离心压缩机培训基础知识(罗文山).doc

离心压缩机 离心式压缩机是属于速度式透平压缩机的一种。在早期，离心压缩机是用来压缩空气的，并且只适用于低、中压力和气量很大的场合。但随着石油化工工业的迅速发展，离心压缩机被用来压缩和输送各种石油化工生产过程中的气体，其应用范围有了很大提高。尤其近十几年来，在离心压缩机设计、制造方面，不断采用新技术、新结构和新工艺，如采用高压浮环或干气密封结构，较好地解决了高压下的轴端密封，采用多油楔径向轴承及可倾瓦止推轴承．减少了油膜振荡，圆筒形机壳的使用解决了高压气缸的强度和密封性；电蚀加工使小流量下窄流道叶轮的加工得到解决。所有这些，都使离心压缩机的使用范围日益扩大，在石油化工生产中得到广泛的应用。 一、离心压缩机的主要构件 图2－1是BI120－6.35／0.95型离心压缩机剖面图。该机的设计参数是：进口流量为125m3／min，排气压力为6.23*105Pa;工作转速达13900rpm，压缩机需用功率为660kw，用于输送空气或其他无腐蚀性工业气体。由图上可看出．该机由一个带有六个叶轮的转子及与其相配合的固定元件所组成，其主要构件有： (1)叶轮 是离心压缩机中唯一的作功部件。由于叶轮对气体作功，增加了气体的能量，因此气体流出叶轮时的压力和速度都有明显增加。 (2)扩压器 是离心压缩机中的转能装置。气体从叶轮流出时速度很大，为了将速度能有效的转变为压力能，便在叶轮出口后设置流通截面逐渐扩大的扩压器。 (3)弯道 是设置于扩压器后的气流通道。其作用是将扩压后的气体由离心方向改变为向心方向，以便引入下一级叶轮去继续进行压缩。 (4)回流器 它的作用是为了使气流以一定方向均匀地进入下一级叶轮入口。在回流器中一般都装有导向叶片。 (5)吸气室 其作用是将进气管(或中间冷却器出口)中的气体均匀地导入叶轮。 (6)蜗壳 其主要作用是将从扩压器(或直接从叶轮)出来的气体收集起来，并引出压缩机。在蜗壳收集气体的过程中，由于蜗壳外径及通流截面的逐渐扩大，因此它也起着降速扩压的作用。 除了上述组件外，为减少气体向外泄漏在机壳两端还装有轴封(如干气密封)；为减少内部泄漏，在隔板内孔和叶轮轮盖进口外圆面上还分别装有密封装置(一般为梳齿密封,也叫迷宫密封)；为了平衡轴向力，在机器的一端装有平衡盘等。 在离心压缩机中，习惯将叶轮与轴的组件称为转子，吸气室和蜗壳等称为固定元件。  二、工作原理 离心压缩机的工作原理与离心泵有许多相似处。但气体是可压缩的。气体由吸气室l吸入，通过叶轮2对气体作功后，使气体的压力、速度、温度都得到提高，然后再进入扩压器3，将气体的速度能转变为压力能。当通过一个叶轮对气体作功、扩压后不能满足输送要求时，就必须把气体引入下一级继续进行压缩。为此，在扩压器后设置了弯道4、回流器5，使气体由离心方向变为向心方向、均匀地进入下一级叶轮进口。至此，气体流过了一个“级”，再继续进入第二、第三级压缩后，经蜗壳6及排出管12被引出至中间冷却器。冷却后的气体再经吸气室l进入第四级及以后各级继续压缩，最后由排出管12输出。气体在离心压缩机中是沿着与压缩机轴线垂直的半径方向流动的。 由图2－l还可看出，该机的六个级都装在一个机壳15中，这就构成一个“缸”。而中间冷却器把“缸”中全部级分成两个“段”。故EI120－6.35／0.95型离心压缩机是一台“一缸、两段、六级”的压缩机，一至三级为第一段，四至六级为第二段。当所要求的气体压力较高，需用叶轮数目较多时，往往制成多缸压缩机。各缸的转速可以相同，也可以不同。 一台离心式压缩机总是由一个或几个级所组成的，所以“级”是离心压缩机的基本单元。在级的分析和计算中，着重分析、计算级内几个关健截面上的参数。这些关健截面的位置，如图2－2所示。 图2—2 级的关键截面位置 S吸气室进口法兰截面，O叶轮进口截面，1叶轮叶道进口截面，2叶轮出口截面，3扩压器进口截面，4扩压器出口截面，5回流器进口截面，6回流器出口截面〔即级的出口截面d〕 三、离心压缩机的主要优缺点 (1)排量大 如420万吨/年焦化气压机的排气量为910m3/min。图2－3表示出活塞和离心压缩机等的应用范围。 (2)结构紧凑、尺寸小 机组占地面积及重量都比同排气量的活塞压缩机小得多。 (3)运转可靠 机组连续运转时间在一年以上，运转平稳，操作可靠，因此它的运转可靠率高，而且易损件少，维修方便。因此，目前长距离输气、石油化工企业用的离心压缩机多为单机运行。 (4)气体不与机器润滑系统的油接触 在压缩气体过程中，可以做到绝对不带油，有利于气体进行化学反应。 (5)转速较高 适宜用工业汽轮