探究离心式压缩机的结构设计

探究离心式压缩机的结构设计

化工企业中经常应用到离心式压缩机设备。对于离心式压缩机的正常使用，不仅能够有效提高化工生产的效率，同时还能使得所生产的化工产品具有更高的质量保障。然而，一旦离心式压缩机出现结构方面的问题，会给整个化工企业的生产和运行带来极大的损失。为了排除化工企业运行中的安全隐患，需要对离心式压缩机的质量进行提升，通过科学的方式对离心式压缩机的结构进行合理设计意义重大。

1 离心式压缩机的类型及结构特点

离心式压缩机也被称为透平式压缩机，其主要作用是将气体压缩，由转子与定子两个结构形成。离心式压缩机的工作过程：叶轮高速旋转使周围气体随之转动，通过离心作用将气体推送到扩压器中，在叶轮周围形成真空环境，这样外界的新鲜气体便会进入到叶轮内。经过叶轮的不断转动使气体形成反复的吸入排除，保证了施工环境内的空气流通。离心式压缩机按结构特点可分为水平剖分式、垂直剖分式两种类型，其结构特点下。

1.1 水平剖分离心式压缩机

水平剖分离心式压缩由定子和转子两部分组成，定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分，通常称它为上下机壳。上下机壳用联接螺栓联成一个整体，便于拆装检修。

1.2 垂直剖分离心式压缩机

垂直剖分离心式压缩机，其缸体为筒形，两端盖用联接螺栓与筒形缸体成一个整体，隔板与转子组装后，用专用工具送入筒形缸体。隔板为垂直剖分，隔板与隔板由联接螺栓联成一个整体。检修时需打开端盖，将转子和隔板同时由筒形缸体拉出。以便进一步分解检修。

2 离心式压缩机主要元件

2.1 叶轮

对于离心式压缩机而言，叶轮是唯一对气体介质进行做功的元件。气体在叶轮的旋转作用下会获得速度和压力能，并且在离心力的作用下会随着叶轮出口甩出，已完成气体介质的增压和输送。

2.2 扩压器

扩压器由叶轮出口两侧隔板，按设计构思形成的环形通道。根据环形通道内结构的不同，则扩压器可分为无叶扩压器、叶片扩压器两种形式。

2.3 弯道及回流器

弯道及回流器位于扩压器之后，由叶轮甩出的气体介质。经扩压器减速增压后进入弯道，气流经弯道使流向反转180之后流向回流器。

2.4 进气室

进气室也称吸气室，其作用是将气体从进气管中引至叶轮入口。进气室在设计时，要注意避免出现气流速度不均和分离现象，降低流动损失、保证气流在叶轮入口有较均匀的速度场和压力场。

2.5 排气室

排气室的作用是汇集由扩压器或叶轮排出的气体，以便引至机外管网系统。同时还有降低气流速度，提高气体压强的功能。

2.6 密封

离心式压缩机在正常的运行过程中，如果其转子与定子之间存在摩擦或碰撞，不仅会大幅度降低离心式压缩机的运行效率，还可能会增大离心式压缩机故障出现的可能性。对于转子与定子之间的设置，需要保持有一定的间隙。虽然转子与定子间存在间隙，但决不允许离心式压缩机出现运行泄漏的情况，因此需要采取有效的措施以保证其具有更高的密封性能。

2.7 干气密封

通过干气密封处理，能够有效地消除离心式压缩机工艺管道的油污染，从而使得离心式压缩机具有更高的工作效率。对于干气密封的形式，主要有以下几个方面：①串联干气密封。这一密封形式能够进行外置密封处理，其作为外置密封处理的备用操作方式深受人们的好评。这种密封形式能够在工艺气和大气之间形成一种附加障碍，从而具有更好的密封效果;②双密封。采用双密封的形式，能够使得整个工艺气污染不会散发。在该种形式的密封环境下，其密封压力会稍微高压工艺气压，并且保证所提供的氮气为过滤之后的，这样能够对密封环境进行有效地维持。

2.8 润滑

润滑是保证离心式压缩机得以正常运行的重要条件之一。这是因为压缩机的转子进行旋转的时候，会使得离心式压缩机的轴颈与轴承做相对运动，从而使得这两者之间产生较大的摩擦与热量。而润滑的主要目的是将这两者之间的干摩擦转化为液体摩擦，这样在降低机械损耗的同时，还能使得转动设备更加安全、持久的运行。一般来说，对于压缩机的润滑系统，主要有润滑油箱、主辅助油泵，油冷却器和过滤器，高位油箱，阀门及管路等组成。

3 离心式压缩机并联意义及串联意义

离心式压缩机并联主要适用于以下情况：①气体需用量很大，一台定形产品的设备不能满足气体流量的需求，这时可以考虑利用两台流量较小的压缩机并联使用。以满足生产工艺所需的气体流量;②气体用量经常大范围的变动，两台压缩机并联运行，其效果较为理想，用气量较小时，一台压缩机运行，另一台备用，气体流量需要增加时，两台压缩机并联运行。压缩机并联运行是解决大流量供求矛盾的有效措施，用户可根据生产工艺特点、设备供货情

况等因素，适当选择配置方案。离心式压缩机串联运行，主要是解决生产工艺要求压力很高，或要求压力调节范围很大，而又选不到满足这一要求的系列产品，这时往往采用两台压缩机串联运行，来解决生产上这一技术难题。

4 离心式压缩机调节任务和方法

离心式压缩机与管网联合工作，共同实现气体介质的输送任务。在实际的应用过程中，对于不同的生产产品和生产工艺，所需求的气体介质流量和压力各不相同。而对离心式压缩机进行调节，主要是根据实际的生产工艺来对气体介质的流量或压力进行调节，以满足实际的生产需求。由于生产工艺变化特点不同，对气体介质的参数也有不同要求。有些情况只要求流量改变，还有些情况只要求压力改变，也有要求流量和压力同时都改变的情况，针对生产工艺的这些具体要求，按照调节对象的不同，则调节任务又有等压力调节、等流量调节和比例调节等三种形式：①等压力调节：压缩机排气压力不变，进行流量调节;②等流量调节：输送气体介质的流量不变，只进行排出压力的调节;③比例调节：系指保持压力比不变(如防喘振调节)，或保持两种气体介质的流量百分比不变的调节。

5 结束语

综上所述，离心式压缩机的结构构造是比较复杂的，无论是其结构中的任何一个构件出现了问题，都会严重影响到整个离心式压缩机的正常稳定运行。设计人员需要对离心式压缩机的结构组成构建有非常充分地了解，并且在进行结构设计的过程中，合理地运用相应的设计参数。从而使得离心式压缩机的结构设计能够做得更加科学、合理，离心式压缩机能够更好地为化工企业所应用，将其使用价值充分地展现出来，最终实现化工企业的可持续发展。