离心式压缩机

流体机械课程论文

题目：离心式压缩机

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时间：2012 年06 月10 日

离心式压缩机结构原理

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。

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。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。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。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。

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。

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。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。

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。

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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）。

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、扩压器蜗

壳所组成（有的末级只有叶轮和蜗壳而无扩压器）。

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）。

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。

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