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离心压缩机结构原理

发布时间:2020-02-28
级是离心压缩机的基本单元,压缩机各级一般由叶轮、扩压器、膜片联轴器、弯道及回流管组..

离心压缩机是大型石化企业的核心设备,机组一次性投资大,运转速度高,维修成本高,维护难度大,任何一台发生故障都会给企业造成巨大的经济损失。石化公司关键离心压缩机组,包括乙烯气压缩机、裂解气压缩机、氮气压缩机、柴油加氢压缩机、循环氢压缩机等,这些设备是企业的心脏,一旦发生故障会给企业造成重大经济损失。
  1、离心压缩机工作原理
  在离心压缩机中,气体流经叶轮,由于叶轮旋转使气体受到离心力的作用,叶轮对气体做功,把机械能传给气体,使气体压力提高、温度提高、比容缩小。同时气体获得速度,离开叶轮进入扩压室,由于扩压室的扩压作用,气流的机械能变成了静压能,气体压力进一步提高。气体经过弯道、回流器进入下一级叶轮,继续压缩,压力逐渐提高,直到最后一级达到了工艺设计要求,通过最后一级的蜗壳排出。
  2、离心压缩机类型
  (1)按轴的型式分:单轴多级式和双轴四级式。
  单轴多级式:一根轴上串联几个叶轮。
  双轴四级式:四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
  (2)按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
  水平剖分式:定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分。
  垂直剖分式:缸体为筒形,两端盖用螺栓与筒体连接成一个整体。
  (3)按级间冷却形式分:级外冷却和机内冷却。
  级外冷却:每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
  机内冷却:冷却器和机壳铸为一体。
  (4)按压缩介质分:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
  3、离心压缩机结构特点
  离心压缩机由转子和定子两部分组成。转子包括转轴、叶轮、轴套、联轴器及平衡盘等零部件。定子包括气缸、定位于气缸上的各种隔板、轴承等零部件。在转子与定子之间设有密封件。
  气缸是压缩机的壳体,又称为机壳,主要由铸钢组成。隔板是形成固定元件的气体通道。叶轮是离心压缩机对气体介质作功的唯一元件,亦称工作轮,它随主轴高速旋转对气体作功。叶轮按结构特点可分为开式、半开式、闭式三种形式。主轴是压缩机的关键部件,是转子部分的中心部位。平衡盘一般装在缸末级的后面,它的外圆上一般都有密封装置以维持压差。扩压器主要是使从叶轮出来的具有较大动能的气流减速,把气体的动能有效地转化为压力能。扩压器一般分为无叶扩压器、叶片扩压器和直壁式扩压器三种形式。弯道是使气流转弯进入回流器的部件。回流器是使气流按所须方向均匀的进入下一级。蜗壳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。支撑轴承用于支撑转子使其高速旋转。止推轴承是承受剩余的轴向力。
  级是离心压缩机的基本单元,压缩机各级一般由叶轮、扩压器、膜片联轴器、弯道及回流管组成,第一级还带有吸气室。离心压缩机的驱动机除了中、小型压缩机有用电动机的以外,一般都用汽轮机或燃汽轮机直接驱动。
  离心压缩机是一种速度式压缩机,特点如下。
  优点:(1)转速高。(2)排气量大,排气均匀,且气流无脉冲。(3)机器内不需要润滑。(4)密封效果较好,泄漏现象少。(5)操作范围较广。(6)便于实现自动化和大型化。
  缺点:(1)气流速度大,对零部件有较大的摩擦损失。(2)操作的适应性差,在机组开停车及运行中,负荷变化大。(3)有喘振现象发生,对设备的危害大。

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