离心压缩机原理及结构

第2节：离心式压缩机的主要术语和技术参数
一、主要术语 1、标准状态： 指压力为760 mmHg,温度为0℃的干空气. 2、湿度： 表示大气干湿程度的物理量，分为： 绝对湿度：指单位体积空气中所含水蒸汽质量。 相对湿度：指空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱 含水蒸汽密度的百分比值，用ψ 表示. 3、气体常数R：R=8314/μJ/kg.k(μ是分子量)，对每一 种气体它是一个常数，单一气体可查表，混合气体可以 计算． 4、绝热指数：气体的定压比热与定容比热之比．
3、 温度：一般用摄氏温度t (℃)表示,在工程计算中多利用绝对温度 T(K)来表示,两者之间的关系为T= t +273.15 4、 压力：气体在单位面积的容器壁上所作用的力叫做气体压力。 其单位有mmH2O、mmHg、kgf/cm2、Pa、Mpa、bar等。 5、 功率：单位时间所做的功叫功率，常用单位是KW。 内功率—用于提高气体压力和克服内损失（流动和泄漏）所消耗的 功率，用Ni表示。 轴功率—用于提高气体压力和克服内、外损失（机械）所消耗的功 率，也就是驱动压缩机所需要的功率，用NS表示。 6、 转速：指压缩机转子在单位时间内的转动速度，用n表示，其单 位为r/min。 每台压缩机必须标出其流量、压力、转速、功率等主要性能参数， 并注明其进气条件和介质种类。
第一章：概述
第1节 压缩机械的分类 一、 按压缩气体的方式不同，压缩机通常分为两类：
容积式和透平式。
一般容积式压缩机宜用于中小流量的场合； 透平式压缩机宜用于大流量的场合。
从能量观点来看：压缩机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。 容积式压缩机气体压力的提高是利用气体容积的缩小来达到的。 透平式压缩机气体压力的提高是利用叶轮和气体的相互作用来达到。
按压缩气体的方式
气体压缩机 容积式 往复式 回转式 罗 叶 螺 滑 茨 氏 杆 片 式 式 式 式 离 轴 斜 复 心 流 流 合 式 式 式 式 透平式
活 柱 隔 塞 塞 膜 式 式 式
第1节 压缩机械的分类
二、 按气流运动方向分类
1. 离心式—气体在压缩机中的流动方向大致与 旋转轴相垂直。 2. 轴流式—气体在压缩机中的流动方向大致与 旋转轴相平行。 3. 斜流式—气体在压缩机中的流动方向介于离 心式和轴流式之间，流动方向与旋转轴成某一夹角。 4. 复合式—在同一台压缩机内，同时具有轴流 式与离心式（斜流式）工作叶轮，一般轴流在前， 离心在后。
第1节 压缩机械的分类
三. 按压力分类 透平式压缩机械按出口压力高低可 分为通风机、鼓风机、压缩机。 1. 通风机：指大气压在101325 Pa， 温度为20℃,出口全压值小于15 Kpa （表压）的风机。 2. 鼓风机：指升压在15 Kpa~200Kpa （表压）之间或压比大于 1.15小于3 的风机。 3. 压缩机：指升压大于200 Kpa（表 压）或压比大于3的风机。
第2节
静子
静子中所有零件均不能转动，它是由机壳、扩压器、 弯道、回流器、蜗室和密封等组成。 一、 机壳 机壳也称为气缸、机壳是静子中最大的零件。它通 常是用铸铁或铸钢浇铸出来的。对于高压离心压缩机， 采用圆桶形锻钢机壳，以承受高压。 机壳一般有水平中分面，以便于装配、检修。 上下机壳用定位销定位，用螺栓联接，下机壳装有导 向柱，便于拆装定位。 吸气室、蜗壳也是机壳的一部分，它的作用是把气 体均匀地引入叶轮，然后顺畅地导出机壳。吸气室内 通常浇铸有分流肋，使气流更加均匀，也起到增加机 壳刚性的作用。
第2章 离心压缩机的工作原理。
气体由吸气室吸入，通过叶轮对气体做功，使气体压力、 速度、温度提高。然后流入扩压器，使速度降低，压力提高。 弯道和回流器主要起导向作用，使气体流入下一级继续压缩。 最后，由末级出来的高压气体经涡室和出气管输出。 由于气体在压缩过程中温度升高，而气体在高温下压缩， 消耗功将会增大，为了减少压缩耗功，故对压力较高的离心式 压缩机在压缩过程中采用中间冷却器，即由某中间级出口的气 体，不直接进入下一级，而是通过蜗室和出气管，引到外面的 中间冷却器进行冷却，冷却后的低温气体，再经吸气室进入下 级压缩。 离心式压缩机零件很多，这些零件又根据它们的作用组成 各种部件。我们把离心式压缩机中可以转动的零部件统称为转 子，不能转动的零、部件称为静子。
AI系列
AI系列
单吸单级双支承悬臂结构，电 机通过联轴器直联驱动 机壳为铸铁铸而成，水平剖分
转子由叶轮，密封套，传动轴 等组成，经静、动平衡校验
密封：口圈密封为梳齿型； 轴 端密封视介质不同分别采用梳齿 形，碳环或充气密封 进气方向：轴向 排气方向：根据需要
AⅠ系列离心鼓风机剖面图
AII系列
第三节 段和级 正如前述，为了节省压缩机的耗功，压缩机 常常有中间冷却器，中间冷却器把全部级分隔成 几个段。在每段里，有一个或几个级，每个级是 由一个叶轮及与其相配合的固定零件所构成。 对于离心式压缩机级来说，从其基本结构上来看， 它可以分为中间级和末级两种。 一、中间级 中间级由叶轮、扩压器、弯道和回流器等组 成。气体经过中间级后将直接流到下一级去继续 进行增压。 在离心压缩机的每一段里，除了段中的最后 一级外，都属于这种中间级。
第一节 离心风机型号命名及含义
型号由以下几部分组成
第二节 系列分类及结构特点
AⅠ—单级、低速、悬臂结构 AⅡ—单级、低速、双支承结构。 钢板焊接机壳 铸铁机壳 B—单级、高速、悬臂结构，一般为铸铁机壳。 BⅡ—单级、高速、双支承结构，一般为铸铁机壳。 C—多级、低速、铸铁机壳、压力强制润滑 D 、DL—多级、高速、铸铁机壳（带有垂直剖分面），压力强制 润滑。 E—多级、高速、铸铁机壳、水平剖分机壳，压力强制润滑。 EⅠ—多级、高速、铸铁机壳、带有垂直剖分、带中间冷却器、压 力强制润滑。 EZ、EP—多级、高速、铸铁机壳、不带有垂直剖分、带中间冷却 器、压力强制润滑。 SJ—单级、双支承、钢板焊接机壳，主轴转速在1500r/min以下。 W—单级、双支承、钢板焊接机壳，输送介质入口温度大于350℃
离心压缩机原理及结构
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目录
第一章 第一节 第二节 第二章 第一节 第二节 第三节 第三章 第一节 第二节 第三节 概述 压缩机械的分类 离心压缩机的主要技术术语和技术参数 离心压缩机的工作原理 转子 静子 段和级 陕鼓离心类风机系列结构特点和分类 陕鼓离心风机型号命名及含义 系列分类及结构特点 陕鼓与MAN合作生产的离心风机型号 命名及含义 第四节 润滑油及润滑油系统简介 第五节 轴承系列简介
六、密封 密封有隔板密封、轮盖密封和轴端密封。密封的 作用是防止气体在级间倒流及向外泄漏。为了防止通 流部分中的气体在级向倒流，在轮盖处设有轮盖密封。 在隔板和转子之间设有隔板密封。这两种密封统称为 内密封。 为了减少和杜绝机器内部的气体向外泄漏，或外 界空气向机器内部窜入，在机器端安置端密封。这种 密封称为外密封。 最常用的是迷宫密封，密封片为软金属制成，将 它嵌入密封体内。由于密封片较软，当转子发生振动 与密封片相碰时，密封片易磨损，而不致使转子损坏。 密封的作用原理，是利用气流经过密封时的阻力来减 少泄漏量。
二、主要的技术参数
１、 介质：压缩机输送的气体及成份。 2、流量：又称风量，指单位时间内流经压缩机的 气体量，通常用容积流量和质量流量来表示。 容积流量—指单位时间内流经压缩机的气体容积 量。用Ｑ表示，常用单位m3/min。（应注明是进口还 是出口，不注明，一般按进口法兰处容积流量考虑。） 质量流量—指单位时间内流经压缩机的气体质量。 用Ｇ表示，常用单位kg/sec, 如果忽略外泄量，压缩机 进口与出口处质量流量是相等的。 标准状态容积流量—又称标态流量，指标准状态 下（压力为101325 Pa,温度为0℃）的容积流量,用QN 表示,常用单位Nm3/min。
左 机 壳
隔 板 右 机 壳
四、 回流器 回流器的作用是使气流按所需要的方向均 匀地进入下一级。它由隔板和导流叶片组成。 通常，隔板和导流叶片整体铸造在一起。隔板 借销钉或外缘凸肩与机壳定位。 五、 蜗室 蜗室的主要目的是把扩压器后面或叶轮后 面的气体汇集起来，把气体引导到压缩机外面 去，使它流到气体输送管线或流到冷却器去进 行冷却。此外，在汇集气体的过程中，在大多 数情况下，由于蜗室外径的逐渐增大和通流截 面的渐渐扩大，也对气流起到一定的降速扩压 作用。
二、主轴
主轴上安装所有的旋转零件，它的作用 就是支持旋转零件及传递转矩。主轴的轴线 也就确定了各旋转零件的几何轴线。 主轴通常为阶梯轴，以便于零件的安装。 各阶梯的突肩起轴向定位作用。也可采用光 轴，因为它具有形状简单，加工方便的特点。
三、 平衡盘 在多级离心压缩机中,由于每级叶轮两侧的气体作用 力的大小不等,使转子受到一个指向低压端的合力，这个 合力称为轴向力。轴向力对于压缩机的正常运转是不利 的，它使转子向一端窜动。甚至使转子与机壳相碰，造 成事故。因此要设法平衡（消除）它。 平衡盘就是利用它的两边气体压力差来平衡轴向力 的零件。它位于高压端，它的一侧压力可以认为是末级 叶轮轮盘侧 的间隙中的气体压力(高压)。另一侧通向大 气或进气管，它的压力是大气压或进气压力（低压）。 由于平衡盘也是用热套法套在主轴上。上述两侧压力差 就使转子受到一个与轴向力反向的力。其大小决定于平 衡盘的受力面积。通常，平衡盘只平衡一部分轴向力。 剩余的轴向力由止推盘（止推轴承）承受。 平衡盘的外缘安装气封，可以减少气体泄漏。
第1节 压缩机械的分类 四、 其它分类 （1） 按用途分类 根据风机用于某种装置的名称或者在装 置中的作用来命名分类： 如高炉鼓风机、催化裂化主风机、转炉煤气 鼓风机、锅炉引风机、烧结鼓风机。 （2） 按输送介质分类 如：氨气压缩机、氧气压缩机、氢气压 缩机、天然气压缩机等。 名词解释 透平机械：透平是英语Turbine的音译， 其意思可以译为涡轮机械，它泛指具有叶片 或叶轮的旋转机械，如汽轮机、燃气轮机、 水轮机等。
二、末级 末级由叶轮、扩压器、蜗室等组成。 气体经过这一级增压后将排出机外。流到冷 却器进行冷却，或送往排气管道输出。 对于这两种级的结构型式来说，叶轮是这两 种级所共同具有的，只是在固定元件上有所不同。 对于末级来说，它是以蜗室取代中间级的弯道和 回流器，有时还取代了级中的扩压器。
第3章
陕鼓离心风机系列及结构特点和造型
第1节 转子 转子是离心压缩机的主要部件，它是 由主轴、叶轮、平衡盘等组成的。
一、 叶轮 叶轮也称为工作轮，它是压缩机中最重要的一 个部件。气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮做高 速的旋转。而气体由于受旋转离心力的作用以及在 叶轮里的扩压流动，使气体通过叶轮后的压力得到 了提高。此外，气体的速度能也同样在叶轮里得到 了提高。因此可以认为叶轮是使气体提高能量的唯 一途径。 叶轮是由轮盘、轮盖和叶片组成，这种叶轮称 为闭式叶轮。 按照工艺方法的不同，叶轮又可以分为铆接叶 轮，焊接叶轮，铣制焊接叶轮和整体铸造叶轮。
二、 扩压器 气体从叶轮流出时，它具有较高的流动速 度，为了充分利用这部分速度能，常常在叶轮 后面设置了流通面积逐渐扩大的扩压器，用以 把速度能转化为压力能，以提高气体的压力。 扩压器一般有无叶型、叶片型、直壁型扩压器 等多种形式。 三、 弯道 在多级离心式压缩机中，气体欲进入下一 级就必须拐弯，为此要采用弯道。弯道是由机 壳和隔板构成的弯环形通道空间。
单吸入（或双 吸入）单级双 支承结构
AII系列
进气流量：500～ 3500m3/min 升 温 压：3 ～ 40KP 度：≤200℃
转
速： ≤3000Rpm
B系列
电动机通过联轴器与 增速器低速轴相联，叶 轮安装在高速轴轴端。 底座为整体钢板 焊接结构，兼作油 箱。 进口流量 进口介质温度 压比 电机功率 工作转速 ：40～400m3/min ：20 ～ 250℃ ：1.2 ～ 1.85 ：132 ～1000kW ：6000 ～15000rpm