离心压缩机-行业资讯

排气压力高于 0.015兆帕﹑气体主要沿着径向流动的透平压缩机﹐又称径流压缩机。排气压力低于0.2兆帕的﹐一般又称为离心鼓风机。离心压缩机广泛用于各种工艺流程中﹐用来输送空气﹑各种工艺气体或混合气体﹐并提高其压力。工业上常按用途或气体的种类命名﹐如高炉鼓风机和氨离心压缩机等。

工作原理和结构离心压缩机由转子﹑定子和轴承等组成。叶轮等零件套在主轴上组成转子﹐转子支承在轴承上﹐由动力机驱动而高速旋转。定子包括机壳﹑隔板﹑密封﹑进气室和蜗室等部件(图1 离心压缩机结构图 )。隔板之间形成扩压器﹑弯道和回流器等固定组件。只有一个叶轮的离心压缩机称为单级离心压缩机﹐有两个以上叶轮的称为多级离心压缩机(见彩图机壳水平剖分式多级离心缩机 ﹑ 筒型多级离心压缩机 )。级由叶轮及其后面的扩压器等信道组成。叶轮是离心压缩机的关键部件﹐有闭式和半开式两种。闭式叶轮由叶片﹑轮盖和轮盘组成﹐半开式叶轮没有轮盖。当叶轮高速旋转时﹐由于叶片与气体之间力的相互作用﹐主要是离心力的作用﹐气体从叶轮中心处吸入﹐沿着叶道(叶片之间信道)流向叶轮外缘。叶轮对气体作功﹐气体获得能量﹐压力和速度提高。然后﹐气体流经扩压器等信道﹐速度降低﹐压力进一步提高﹐即动能转变为压力能。由扩压器流出的气体进入蜗室输送出去﹐或者经过弯道和回流器进入下一级继续压缩。在整个压缩过程中﹐气体的比容减小﹐温度增加。温度增加后﹐压缩气体需要消耗更多的能量。为了节省功率﹐多级离心压缩机在压力比大于3时常采用中间冷却。被中间冷却隔开的级组称为段。气体由上一段进入中间冷却器﹐经冷却降低温度以后再进入下一段继续压缩。中间冷却器一般采用水冷。每个机壳所包含的部分称为缸。离心鼓风机排气压力较低﹐所以一般是单缸无中间冷却的结构。

性能离心压缩机的主要性能参数是流量﹑排气压力﹑功率﹑效率和转速。描绘同一转速下的排气压力﹑功率和效率与流量之间的关系的曲线称为性能曲线(图2 离心压缩机的性能曲线 ) 。离心压缩机最小流量受喘振工况的限制﹐最大流量受阻塞工况的限制。可以采用变转速﹑进口节流﹑出口节流和可调进口导叶等方法进行调节﹐以扩大运行工况范围。

发展概况离心压缩机是在通风机的基础上发展起来的。20世纪初出现了压力比为 4.5的离心压缩机。50年代开始﹐离心压缩机制造业得到发展。1963年﹐美国生产出第一台合成氨厂用的14.7兆帕高压离心压缩机﹐采用筒型机壳代替水平剖分型机壳﹐又称筒型压缩机﹐它能承受10兆帕以上的压力。70年代﹐美国﹑意大利和联邦德国先后制成60～70兆帕高压筒型压缩机﹐筒体壁厚达 280毫米。80年代初排气压力已达80兆帕。离心压缩机转速一般为几千转/分以上﹐有的已达25000转/分以上﹐所需功率可达几万千瓦﹐流量已达10000米3 /分。离心压缩机的常规叶轮是以一维流动理论为基础设计的﹐尚不能反映气流三维流动的复杂性质。60年代开始应用三维流动理论(见透平机械﹑气体动力学)设计空间扭曲叶片﹐以改善级的性能。

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