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离心压缩机的基本结构

离心压缩机的基本结构,你知道吗?随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复活塞式压缩机。

离心压缩机的基本结构,你知道吗?

叶轮:叶轮是离心压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械即通过此高速回转的叶轮叶片对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作动部件,故亦称工作轮。叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也没有轮盖的半开式叶轮。

吸气室:压缩机每段的第1级入口都设有吸气室,其作用是将气体从进气管均匀地导入叶轮的入口以减小气体进入时的流动损失。

扩压器:气体从叶轮流出时,具有很高的速度,为了使这部分速度能尽可能地转化为压力能,在叶轮外缘的周围设置了流通截面逐渐扩大的流通空间,这就是扩压器。扩压器是由前后隔板组成的环形通道。其中不装叶片的称为无叶扩压器,装有叶片的称为叶片扩压器。

弯道:为了把从扩压器流出来的气体引导到下一级去进行再压缩,在扩压器外围设置了使气体由离心方向改变为向心方向的环形通道,称为弯道。弯道是由隔板和气缸内壁组成的环形空间。

回流器:为了使气流以一定方向(一般是轴向)均匀地进入下一级的叶轮入口,又在弯道的出口设置了回流器,使气体依靠回流器中的叶片的导流作用均匀地向心流动,然后流入下一级叶轮。回流器是由两块隔板和装在隔板之间的叶片构成的。

蜗壳:蜗壳的作用是将由扩压器(或由叶轮)出来的气流有序地汇集起来而引出压缩机。在有些情况下,由于蜗壳中的气流速度有所下降,这时蜗壳也可起一定的扩压作用。

压缩机中间各级一般是由叶轮、扩压器、弯道及回流器组成;第1级还带有吸气室、末级则有蜗壳,但没有回流器,末级也可能没有扩压器。

除了以上所述直接使气体得到压缩的通流元件以外,离心压缩机还具有以下几个重要零部件:

1、轴承:离心压缩机是高速回转机械,除了小型压缩机有采用流动轴承的以外。绝大多数采用特殊型式的动压滑动轴承,有支撑轴承(或称径向轴承)及止推轴承两种。支持轴承承受压缩机转子的重力与其他径向力,止推轴承则主要承担转子所受的不平衡轴向力,并且保证转子的轴向定位,避免在机器运行时发生转子与定子相碰。离心压缩机转子属行高速轻载转子,为了保证其在轴承中能形成理想的油膜,并防止轴承油膜振荡的不正常现象出现,一般都采用多块可倾瓦轴承或椭圆形等特殊滑动轴承。多块可倾瓦轴承是利用几千瓦块在其支点附近作轻微摇摆以形成多油楔,使高速转轴轴颈得到及时的足够的油润滑,并且运转稳定。

2、平衡盘:为了减少或平衡掉离心压缩机转子受到机内气体压力的作用而产生的不平衡轴向力,通常在轴上靠近最后一级叶轮处装有一旋转圆盘,即为平衡盘。平衡盘的外缘和气缸壳体之间也设有迷宫密封。使平衡盘的内侧和高压气体相通,另一侧则与低压(或压缩机进气口)相通。转子受到的未被平衡盘完全平衡的残余轴向力则由止推轴承加以承担。

3、密封件:为了减少机内的气体从高压处向低压处泄漏,在各级叶轮的进口圈外径处均设有轮盖密封,在级与级之间则有级间密封,这种密封通常是用非接触式的迷宫式密封(或称梳齿式密封)。此外,在转轴伸出机外之处也有密封,称为轴端密封,简称轴封。轴封的型式对于低压密封也常用边宫式的密封,对于高压密封则大多用浮环油膜密封或机械密封。

4、联轴器:由于离心压缩机具有高速回转,大功能以及运转时难免有一定振动的特点,所用的联轴器既要能够传递大扭矩,又要允许径向及轴向有少许位移,所以一般常用的是齿型联轴节,依靠齿型的啮合传递扭矩,这种联轴节需要润滑剂。近年来国外创造了一种鼓膜型联轴器,利用膜片传递扭矩,膜片还可有少许变形。这种联轴器不需要润滑剂,制造也容易,很受欢迎。

离心压缩机也有冷却水系统及要求很高的润滑油系统。有时还有增速箱以提高压缩机整机或某一转子的转速。离心压缩机的自控系统比活塞式压缩机的要求为高,除了常规的操作参数测量、显示以外,还有喘振控制系统、轴位移及振动的指示及报警、自动停车等安全设施。

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