离心式压缩机的基本结构及优缺点说明.pdfVIP

离心式压缩机又称透平式压缩机，主要用来压缩气体，主要由转子和定子两

部分组成：转子包括叶轮和轴，叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封;定子的主

体是气缸，还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。

基本结构

转子是离心式压缩机的关键部件，它可以高速旋转。转子由叶轮、主轴、平

衡盘、推力盘等部件组成。

1、叶轮

叶轮，也称为工作轮，是离心式压缩机的重要部件。工作路径中的气流的

压力和速度增加，并且气体的温度也增加。叶轮是离心式压缩机唯一可用于燃

气的部件。

在结构上，有三种典型的叶轮类型：

（1）闭式叶轮：由轮盘，轮盖和叶片组成。

（2）半开式叶轮：无轮盖，仅轮盘和叶片。

（3）双面进气叶轮：两套轮盖和两套叶片，共用一个轮盘。

叶轮的结构可以以叶片的弯曲形式分为三个部分：

（1）前弯叶片叶轮：叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同。叶片出口角

度大于90度。

（2）后弯叶片叶轮：叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相反，叶片的出口

角度小于90度。

（3）径向叶片叶轮：叶片出口方向与叶轮方向相同，叶片出口角度等于90

度。

2、主轴

主轴的功能是支撑安装在其上的旋转部件（叶轮，平衡盘等）并传递扭矩。

在确定设计轴的尺寸时，不仅要考虑轴的强度，还要仔细计算轴的临界速度。所

谓临界转速就是轴的转速等于轴的固有频率时的转速。

3、平衡盘、推力盘

在多级离心压缩机中，由于每级叶轮两侧的气体力不一致，转子将受到指向

低压端的合力，我们称之为轴向力。轴向力不利于压缩机的正常运行。它使转

子移动到一端，甚至使转子和外壳发生碰撞，从而引发事故。因此，应该努力平

衡它。平衡板是通过使用其两侧的气体之间的压力差来平衡轴向力的部分。在热

套筒的主轴中，平衡盘通常仅平衡轴向力的一部分，并且剩余的轴向力由推力轴

承承担。

推力盘是固定在主轴上的止推轴承中的一部分，它的作用就是将转子剩余的

轴向力通过油膜作用在止推轴承上，同时还确定了转子与固定元件的位置。

定子是压缩机的固定元件，由扩压器、弯道。回流器、蜗壳及机壳组成。

1、扩压器

扩压器的主要功能是使来自叶轮的高动能减速流动，并有效地将气体的动能

转换成压力能。扩压器一般分为无叶扩压器、片叶扩压器以及直壁式扩压器。

2、回流器

其作用使气流按所需方向均匀额进入下一级。

3、蜗壳

其主要作用是把扩压器后面或叶轮后面的气体汇集起来，并把它们引出压缩

机，流向输送管道或气体冷却器，此外，在汇聚气体过程中，大多数情况下，由

于蜗壳外径逐渐增大和流通面积的逐渐增大，也起到了一定的降速扩压作用。

4、轴承

支撑轴承用于支撑转子使其高速旋转；止推轴承的作用则是承受剩余的轴向

力。

优点

1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面

积小。

2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护

费用及人员少。

3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机

直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综

合利用提供了可能。

缺点

1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。

2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。

3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，

大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰

富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、

设计和制造能力。