芳

摘 要：離心式壓縮機(jī)是我國化工機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)備，其使用過程中是否順利，直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的整體質(zhì)量和效率。因此，如果離心式壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面出現(xiàn)故障，不僅會影響正常工作進(jìn)度，還會為化工企業(yè)造成很多不必要的損失。為了進(jìn)一步杜絕離心式壓縮機(jī)存在的隱患，相關(guān)部門對其結(jié)構(gòu)設(shè)計展開深入探析，以求有效提高離心式壓縮機(jī)運行水平。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī)；結(jié)構(gòu)；設(shè)計

0 引言

離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很容易在長期工作下發(fā)生故障，所以設(shè)計單位務(wù)必要清楚機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部組成，并針對各部分結(jié)構(gòu)問題，提出合理的預(yù)備方案，最大程度上確保離心式壓縮機(jī)設(shè)計質(zhì)量。這種設(shè)計背景下，離心式壓縮機(jī)的設(shè)計參數(shù)和機(jī)構(gòu)特點，以及聯(lián)接形式，成為關(guān)鍵研究目標(biāo)，對離心式壓縮機(jī)在化工生產(chǎn)中的穩(wěn)定持續(xù)運行意義重大。

1 離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點

如果按照結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分類的話，離心式壓縮機(jī)主要分為水平剖分離心式壓縮機(jī)和垂直剖分離心式壓縮機(jī)兩種。其中，水平剖分類型，依靠轉(zhuǎn)子和定子運行。水平剖面經(jīng)過軸心線，將定子分為上下兩部分，形成上下機(jī)殼。通常由聯(lián)接螺栓聯(lián)成完整個體，一方面可以提高設(shè)備使用年限，另一方面便于拆卸修檢。

而垂直剖分類型，則是憑借聯(lián)接螺栓，將筒形缸體與兩端蓋得組成整體。轉(zhuǎn)子與隔板進(jìn)行組裝，安全放入離心式壓縮機(jī)缸體，檢查養(yǎng)護(hù)時，只需打開端蓋，將隔板轉(zhuǎn)子拉出缸體檢修即可，然后再用特殊工具放回。

2 離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)聯(lián)接形式

串聯(lián)運行和并聯(lián)運行，共同組成離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)聯(lián)接形式，發(fā)揮著不同功效意義，滿足實際工作差異需求。串聯(lián)運行意義在于，利用離心式壓縮機(jī)，解決壓力要求很高和調(diào)節(jié)范圍很大的生產(chǎn)工藝，當(dāng)系列產(chǎn)品無法滿足生產(chǎn)要求時，就可以采取離心式壓縮機(jī)串聯(lián)運行連接形式，克服技術(shù)難點。[1]離心式壓縮機(jī)并聯(lián)形式，通常用于滿足所需氣體較多，以及變動范圍廣泛的生產(chǎn)要求。一臺壓縮機(jī)無法提供足夠的氣流量，就可以用兩臺離心式壓縮機(jī)并聯(lián)運行，一臺進(jìn)行正常壓縮工作，另一臺備用，有需要時自動加入運轉(zhuǎn)。不僅提供化工生產(chǎn)過程中所需全部氣體，還可以進(jìn)一步滿足工藝特點，大流量供貨等情況需求。設(shè)計單位可以結(jié)合具體的工作內(nèi)容，制定對應(yīng)有效的配置方案。

3 離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵元件

3.1 進(jìn)氣室

也就是人們常說的吸氣室，關(guān)鍵作用是將氣體吸入，并送葉輪旋轉(zhuǎn)運行。需要設(shè)計單位特別注意離心式壓縮機(jī)進(jìn)氣室氣流不均速，以及分離現(xiàn)象等情況，盡可能保證工作質(zhì)量和效率。

3.2 葉輪

離心式壓縮機(jī)對氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)換做工，所需基礎(chǔ)元件就是葉輪。工藝生產(chǎn)過程中所需氣體，只有通過葉輪旋轉(zhuǎn)的帶動，才能獲取對應(yīng)壓力能和速度。然后借助離心力作用，將氣體從葉輪出口排出，經(jīng)過擴(kuò)壓器、回流器等部件進(jìn)行下一輪壓縮，直到完成全部增壓和氣體輸送任務(wù)后，由離心式壓縮機(jī)出口甩出。

3.3 擴(kuò)壓器

葉輪出口兩側(cè)的隔板，在設(shè)計之后組成的環(huán)形通道，叫做擴(kuò)壓器，主要起到傳遞氣體的作用。而且，結(jié)合不同結(jié)構(gòu)通道，可以將離心式壓縮機(jī)擴(kuò)壓器，分為無葉和葉片兩種形式擴(kuò)壓器，盡可能滿足更多工作需求。

3.4 回流器

回流器都連接著彎道，將擴(kuò)壓器傳遞氣體做進(jìn)一步減速處理，然后運送進(jìn)下一級的葉輪增壓。令彎道中180°反轉(zhuǎn)氣體，不斷完成升壓任務(wù)。

3.5 排氣室

與離心式壓縮機(jī)的進(jìn)氣室作用相對，主要是將葉輪排出的升級增壓氣體，統(tǒng)一收集起來引至離心式壓縮機(jī)外部系統(tǒng)。此外，排氣室還能夠起到降低氣體流速的功效，需要不斷優(yōu)化設(shè)計。

3.6 密封

離心式壓縮機(jī)在運行過程中，轉(zhuǎn)子和定子發(fā)生摩擦?xí)鹪O(shè)備故障，或是油污泄露引發(fā)火災(zāi)等情況。因此在設(shè)計中，務(wù)必要保持兩者之間的合理空隙，最大程度上確保壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)效率。串聯(lián)干氣密封，可以有效抑制離心式壓縮機(jī)管道中的油污，加強(qiáng)密封性能。而且這種密封方式，能夠外置密封，也就是在工藝產(chǎn)品和空氣之間形成障礙，以緩解離心式壓縮機(jī)系統(tǒng)壓力。雙密封是另一種密封措施，能夠確化工生產(chǎn)過程中的污染無法進(jìn)一步散發(fā)，起到保護(hù)環(huán)境的作用。雙密封形式能夠提供足夠的氮氣，通過調(diào)節(jié)密封壓力掌控離心式壓縮機(jī)運行效果，盡可能優(yōu)化壓縮服務(wù)。

3.7 潤滑

離心式壓縮機(jī)正常運行中，潤滑必不可少，能夠全面支撐得軸承中轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，促使軸頸和軸承之間形成相對運動。這樣就可以將兩部件間的摩擦降低，通過潤滑作用減輕磨損，從而增加離心式壓縮機(jī)設(shè)備的使用壽命。通常情況下，離心式壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)，都包含潤滑油箱、輔助油泵和主油泵，以及過濾器、閥門和冷卻器等部件。

4 結(jié)束語

總而言之，離心式壓縮機(jī)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在運行過程中很容易發(fā)生意外故障，進(jìn)而影響工作效率和質(zhì)量。為了確保離心式壓縮機(jī)的正常工作，設(shè)計單位務(wù)必要熟知其結(jié)構(gòu)部件，針對實際工作內(nèi)容和需求，制定合理有效的應(yīng)對方案，以充分發(fā)揮離心式壓縮機(jī)對化工生產(chǎn)企業(yè)所創(chuàng)造的價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉洪濤.離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計探析[J].工程技術(shù)研究，2017（4）：135-136.