No09-压缩机.doc

压缩机 一、压缩机的分类 压缩机按其压缩气体的方式分为压缩(容积)型及速度型两大类。每类又可根据结构分为以下几种型式。 压缩型的工作原理是往压缩机的工作腔中吸入气体，经活塞或膜片压缩提高压力后排出机外，气体的流动是不连续的。速度型的工作原理是气体被高速旋转的叶轮带动，获得极高的速度，进入扩压器时，速度降低，压力升高，然后将增压后的气体输出机外．气体的流动是连续的。 下面简单介绍一下离心式压缩机和活塞式压缩机的原理、结构等。 二、离心式压缩机 1、离心式压缩机的工作原理 图9-1是一台在炼油厂催化裂化装置中输送催化裂化富气的离心式压缩机剖面图。主轴上装有7个叶轮，叶轮随轴旋转时，气体由吸入室轴向进入叶轮，叶片推动气体高速向外圆流动，在离心力作用下提高了压力。高速气流离开叶轮后，立即流进扩压器流道，在扩压器内随着流道截面的扩大，气流速被降低，动能进一步转化为压力能。气流从扩压器进入弯道，气流方向由离心流动变为向心流动，再经回流器进入下一级叶轮，重复上述流动过程。这样一级接一级直至末级。末级叶轮的出口可以直接通向蜗壳，如图9-1所示。有些压缩机的末级叶轮出口先进扩压器再进蜗壳。气体由蜗壳汇集后经排出管排出。 由此可见，离心压缩机的结构和工作原理与离心泵相似，都是依靠高速旋转的叶片推动流体流动，从而增加流体的动能和压力能。但是离心压缩机压缩的是气体介质，其介质密度小，所产生的离心力小，因而依靠离心力作功获得的能量较少。为使气体获得更多的能量以提高气体的压力，离心式压缩机都采用很高的转速。转速往往高达每分钟近万转或每分钟一万转以上。转速越高，压缩机流通内气体的流速也就越高。这些使离心压缩机的结构有其特点，设计制造要求比普通离心泵更为严格、难度更大。 2、离心式压缩机的型号 沈阳鼓风机股份有限公司按引进意大利新比隆公司的技术生产的离心式压缩机型号表示为： 2MCL –408 A A、B、C---叶轮型式 8---叶轮级数 40---叶轮直径(cm) MCL---水平剖分式，BCL---筒体式 1,2---段数(若是单段压缩，常不注) 3、 离心压缩机的主要零部件 离心压缩机分为转子、固定元件和其它元件。转子是主轴及固定在主轴上随轴一起转动的所有零件的总称。固定元件是气流经过的流道中固定不动的元件。其它元件主要是密封、轴承等零部件。 (1)．转子 如图9-1所示，转子上的主要零件是主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器及轴套、隔环等。 (ⅰ)叶轮。叶轮是压缩机的唯一做功元件，是最重要的核心元件，其结构和离心泵叶轮相似。由于离心压缩机叶轮中的气流速度很高，故对叶轮的尺寸精度、表面粗糙度要求很高，必须用精加工加以保证。所以离心压缩机叶轮一般不采用铸造叶轮，而是先在轮盘上铣出叶片后与轮盖铆接成一整体，或是先冲压出叶片，再与轮盘、轮盖焊接或铆接成一体。另外由于叶轮转速高、离心力大，为保证连接安全可靠，叶轮与轴的装配除用键固定外还采用过盈配合。 (ⅱ)平衡盘。平衡盘位于末级叶轮之后，用来平衡转子所受的轴向力。离心压缩机转子产生轴向力的原理与离心泵相同，其方向也是叶轮背面指向入口。常用的平衡措施是平衡盘结构。这种结构与离心泵中的平衡鼓类似，也称平衡活塞。图9-2为平衡盘装置及平衡盘示意图。平衡盘左侧约等于末级出口压力，右侧通过平衡管与压缩机入口连通。盘两侧压力不等，形成一个由进口指向出口并与转子轴线平行的力，其方向与轴向力方向相反，以达到平衡轴向力的目的。应当注意，这种平衡盘不能干衡掉全部轴向力，仍要保留一部分轴向力作用到轴承上，以防止转子的窜动。为防止平衡盘外圆与机壳之间的气体泄漏量 过大，在此处采用梳齿密封或蜂窝密封。  图 9 - 1 离心式压缩机 1—吸入室、2—叶轮、3—扩压器、4—弯道、5—回流器、6—蜗壳、7—平衡盘、8-推力盘 图 9 - 2 平衡盘装置及平衡盘 (ⅲ)推力盘。推力盘的作用是将剩余的轴向力传递给止推轴承，其工作曲为端面。通常推力盘与轴采用过盈配合并用键固定。如前所述，离心压缩机的轴向力在正常运转时指向入口，但在启动时压力尚未建立起来，起作用的是气流冲力。气流冲力的方向与正常工作时轴向力的方向相反。为传递该冲力还需要一个副推力面。有的压缩机推力盘的两个端面都工作，分别为主、副推力面，如图9-3所示，用以传递正常工作时及启动时的轴向力。有的推力盘只有一个工作端面，副推力面由另一零件提供，图9-1中的止推轴承即是。 图 9 - 3 有主副推力面的推力盘 (2)．固定元件 固定元件包括吸入室、扩压器、弯道、回流器和蜗壳。吸入室的结构与作用与离心泵相似，此处不再赘述。 (ⅰ)扩压器。扩压器相当于离心泵中的导叶(或导轮)，起转换能量的作用。从叶轮排出的气流在扩压器内随截面的