离心式压缩机结构原理
离心式压缩机 原理
离心式压缩机原理
离心式压缩机是一种常用的空气压缩机，它利用离心力将空气压缩，从而提高空气的压力和温度。
其工作原理如下：
1. 空气吸入：离心式压缩机通过一个入气口将空气吸入，空气随着转子的旋转进入离心式压缩机的轮盘。
2. 加速：空气被转子迅速旋转，离心力使得空气被从中心向外部推进，从而加速了空气的流动速度。
3. 压缩：随着空气流动速度的增加，空气被推至离心式压缩机的外围。
在外围，由于叶轮的不断压缩，空气的压力逐渐上升。
4. 出气：当空气达到所需的压力时，压缩后的空气通过排气管道被释放出来，并被送入用途。
需要注意的是，离心式压缩机的压缩过程是连续不断的。
通过不断的旋转和压缩，离心式压缩机可以提供持续的高压空气。
离心式压缩机的主要优点是结构简单、体积小、重量轻、维护方便，并且具有较高的压缩比和较小的功率损失。
因此，离心式压缩机被广泛应用于空气压缩、空调、制冷等各个领域。
离心压缩机工作原理及结构
离心压缩机工作原理及结构离心压缩机是机械工程中的重要组成部分，广泛应用于工业和科学领域。
它的主要功能是提高气体压力，以便在各种工艺流程中满足气体传输和压缩的需求。
一、离心压缩机的工作原理离心压缩机的工作原理基于牛顿的第二定律，即“力等于质量乘以加速度”。
在离心压缩机中，工作气体在旋转的叶轮上受到离心力的作用，使得气体分子获得速度并具有能量。
随着叶轮的进一步转动，气体的速度逐渐减小，动能转化为压力能，从而提高气体的压力。
二、离心压缩机的结构离心压缩机主要由以下几个部分组成：1、转子：包括电机、主轴、叶轮等部件，是离心压缩机的核心部分。
电机驱动主轴旋转，主轴带动叶轮一起旋转，使气体获得动能。
2、蜗壳：蜗壳是一种将动能转化为压力能的装置，它收集从叶轮中流出的气体，并将其引导至下一阶段。
3、扩压器：扩压器是进一步将气体的动能转化为压力能的部分。
在蜗壳之后，气体进入扩压器，通过减小气体的流速，进一步提高气体的压力。
4、冷却器：冷却器用于降低气体的温度，防止气体温度过高导致压缩机性能下降。
5、控制系统：控制系统用于监测和控制压缩机的运行状态，包括转速、压力、温度等参数。
三、离心压缩机的优点和缺点1、优点：离心压缩机具有效率高、压力范围广、可靠性高、使用寿命长等优点。
同时，由于其结构简单，维护方便，使得离心压缩机在工业领域得到广泛应用。
2、缺点：然而，离心压缩机的缺点也不容忽视。
由于其工作原理的限制，离心压缩机的流量和压力曲线存在不连续性。
离心压缩机的能耗相对较高，对能源的需求较大。
离心压缩机的启动和停止过程需要时间较长，无法实现快速响应。
四、结论离心压缩机以其高效、可靠、使用寿命长等优点在工业领域占据着重要的地位。
然而，随着科技的发展和工业需求的改变，我们期待更先进的压缩技术能够出现，以解决离心压缩机的不足之处。
对于使用者来说，了解离心压缩机的结构和工作原理，正确使用和维护设备，能够有效地提高设备的使用寿命和性能。
离心式压缩机结构和工作原理
1．5工作原理：压缩机轴带动其各级
叶轮做高速旋转。把从轴向进入叶轮 的气体高速甩出叶轮。气体进入流通 面积逐步扩大的扩压器中使流速迅速 下降，压力逐步升高，然后再进入下 一级叶轮。同样被提高一次压力，这 样把气体逐步压缩。。
2汽轮机的结构与原理
2．1汽轮机是将蒸汽的热能转换成机
械能的旋转式动力机械。 NG型背压式汽轮机的主要结构分为：
2．3蒸汽阻塞 密封对于不允许外漏气
体的轴端密封，有时采用蒸汽阻塞密 封，即在轴端密封腔室注入压力略高 于介质压力的蒸汽封住介质，向外漏 出的蒸汽及少量气体由外接的抽汽器 通过接管抽走，抽出的气体放大气。
2．4抽气密封：抽气密封常同迷宫密
封联合使用，把迷宫密封漏出的少量 介质，用一根管子接到抽气器，用动 力把抽气器中的介质抽出，放入大气 或其他地方。
2．3速关阀 速关阀是蒸汽管道和汽轮
机之间的紧急关闭阀，俗称“主汽 门”，可以保证汽轮机运行中出现故 障时，能在很短的时间内切断进汽。 并与危急保安装置联动，对转子发生 超速和过量的轴位移自动作出最快的 停机反映。
2．4调节汽阀：调节汽阀用来调节进
入汽轮机的蒸汽流量，使其与气压机 的负荷相适应。 2．5危急保安器：在汽轮机转速超过 极限（额定转速的110％）危急保安器 能自动脱扣，泄掉速关油压，迅速关 闭主汽门，防止超速飞车。
1．2转子：转子是压缩机的关键组件，它
通过旋转对气体介质作功，使气体获得压 力能和速度能。转子在稳定工况下，轴向 力由高压端指向低压端。转子在轴向力的 作用下，沿轴向力的方向产生轴向位移。 就会使轴与轴瓦间产生相对滑动，可能将 轴瓦或轴颈拉伤。更严重的是可能会造成 转子与定子的摩擦，碰撞等恶性事故。所 以要采取有效措施予以平衡，来提高机器 的可靠性。
离心式压缩机原理
第八章离心式压缩机原理§1 离心式压缩机的结构及应用排气压力超过34.3×104N/m2以上的气体机械为压缩机。
压缩机分为容积式和透平式两大类，后者是属于叶片式旋转机械，又分为离心式和轴流式两种。
透平式主要应用于低中压力，大流量场合。
离心式压缩机用途很广。
例如石油化学工业中，合成氨化肥生产中的氮，氢气体的离心压缩机，炼油和石化工业中普遍使用各种压缩机，天然气输送和制冷等场合的各种压缩机。
在动力工程中，离心式压缩机主要用于小功率的燃气轮机，内燃机增压以及动力风源等。
离心压缩机的结构如图8-1所示。
高压的离心压缩机由多级组成，为了减少后级的压缩功，还需要中间冷却，其主要可分为转子和定子两大部分。
分述如下：1.转子。
转子由主轴、叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等主要部件组成。
2.定子。
由机壳、扩压器、弯道、回流器、轴承和蜗壳等组成。
图8-1 离心式压缩机纵剖面结构图(1:吸气室 2:叶轮 3:扩压器 4:弯道 5:回流器 6:涡室 7，8:密封 9:隔板密封10:轮盖密封11: 平衡盘12:推力盘 13:联轴节 14:卡环 15:主轴 16:机壳 17:轴承 18:推力轴承 19:隔板 20:导流叶片 )§2 离心式压缩机的基本方程一、欧拉方程离心式压缩机制的流动是很复杂的，是三元，周期性不稳定的流动。
我们在讲述基本方程一般采用如下的简化，即假设流动沿流道的每一个截面，气动参数是相同的，用平均值表示，这就是用一元流动来处理，同时平均后，认为气体流动时稳定的流动。
根据动量矩定理可以得到叶轮机械的欧拉方程，它表示叶轮的机械功能变成气体的能量，如果按每单位质量的气体计算，用表示，称为单位质量气体的理论能量：（8-1）式中和分别为气体绝对速度的周向分量，和叶轮的周向牵连速度，下标1和2分别表示进出口。
利用速度三角形可以得到欧拉方程的另一种形式：（8-2）二、能量方程离心式压缩机对于每单位质量气体所消耗的总功，可以认为是由叶轮对气体做功，内漏气损失和轮组损失所组成的。
离心式压缩机的工作原理是什么,为什么离心式压缩机要有那么高的转速-
空气压缩机需要将空气压力由 0.1MPa 提高到 0.6～0.7MPa，这就需要采用多级压缩。那么， 在叶轮尺寸确定之后，压缩机的转速越高，每一 级的压比相应就越大，从而对于一定的总压比来 说，压缩机的级数就可以减少。所以，在进行离 心式压缩机的设计时，常常采用较高的转速。但
答：离心式压缩机用于压缩气体的主要部件 是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压 器。简而言之，离心式压缩机的原理是通过叶轮 对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离 心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气 体压力能的。更通俗地说，气体在流过离心式压
缩机的叶轮时，高速旋转的叶轮使气体在离心力 的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度 也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原 动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此 后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐 增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分
u2 与叶轮转速和叶轮的外径尺寸有如下关系：式 中 D2--叶轮外缘直径，m；n--叶轮转速，r/min。 因此，离心式压缩机之所以要有很高的转速，是 因为： 1)对于尺寸一定的叶轮来说，转速 n 越高， 气体获得的能量就越多，压力的提高也就越大； 2)对于相同的圆周速度(亦可谓相同的叶轮作功
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简述离心式压缩机结构原理及常见故障分析
简述离心式压缩机结构原理及常见故障分析1. 引言1.1 什么是离心式压缩机离心式压缩机是一种常用于工业冷却和空调系统中的机械设备。
它的工作原理是通过将气体或蒸汽吸入，再将其压缩使其温度和压力升高，最终排出压缩后的气体或蒸汽。
离心式压缩机依靠一个或多个离心式压缩机根据需求连续工作，以提供所需的冷却或空调效果。
这种压缩机常用于大型商业和工业建筑中，如工厂、医院、购物中心和办公楼等。
其优点包括高效率、低噪音、可靠性高以及维护成本低等特点，因此在现代建筑中得到广泛应用。
通过合理的设计和运行，离心式压缩机能够提供稳定的制冷或空调效果，满足人们对舒适环境的需求。
1.2 离心式压缩机的应用离心式压缩机是一种广泛应用于空调、冷库、工业冷水机组等领域的压缩机。
它具有体积小、噪音低、效率高、维护简便等优点，因此在工业和民用空调系统中得到广泛应用。
在空调系统中，离心式压缩机通常作为空调系统的核心部件，负责将低温低压的蒸汽吸气压缩成高温高压的蒸汽，并通过冷凝器放热，实现制冷循环。
在冷库和工业冷水机组中，离心式压缩机则直接提供制冷效果，为生产和储存提供所需的低温环境。
除了空调和制冷领域，离心式压缩机还广泛应用于气体压缩、石油化工、化肥等工业领域。
以其高效、稳定的压缩性能，为工业生产提供了可靠的动力支持。
离心式压缩机在各个领域都发挥着重要作用，为生产、生活提供了便利，同时也推动了相关行业的发展和进步。
2. 正文2.1 离心式压缩机的结构原理离心式压缩机的结构原理主要可以分为三个部分：压气部件、传动部件和辅助部件。
1. 压气部件：离心式压缩机的压气部件包括叶轮、靠片、封头等。
叶轮是离心式压缩机的核心部件，它通过高速旋转产生离心力，将气体压缩。
叶轮的设计对于压缩机的效率和性能具有至关重要的影响。
靠片则用于引导气体进入叶轮，并起到定位作用。
封头则用于封闭压缩腔，确保气体受到充分压缩。
2. 传动部件：离心式压缩机的传动部件包括电机、联轴器、轴承等。
离心式压缩机工作原理及结构图
2016-04-21??zyfznb??转自?老姚书馆馆修改分享到微信一、工作原理?汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。
而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。
气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。
如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。
级间的串联通过弯通，回流器来实现。
这就是离心式压缩机的工作原理。
? 二、基本结构?离心式压缩机由转子及定子两大部分组成，结构如图1所示。
转子包括转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。
定子则有气缸，定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。
在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。
各个部件的作用介绍如下。
?1、叶轮?叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件，驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量，它是压缩机中唯一的作功部件，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，也有没有轮盖的半开式叶轮。
?2、主轴?主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。
根据其结构形式。
有阶梯轴及光轴两种，光轴有形状简单，加工方便的特点。
?3、平衡盘?在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等，使转子受到一个指向低压端的合力，这个合力即称为轴向力。
轴向力对于压缩机的正常运行是有害的，容易引起止推轴承损坏，使转子向一端窜动，导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置，情况严重时，转子可能与固定部件碰撞造成事故。
平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。
它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力，另一侧通向大气或进气管，通常平衡盘只平衡一部分轴向力，剩余轴向力由止推轴承承受，在平衡盘的外缘需安装气封，用来防止气体漏出，保持两侧的差压。
简述离心式压缩机结构原理及常见故障分析
简述离心式压缩机结构原理及常见故障分析离心式压缩机是一种常见的压缩空气和制冷系统中使用的压缩设备，它的结构原理和常见故障分析对于压缩机的运行和维护都非常重要。
下面将对离心式压缩机的结构原理及常见故障进行简要介绍。
一、离心式压缩机的结构原理离心式压缩机是通过高速旋转的离心力将气体压缩成高压气体的设备。
它的主要结构包括压缩机壳体、转子、离心轴承、离心叶轮、驱动装置等部分。
1. 压缩机壳体：压缩机壳体是离心式压缩机的主体部分，用于容纳和固定压缩机的各个部件，同时起到密封和支撑的作用。
2. 转子：转子是离心式压缩机中的一个重要部件，它是通过驱动装置带动旋转的，扮演着将气体吸入、压缩和排出的作用。
3. 离心轴承：离心轴承是支撑转子旋转的重要部件，其性能直接影响到压缩机的稳定性和可靠性。
4. 离心叶轮：离心叶轮是用来加快气体旋转速度并产生离心力以压缩气体的部件，其结构和叶片数量会影响到压缩机的压缩效率和性能。
5. 驱动装置：驱动装置包括电机、联轴器等组成部分，它是用来带动转子旋转的，从而使得离心式压缩机得以正常工作。
离心式压缩机的工作原理是：当电机带动转子高速旋转时，气体被吸入离心叶轮中，受到离心力的作用下加速旋转，并在转子中产生压缩作用，最终排出高压气体。
二、常见故障分析1. 轴承故障：离心式压缩机中的轴承是支撑转子旋转的关键部件，如果轴承出现故障，会导致压缩机的转子旋转不稳定、噪音增大等问题，甚至会对整个压缩机造成严重损坏。
轴承故障的原因可能包括润滑不良、使用寿命到期、外部振动过大等，因此在日常维护中需定期检查和更换轴承。
2. 叶轮故障：离心式压缩机中的离心叶轮是实现气体压缩的重要部件，如果叶轮受到磨损、变形或者污染等问题，都会对压缩机的工作效率和性能产生负面影响，甚至造成压缩机失效。
定期清洗和更换叶轮是非常重要的。
3. 驱动装置故障：驱动装置是用来带动转子旋转的重要部件，如果电机、联轴器等出现故障，会导致压缩机无法正常启动或者工作不稳定。
离心式压缩机工作原理
离心式压缩机工作原理
离心式压缩机是一种常见的压缩机类型，其工作原理主要基于离心力的作用。
它通过转子的旋转产生离心力，将气体吸入轴向进口处，随后气体沿着进口通道流入转子，并在离心力作用下被压缩。
压缩后的气体沿着离心力方向排出，经过排气通道被释放出去。
具体来说，离心式压缩机主要由以下几个部件组成：
1. 轴：提供转子旋转的动力源。
2. 转子：位于压缩机的核心部分，通过旋转产生离心力。
3. 进口通道：气体通过此通道进入转子。
4. 排气通道：压缩后的气体通过此通道被排出。
5. 外壳：包围整个压缩机，起到保护和密封的作用。
整个工作过程如下：
1. 当轴开始旋转时，转子也开始转动。
转子的旋转速度非常高，通常达到数千转每分钟。
2. 进口通道使进入压缩机的气体朝向转子的轴线方向流动。
由于转子的旋转，气体被迫转向，形成一个旋涡。
3. 当气体进入旋涡中时，由于离心力的作用，气体被迅速压缩。
离心力的作用使气体的分子更加密集，从而提高了气体的压力。
4. 压缩后的气体沿着离心力方向通过排气通道排出压缩机。
压缩机可以根据需要设计多级压缩，每个级别都会进一步增加气体的压缩。
5. 通过不断循环上述步骤，离心式压缩机可以将气体压缩到所需的压力。
需要注意的是，离心式压缩机适用于处理大量气体，但输出的压缩气体通常具有较低的质量流量。
此外，离心式压缩机相对来说比较复杂，需要较高的维护和操作要求。
离心式压缩机
使气流均匀地进入下一级叶轮继续压缩，由于气体逐级地被压
缩，因此气体温度不断升高。为了降低气体温度减少功能消耗, 在气体经过三级压缩后，由蜗壳引出，经中间冷却后,再引至 第四级叶轮入口继续压缩，经六级压缩后的高压气体由排出管 排出。
性。当轴还没有旋转时，由于重力的作用，轴向下弯曲（虽然弯
曲量很小）。弯曲转动过来后，仍然是弯曲的。由于轴在转动， 弯曲也不断出现，表现出来就是振动，称为自振。 轴本身和轴上安装的零件，由于制造安装的原因，转子的重 心和转动中心不可能在同一中心线上重合，由于中心偏差，转动
起来就有一个离心力，此离心力使转子发生振动。振动的次数决
的压力，以调节压缩机的流量
这种调节方法不改变压缩机的
特性曲线， 但要增加功率消
耗。
3、进气管节流
进气管节流后，在
转速不变时，离心压缩
机的体积流量和压缩比
的特性曲线不变。但由 于进气压力减少，离心 压缩机的质量流量和排 气压力将和进气压力成 比例地减少。
在压缩机的进气管上装调节阀比排气管节流操作更稳定， 调节气量范围更广，同时可以节省功率消耗。用电动机驱 动的压缩机一般常用此方法调节气量，对大气量机组可省
一缸（机壳）、两段（中间冷却次数）、六级（叶轮、扩
压器、弯道和回流器组数）组成。
离心式压缩机
2、主要参数 进口流量 125 立方米每分钟，排气压力 6.23105Pa，
转速13900 r/min,功率660kw,可输送空气或者其他无
腐蚀性的工业气体 , 适合用于化工、冶金、制氧、制
离心式压缩机工作原理
离心式压缩机工作原理离心式压缩机是一种常见的工业压缩机，它具有高效、稳定、低噪音等优点，在空调、制冷、气体输送、化工等行业应用广泛。
本文将详细介绍离心式压缩机的工作原理。
一、离心式压缩机简介离心式压缩机是指以离心力为主要作用力而工作的压缩机。
它通过贯穿在转子上的叶轮以及转子高速旋转产生的离心力将气体压缩，并将气体送入下游流体系统。
离心式压缩机通常由驱动机、压缩机本体以及控制系统三部分组成。
二、离心式压缩机工作原理1. 压缩室转子运动离心式压缩机的核心是压缩室，它由两个旋转的圆锥形元件组成，即进口叶轮和压缩叶轮。
进口叶轮和压缩叶轮之间有一个斜板，叫做导向叶片，将气体引导到压缩叶轮中心。
在正常工作状态下，驱动机会将马达的动力传输到压缩机本体内的主轴，主轴在高速旋转的将进口叶轮和压缩叶轮带动着一起旋转。
进口叶轮将气体引入压缩室，气体在导向叶片的作用下被引导到压缩叶轮的周围，并沿着压缩叶轮旋转，由于叶轮的高速旋转和离心力的作用，气体的压力和密度逐渐增大，最终被压缩为高压气体。
2. 压缩室压力变化过程在压缩室的运作中，气体在叶轮上和斜板上的作用下被压缩，并形成高压气体，这个过程中压缩室内外的压力也随之变化。
当气体经过进口叶轮后，压力和速度都较低，此时气体压力和周围环境大致相同；当气体进入到压缩叶轮内部，并随着转子高速旋转时，气体被不断加压，压力逐渐增大；当气体经过离心叶轮后，它达到了最高的压缩程度，压力已达到了较高的水平，接下来经过出口通道进入下一个部分。
3. 出口通道与电机驱动在离心叶轮的压缩作用下，气体被压缩成了高压气体，在压缩室的末端，压缩气体最终经过出口通道被排出，在此之前，出口通道通常连接着一个冷却器，对高温气体进行冷却，冷却后的气体密度变大，且易于被输送到下游流体系统。
驱动离心式压缩机的电机通常是三相异步电机，它提供转子所需的动力，驱动离心叶轮高速旋转，和气体进行压缩。
在工作过程中，需要对压缩机进行实时监测和控制，确保运行的稳定性和性能。
离心式压缩机的工作原理
离心式压缩机的工作原理
离心式压缩机是一种常见的压缩机类型，其工作原理基于离心力和惯性原理。
下面将不带标题的介绍离心式压缩机的工作原理：
离心式压缩机由一个轴向旋转的叶轮和一个固定的壳体组成。
原料气体通过进气口进入壳体，并被引导到旋转叶轮上。
当叶轮旋转时，叶轮上的叶片通过高速运动产生了离心力。
由于叶轮的高速旋转，气体被迫向离心方向移动，并且在移动过程中，气体受到叶轮叶片的挤压作用。
当气体通过叶片时，叶片的形状和角度会改变气体的流动方向，并将其压缩。
压缩过程中，气体的压力和温度逐渐增加。
压缩后的气体通过压缩机的出口被释放到下一个步骤或系统中，用于相应的应用。
离心式压缩机的关键在于叶轮的设计和旋转速度。
叶轮的设计决定了增压效果和效率，而旋转速度决定了气体的压缩比。
需要注意的是，离心式压缩机的运行需要提供适当的润滑和冷却。
润滑剂可以减少叶轮和壳体之间的摩擦，并提高效率和寿命。
冷却则可避免过热现象产生，确保压缩机正常运行。
总结：离心式压缩机通过叶轮的高速旋转和离心力的作用来压缩气体。
原料气体通过进气口进入叶轮，受到叶片的挤压和方向改变，最终被压缩后从出口释放。
压缩机的设计和旋转速度是关键因素，润滑和冷却也是运行必需的条件。
离心式压缩机原理
1. 工作原理离心式制冷压缩机有单级、双级和多级等多种结构型式。单级压缩机主要由吸气室、叶轮、扩压器、蜗壳等组成，如图6-1所示。对于多级压缩机，还设有弯道和回流器等部件。一个工作叶轮和与其相配合的固定元件（如吸气室、扩压器、弯道、回流器或蜗壳等）就组成压缩机的一个级。多级离心式制冷压缩机的主轴上设置着几个叶轮串联工作，以达到较高的压力比。多级离心式制冷压缩机的中间级如图6-2所示。为了节省压缩功耗和不使排气温度过高，级数较多的离心式制冷压缩机中可分为几段，每段包括一到几级。低压段的排气需经中间冷却后才输往高压段。 1—进口可调导流叶片 2—吸气室 1—叶轮 2—扩压器 3—叶轮 4—蜗壳 5—扩压器 6—主轴 3—弯道 4—回流器图6-1所示的单级离心式制冷压缩机的工作原理如下：压缩机叶轮3旋转时，制冷剂气体由吸气室2通过进口可调导流叶片1进入叶轮流道，在叶轮叶片的推动下气体随着叶轮一起旋转。由于离心力的作用，气体沿着叶轮流道径向流动并离开叶轮，同时，叶轮进口处形成低压，气体由吸气管不断吸入。在此过程中，叶轮对气体做功，使其动能和压力能增加，气体的压力和流速得到提高。接着，气体以高速进入截面逐渐扩大的扩压器5和蜗壳4，流速逐渐下降，大部分气体动能转变为压力能，压力进一步提高，然后再引出压缩机外。对于多级离心式制冷压缩机，为了使制冷剂气体压力继续提高，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩，如图6-2所示。因压缩机的工作原理不同，离心式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机相比，具有以下特点：①在相同制冷量时，其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。相同的制冷工况及制冷量，活塞式制冷压缩机比离心式制冷压缩机（包括齿轮增速器）重5~8倍，占地面积多一倍左右。②无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单。目前对中小型组装式机组，压缩机可直接装在单筒式的蒸
离心压缩机的工作原理
离心压缩机的工作原理
离心压缩机是一种常见的压缩机类型，其工作原理是将气体通过离心力的作用来提高气体的压缩比。
其基本组成部分包括压缩机壳体、转子、气体进口和排气口。
离心压缩机的工作过程如下：
1. 气体进入压缩机壳体：气体从进口进入离心压缩机的壳体。
2. 转子旋转：压缩机转子通过驱动装置旋转，创建强大的离心力。
3. 离心力提高气体压缩比：因为离心力的作用，气体被迫向外移动，并在转子的周围形成高压区域。
这导致气体的压缩比增加。
4. 排气：当气体压缩到一定程度后，通过排气口排出压缩后的气体。
排出的气体压力比进入时显著提高。
需要注意的是，离心压缩机的工作效率与离心力的大小和旋转速度有关。
更高的离心力和旋转速度通常会导致更高的压缩比，但同时也会产生更大的能量消耗和机械负荷。
因此，在实际应用中，需要根据具体需要来选择合适的离心压缩机型号和参数。
离心压缩机在工业生产和制冷系统中广泛应用，例如空调系统、制冷设备、气体输送等。
其工作原理的应用可使气体被有效地压缩和处理，并满足相应的生产或制冷需求。
离心式压缩机
（3）运转可靠性。机组连续运转时间在一年以上，运转平稳，操 作可靠，因此它的运转率高，而且易损件少，维修方便。目前大 型石油化工过程用离心式压缩机多为单机运行。
（4）气体不与机器润滑系统的油接触。在压缩气体过程中，可以 做到绝对不带油，有利于气体进行化学反应。
（5）转速较高。适宜用工业汽轮机或燃气轮机直接驱动，可以合 理而充分的利用工艺过程本身的热能，节约能源。
缺点： （1）还不适用于气量太小及压力比过高的场合。 （2）离心式压缩机的效率一般低于活塞式压缩机。 （3）离心式压缩机的稳定工况区较窄。
§2 气体在级中的流动及基本方程
气体在压缩机叶轮中的流动与液体在泵叶轮中流动非
离心式压缩机
离心式压缩机
§1 离心式压缩机的主要构件及基本原理 §2 气体在级中的流动及基本方程 §3 级中能量损失 §4 离心式压缩机的特性曲线 §5 离心式压缩机的性能调节 §6 相似原理在离心式压缩机中的应用 §7 离心式压缩机的主要零部件 §8 离心式压缩机密封装置 §9 离心式压缩机润滑系统
获得同样的能头时，两者的压力升Δp相差很大；
➢气体是可压缩的，在气体压力提高的同时，其他状 态参数如比容、温度等都在变化。尤其在高速下，气 体的流动更复杂。
气体在压缩机内的流动情况分析：
欧拉方程；伯努利方程；用热力学基本方程来分析气 体在压缩过程中状态参数的变化及其对流动影响。
➢在离心式压缩机中气体的流动实际上是属于三元非 稳态流动。
§1 离心式压缩机的主要构件及基本原理
离心压缩机是利用旋转叶轮实现能量转换，使气 体主要沿离心方向流动从而提高气体压力的机器。
1.1 离心式压缩机的主要构件
离心压缩机的原理
离心压缩机的原理
离心压缩机是一种常见的压缩空气或气体的设备，它利用离心力将气体从进口吸入，并在高速旋转的离心轮盘内提高气体的压力。
离心压缩机的工作原理如下：
1. 进气：气体通过进气口进入压缩机的进气室，同时离心轮盘开始旋转。
2. 离心力：随着离心轮盘的旋转，气体被甩到轮盘边缘，产生离心力。
离心力的作用是将气体从轮盘中心推向边缘。
3. 压缩：气体在离心轮盘边缘被推向靠近固定壁的离心轴，形成压缩工作区域。
同时，气体也被离心力压缩，增加了气体的压力。
4. 排气：压缩后的气体在离心轴上的排气口处被强制排出。
这样，气体在压缩机内完成了从进气到排气的循环。
需要注意的是，离心压缩机的工作过程是连续进行的。
进气和排气是同时进行的，因此可以实现连续不断地将气体压缩的效果。
离心压缩机具有结构简单、体积小、重量轻、运行平稳等优点，因此广泛应用于工业生产、制冷空调、空气压缩等领域。
离心式压缩机工作原理及结构图..
离心式压缩机工作原理及结构图2016-04-21 zyfznb转自老姚书馆馆修改分享到微信一、工作原理汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。
而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。
气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。
如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。
级间的串联通过弯通，回流器来实现。
这就是离心式压缩机的工作原理。
二、基本结构离心式压缩机由转子及定子两大部分组成，结构如图1所示。
转子包括转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。
定子则有气缸，定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。
在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。
各个部件的作用介绍如下。
1、叶轮叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件，驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量，它是压缩机中唯一的作功部件，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，也有没有轮盖的半开式叶轮。
2、主轴主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。
根据其结构形式。
有阶梯轴及光轴两种，光轴有形状简单，加工方便的特点。
3、平衡盘在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等，使转子受到一个指向低压端的合力，这个合力即称为轴向力。
轴向力对于压缩机的正常运行是有害的，容易引起止推轴承损坏，使转子向一端窜动，导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置，情况严重时，转子可能与固定部件碰撞造成事故。
平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。
它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力，另一侧通向大气或进气管，通常平衡盘只平衡一部分轴向力，剩余轴向力由止推轴承承受，在平衡盘的外缘需安装气封，用来防止气体漏出，保持两侧的差压。
离心式压缩机解析
但气体与液体性质不同，又使其流动过程有所区别：
➢气体与液体的密度相差很大，因此当它们通过叶轮
获得同样的能头时，两者的压力升Δp相差很大；
➢气体是可压缩的，在气体压力提高的同时，其他状 态参数如比容、温度等都在变化。尤其在高速下，气 体的流动更复杂。
气体在压缩机内的流动情况分析：
欧拉方程；伯努利方程；用热力学基本方程来分析气 体在压缩过程中状态参数的变化及其对流动影响。
（3）回流器 ——使气流以一定方向均匀进入下一级 叶轮入口。回流器中一般都装有导向叶片。
（4）吸气室 ——将气体从进气管（或中间冷却器出 口）均匀地引入叶轮进行压缩。
（5）蜗壳 ——把从扩压器或直接从叶轮出来的气体 收集起来，并引出机外。在蜗壳收集气体的过程中， 由于蜗壳外径及通流截面的逐渐扩大，因此它也起着 一定的降速扩压作用。
定子：扩压器、弯道、回流器、吸气室和蜗壳 等固定元件 。
（1）扩压器 ——离心式压缩机中的转能部件。气体 从叶轮流出时速度很高，为此在叶轮出口后设置流通 截面逐渐扩大的扩压器，以将这部分速度能有效地转 变为压力能。
（2）弯道——设置于扩压器后的气流通道。其作用 是将扩压器后的气体由离心方向改为向心方向，以便 引入下一级叶轮去继续进行压缩。
中国石油大学（华东）
离心压缩机
水平剖分型：气缸剖分为上下两部分，螺栓连接。上下
机壳为组合件，由缸体和隔板组成。适于中低压压缩机 （一般低于5MPa）。
中国石油大学（华东）
离心压缩机
垂直剖分型：气缸为筒形。隔板上下剖分（螺栓连接成
为整体，气缸两侧端盖用螺栓紧固。隔板转子组装后送 入筒形缸体。抗内压能力强，密封好，刚性好，温度、 压力引起的变形均匀目前合成氨装置中合成气体压缩机的排气量达 6000m3/min以上。在产量大于600吨/日的合成氨厂中主要的工艺 用压缩机几乎都采用了离心式压缩机。
离心式压缩机结构原理
• 叶轮组成及种类： • 按叶轮结构型式 • 闭式叶轮：性能好、效率高；由于轮盖的 影响，叶轮圆周速度受到限制。 • 半开式叶轮：效率较低，强度较高。 • 双面进气叶轮：适用于大流量，且轴向力 平衡好。
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压缩机结构
3、平衡盘 平衡盘又名卸荷盘，压缩机的平衡盘一般装载汽 缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另 一侧受常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上 一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差。 4、推力盘 推力盘主要承受推力轴承的轴向力，由光洁度很 高的不锈钢板材经线切割制造而成。其两侧分别 为推力轴承的正副止推块。推力盘有的设置在压 缩机的高压端，有的设置在机组的压缩机的两段 之间
离心式压缩机按结构大致可分为， 水平剖分型、筒型、等温型三种。
• 水平剖分型 气缸被剖分为上、下两部分，一般用于空 压机，排气压力限在4—5MPa。不适合用于高压和含氢 多且分子量小的气体压缩。 • 筒形 也就是垂直剖分型，筒形气缸里装入上、下剖分 的隔板和转子，气缸二侧端盖用螺栓紧固。由于气缸是 圆筒形的，抗内压能力强，对温度和压力所引起的变形 也较均匀。主要用于汽油改质、脱硫等石油精制装置的 循环机和其他石油化工用的循环机，使用压力可达 45MPa。 • 等温型 这种压缩机就为了能在较小的动力下对气体进 行高效的压缩，把各级叶轮压缩的气体，通过级间冷却 器冷却后再导入下一级的一种压缩机。
结构型式：水平剖分型和垂直剖分型。
，
又称为机壳。由壳体和进排 气室组成，内装有隔板、密 封体、轴承等零部件。对它 的主要要求是：有足够的强 度以承受气体的压力，法兰 结合面应严密，主要由铸钢 组成。
• 水平剖分型 这种气缸壳体是在中心线处剖 分为上、下两部份，用锥销定位和螺栓联 接。接合面的密封采用涂密封胶或专配密 封剂，拧紧联接螺栓。此类结构的气缸进 、出气管口一般布置在气缸壳体的下半部 （简称缸体），检修时揭去气缸壳体上半 部（简称缸盖），便可拆装和检修内件。 缸体上装有两个导柱，作为装卸缸盖时引 导用，以免缸盖隔板同转子相碰。
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结构型式：水平剖分型和垂直剖分型。
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压缩机结构
1、气缸：是压缩机的壳体，
又称为机壳。由壳体和进排 气室组成，内装有隔板、密 封体、轴承等零部件。对它 的主要要求是：有足够的强 度以承受气体的压力，法兰 结合面应严密，主要由铸钢 组成。
• 水平剖分型 这种气缸壳体是在中心线处剖 分为上、下两部份，用锥销定位和螺栓联 接。接合面的密封采用涂密封胶或专配密 封剂，拧紧联接螺栓。此类结构的气缸进 、出气管口一般布置在气缸壳体的下半部 （简称缸体），检修时揭去气缸壳体上半 部（简称缸盖），便可拆装和检修内件。 缸体上装有两个导柱，作为装卸缸盖时引 导用，以免缸盖隔板同转子相碰。
压缩机结构
压缩机结构
3、气封：密封段与段，级与级之间的静密封 。防止机器内部通流部分各空腔之间泄漏 的密封称内部密封。内部密封如轮盖、定 距套和平衡盘上的密封，一般做成迷宫型 。
a)镶嵌曲折型密封 c)台阶型密封
b)整体平滑型密封
• 防止或减少气体由机器向外部泄漏或由外部向机 器内部泄漏（在机器内部气体压力低于外部气压 时）的密封，称外部密封或称轴端密封 • 对于外部密封来说，如果压缩的气体有毒或易燃 易爆，如氨气、甲烷、丙烷、石油气、氢气等， 不允许漏至机外，必须采用液体密封、机械接触 式密封、抽气密封或充气密封等；当压缩的气体 无毒，如空气、氮气等，允许少量气体泄漏，也 可以采用迷宫型密封。化工厂的压缩机中，常采 用的密封有迷宫型、浮环油膜密封、机械接触式 密封和干气密封四种。
压缩机
• 压缩机是一种用于压缩气体以提高气体压 力或输送气体的机器，广泛应用于化工企 业各部门。压缩机种类繁多，尽管用途可 能一样，但其结构型式和工作原理都可能 有很大的不同。气体的压力取决于单位时 间内气体分子撞击单位面积的次数与强烈 程度。
• 因此，提高气体压力的主要方法就是增加 单位容积内气体分子数目，也就是容积式 压缩机（活塞式、滑片式、罗茨式螺杆式 等）的基本工作原理；而利用惯性的方法 ，通过气流的不断加速、减速，因惯性而 彼此挤压，缩短分子间的距离，来提高气 体的压力，离心式压缩机的工作原理属于 这一类。
• 2）压缩比 指压缩机的排出压力和吸入压力之比 ，有时也称压比。计算压比时排出压力和吸入压 力都要用绝对压力。 • 3）转速 指压缩机转子旋转的速度，其单位是 r/min。 • 4）有效功率 在气体的压缩过程中，叶轮对气体 所作的功，绝大部分转变气体的能量，另有一部 分能量损失，该损失基本上包括流动损失、轮阻 损失和漏气损失三部份， 我们将压缩气体的能量 与叶轮对气体所作的功的比值称为有效功率。
• 而压缩机的“缸”，是将一个机壳称为一 个缸，多机壳的压缩机就称为多缸压缩机 。压缩机分成多缸的原因是，当设计一台 离心式压缩机时，有时由于所要求的压缩 比较大，需用叶轮数目较多，如果都安装 在同一根轴上，则会使轴的第一临界转速 变得很低，结果使工作转速与第二临界转 速过于接近，而这是不允许的。另外，为 了使机器设计得更为合理，压缩机各级需 采用一种以上转速时。亦需分缸。一般压 缩机每缸可以有一至十个叶轮。多缸压缩 机各缸的转速可以相同，也可以不同。
• 5）轴功率 离心式压缩机的转子在气体升压 过程中产生的流动损失功率、轮阻损失功 率和漏气损失功率外，其本身也产生机械 损失，即轴承的摩擦损失，这部分功率消 耗占总功率的2%~3%。如果有齿轮传动、 则传动功率消耗同样存在，约占功率的 2%~3%。以上功率消消耗都是在转子对气 体作功过程中产生的，它们的总和即为离 心式压缩机的轴功率，轴功率是选则驱动 机功率的依据。
压缩机结构
• 4、轴承：离心压 缩机上的轴承分径 向轴承和止推轴承 两种。 • 径向轴承的作用 是承受转子重量和 其他附加径向力， 保持转子转动中心 和气缸中心一致， 并且在一定转速下 正常旋转。
图8 五油锲倾斜块式径向轴承 1．瓦块 2.上轴承套3.螺栓4.圆柱销5.下轴承套 6．定位螺钉 7.进油节流圈
浮环密封主要是高压油在浮环与轴套之间 形成油膜而产生节流降压阻止机内与机外 的气体相通。由于是油膜起主要作用，所 以又称为油膜密封。
整个机械密封由一套双端面主机械密封和一套单端 面辅助机械密封组成，如图3－3－53所示。
CRANE28型螺旋槽气体密封结 构如
螺旋槽的型式如图3－3－55所 示
• 垂直剖分型 （又称筒型），气缸壳体是个 整体圆筒，两端或一端设有端盖封头，用 高压螺栓与筒体紧固，或用剪力环定位。 端盖封头与圆筒机壳密封，常采用“O”形 环和背环密封，绕型垫密封或其它型式的 密封。“O”形环的材料可根据介质性质、 温度和压力的不同，选用硅橡胶或氟塑料 等材料做成。圆筒式壳体的轴承架有与端 盖封头铸成一体的，也有的用螺钉将轴承 架与端盖封头联接固
水平剖分式
筒形Biblioteka 等温型压缩机单级离心式
离心式压缩机的术语
在离心式压缩机的术语中 ，常用的有“级”、“段 ”和“缸”。所谓压缩机 的“级”，是由一个叶轮 及与其相配合的固定元件 所构成。压缩机的“段” ，是以中间冷却器作为分 段的标志。如图离心式压 缩机中，气流在第三级后 被引出进行冷却，所以它 是两段压缩机，一至三级 是第一段，后面的四至五 级为第二段。
• 6）效率 指压缩机输出气体的有效功率与轴 功率的比值，主要用来说明传递给气体的 机械能的利用程度。
• 应用最为广泛的是往复式（活塞式）压缩 机 • 离心式压缩机用途很广最经济，气体的流 动是连续的，其流量比容积型、压缩机要 大得多 。 • 例如石油化学工业中，炼油和石化工业中 普遍使用各种氢气压缩机，富气压缩机， 离心式压缩机主要用于小功率的燃气轮机， 内燃机增压以及动力风源等。
压缩机结构
• 2、隔板：隔板安装在气缸壳体内 ，与气缸壳体或内机壳组成压缩机 的气道，即形成扩压器、弯道及回 流器等。隔板一般采用铸铁件，经 时效热处理后加工而成。隔板均为 水平剖分，以便拆卸装配。
• 扩压器 扩压器的种类一般可分为无叶扩压器、叶 片扩压器和直叶壁形扩压器。图5一2为无叶扩压器 ，由二个隔板平行壁构成的等宽度环形通道。这种 扩压器结构最简单，造价最低，工作范围大，一般 离心式压缩机都采用这种结构型式的扩压器
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离心式压缩机与活塞式压缩机相比，特点
1．结构简单，易损零件少，运转可靠。一般 能连续 运行2年以上，因此不需要备用机。 2．转速高、生产能力大，体积小。投资减少 ，操作人员减少。 3．供气均匀有利稳定生产；气体不必与油相 接触，正常情况下气体不带油，有利于化学 反应。 4．由于离心式压缩机多采用蒸汽轮机驱动， 有利于合理使用工厂余热，降低能源消耗。
• 一台离心式压缩机总是由一级或几级所组 成。从级的类型来看，一般可分为中间级 和末级两类。中间级是由叶轮、扩压器、 弯道、回流器所组成。在离心式压缩机的 段中，除了段的最后一级外，其余的级均 为中间级。末级是由叶轮、扩压器和蜗壳 所组成（有的末级只有叶轮和蜗壳而无扩 压器）。
压缩机原理
离心压缩机的典型结构
• 叶轮组成及种类： • 按叶轮结构型式 • 闭式叶轮：性能好、效率高；由于轮盖的 影响，叶轮圆周速度受到限制。 • 半开式叶轮：效率较低，强度较高。 • 双面进气叶轮：适用于大流量，且轴向力 平衡好。
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压缩机结构
3、平衡盘 平衡盘又名卸荷盘，压缩机的平衡盘一般装载汽 缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另 一侧受常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上 一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差。 4、推力盘 推力盘主要承受推力轴承的轴向力，由光洁度很 高的不锈钢板材经线切割制造而成。其两侧分别 为推力轴承的正副止推块。推力盘有的设置在压 缩机的高压端，有的设置在机组的压缩机的两段 之间
• 弯道及回流器 为了把扩压后的气体引导到下一级叶轮去继续进行增压 ，需要在扩压器之后设置弯道和回流器，如图5—3所示。弯道是连接 扩压器与回流器的一个圆弧形通道，弯道内一般不设置叶片，气流在 弯道内转180。以后进入回流器。回流器气道中装有反向导叶流片，叶 片中心线和叶轮叶片一样，也是圆弧形的，或一段圆弧和出口处一段 直线相结合。叶片形状有等厚度和变厚度两种，叶片一般为12～18片 。
离心式压缩机的技术参数
• 离心式压缩机的主要参数是流量、压缩比、有效 功率、轴功率、转速、效率。 • 1）流量 指单位时间内流经压缩机流道任一截面 的气体量，通常以体积流量和质量流量两种方法 来表示。体积流量是指单位内流经压缩机流道任 一截面的气体体积，其单位为m3/s。因气体的体 积随温度和压力的变化而变化，当流量以体积流 量表示时，须注明温度和压力。质量流量是指单 位时间内流经压缩机流道任一截面的气体质量， 其单位为kg/s。
压缩机结构
2、叶轮 叶轮又称工作轮，是压缩机的最主要的部件。叶轮随 主轴高速旋转，对气体做功。气体在叶轮叶片的作用下， 跟着叶轮作高速旋转，受旋转离心力的作用以及叶轮里的 扩压流动，在流出叶轮时，气体的压强、速度和温度都得 到提高。 按结构型式叶轮分为开式、半开式、闭式三种，在大 多数情况下，后二种叶轮在压缩机中得到广泛的应用。
压缩机结构
止推轴承的作用是承受 转子的轴向力，限制 转子的轴向转动，保 持转子在气缸中的轴 向位置。其可分为米 契尔轴承和金斯伯雷 轴承。
金斯伯雷止推轴承 1.底环2.上水准块 3.下水准块4.止推瓦块
压缩机结构
1、主轴 压缩机的关键部件，他是主要起到装配叶轮、平 衡盘、推力盘的作用，是转子部分的中心部位
离心式压缩机按结构大致可分为， 水平剖分型、筒型、等温型三种。
• 水平剖分型 气缸被剖分为上、下两部分，一般用于空 压机，排气压力限在4—5MPa。不适合用于高压和含氢 多且分子量小的气体压缩。 • 筒形 也就是垂直剖分型，筒形气缸里装入上、下剖分 的隔板和转子，气缸二侧端盖用螺栓紧固。由于气缸是 圆筒形的，抗内压能力强，对温度和压力所引起的变形 也较均匀。主要用于汽油改质、脱硫等石油精制装置的 循环机和其他石油化工用的循环机，使用压力可达 45MPa。 • 等温型 这种压缩机就为了能在较小的动力下对气体进 行高效的压缩，把各级叶轮压缩的气体，通过级间冷却 器冷却后再导入下一级的一种压缩机。