第四章离心压缩机原理.ppt

* * 一、离心式压缩机的型号 例：DA120—12Ⅰ DA—离心压缩机的标记； 120—进口体积流量为120m3/min； 12—12级叶轮；(叶轮个数为12个) Ⅰ—第一次设计。 第一级吸入状态下的流量 m3/min 叶轮级数 设计顺序号 DA 离心压缩机的标记 二、离心式压缩机的工作原理 气体从轴向进入，由于叶轮的旋转，气体被离心力高速甩出叶轮，然后流通面积逐渐扩大的扩压器中，将动能转化为压力能。一个叶轮相当于一级压缩。单级叶轮的叶顶速度越高，每级叶轮的压缩比就越大，压缩到同一压力的叶轮数就越少。 受材料强度极限的限制，气体在一个叶轮内获得的速度有限。 叶轮用普通钢制造：V=200～300m/s。 叶轮用高强度钢制造：V=300～450m/s。 1,1`-一、二段吸气室 2-叶轮 3-扩压器 4-弯道 5-回流器 6-蜗壳 7、8-前后轴封 9-级间密封 10-叶轮进口密封 11-平衡盘 12,12`一、二段派出管 13-径向轴承 14-径向-推力轴承 15-机壳 DA120—6Ⅰ离心压缩机 要想获得更高的压力，就用多个叶轮串联起来。一般一个缸内叶轮级数不超过10级，再多时，用两个以上的缸串联。 根据出口表压，离心式压缩机常分为以下几类： 通风机 P1.5×104Pa 鼓风机 P3×105Pa 压缩机 P3×105Pa 三、离心式压缩机的主要构件 1、叶轮 是离心压缩机唯一作功的部件。叶轮对气体作功，增加气体能量，气体流出叶轮时压力和速度明显增加。 对叶轮的要求： 单级叶轮能使气体获得较大的理论能头(压力值)； 叶轮所组成的级有较高的级效率，稳定工况较宽； 叶轮要有较高的强度——有较大的圆周速度，气体获得较高的单级压力比。 　　叶轮结构：闭式叶轮，开式叶轮。 　　闭式叶轮：由轮盘、叶片和轮盖组成。叶片形式有前弯式、后弯式、直弯式。叶轮的轮盖开孔大，强度低，限制了叶轮圆周速度，≤300m/s。 　　开式叶轮：由叶轮、轮盘组成。叶片采用直叶式，直接连接在轮毂上，工作时叶片本身不受弯曲应力，有利于轮盘的强度。可获得较大的压缩比（可达6.5），较高的圆周速度（450～540 m/s）。 　　叶轮的制造：铆接和焊接（钢制）、精密铸造（铝合金）、钎焊、电蚀（叶道宽度很小）加工。 前弯式叶片, (b) 径向(出口)叶片, (c)径向直叶片, (d) 后弯式叶片 2、扩压器 离心压缩机的转能装置。设在叶轮出口处，流通截面逐渐扩大，将动能（速度能）有效的转变为压力能。 扩压器一般分为无叶扩压器、叶片扩压器、直壁扩压器。 无叶扩压器：由两个平行壁面构成环形通道。扩压（降速）能力主要是依靠直径的增大来实现。结构简单、造价低廉；对工况的适应性好，稳定工况较宽。但径向尺寸较大，流动路程较长，摩擦损失较大。 无叶扩压器 叶片扩压器 叶片式扩压器：在无叶扩压器的环形通道内，沿周围装有均匀分布的叶片，就成为叶片扩压器。特点是扩压程度大而尺寸小；气流由于受叶片的引导，流道长度段，流动损失小。效率一般比无叶扩压器高（3%—5%）。 直壁扩压器：也是一种叶片式扩压器，叶片形成的流道前端，是一小段接近对数曲线形的曲壁通道，后面是一段接近直线的直壁通道。因通道基本上是直线形的，所以通道中的气流速度、压力分布比弯曲形通道的叶片式扩压器均匀的多，流动损失小。在设计工况下有很高的效率，适用于高能级头，但偏离设计工况时，气流在进口出发生冲击，效率下降。结构复杂，加工麻烦，目前应用不太多。