离心式压缩机的转速调节探讨

离心式压缩机的转速调节探讨

【摘要】离心式压缩机是一种广泛应用的动力设备。在很多较大的企业生产单位都有应用。例如化工、冶金、机械制造等领域。而本文主要是通过对离心式压缩机转子、回流器的结构进行改良，来提高离心式压缩机的转速，以此来提高工作效率。

【关键词】离心式压缩机；压缩机转子；回流器；转速

离心式压缩机一共存在两种形式，一种是以电动机为驱动器的，另一种是以汽轮机为驱动器的。主要用来压缩气体，其中高速旋转的叶轮和流通面积逐渐增加的扩压器是离心式压缩机用了压缩气体的主要部件。而其转速却是由压缩机的转子转动来控制的。我们可以通过改善转子结构，来提高转速。而且其流量也和回流器有很大关系，改变回流器的结构就可以提高很大的转速。

1、离心式压缩机转子的优化

1.1离心式压缩机转子优化的方法

1.1.1适当减轻转子的质量。我们都知道，每一个压缩机的转子组都拥有6级叶片，如果我们适当的将每一个叶轮都减轻一点重量，即做的薄一点，还有就是将轮毅也适当的减轻一些重量。这样一来整个转子就会被减轻了很多重量。当转子重量减轻的时候就会使得其转动速度更加迅速了。而且将叶轮、轮毅做的薄了，还可以留出一定的空间，使气体通过时更加顺畅，而且加大了气体的流量。这样也可以增加工作的效率。

1.1.2缩短支撑轴承间的跨距。在离心式压缩机的实际应用过程当中，因为其安装的时候就已经固定了两支撑间的距离，所以支撑轴承间的跨距一般是固定不变的。如果按照普通的方法进行调节也只能调节极其有限的宽度。所以对于这样的结构离心式压缩机就可以采用调整其他结构间的距离来完成这项调节。比如我们可以调整轴承瓦座之间的距离，来缩短空间距离，这样就可以调整支撑轴承间跨距了。

1.1.3增加转轴的直径。除了减轻转子的质量之外，我们还可以对转子进行改造。比如增加转轴的直径。转轴的直径一旦被增加之后转轴使用起来就会更加坚固。这样做不仅可以使整个转子的运转更加稳定，而且还可以提高转子的速度，使其工作效率增加。

有时候增加转子直径也是一件困难的事。不过现在我们可以通过补焊、电镀等方法来增加转子的直径了。运用这种方法，只要工艺方法正确，制作时认真，就可以很好的增加转轴直径，没有任何的缺憾。

例如使用35CrMOA作为转子材料的时候。我们可以看一下流程。35CrMOA

有其本身存在的特点：表面淬火硬度HRC40一50，强度高，韧性高，淬透性高，可作大截面锻件。由于35CrMOA的这些特点所以它可以做替代材料使用。例如在用作承重和大面积的齿轮时，就可以用其替代38CrMnNi和4OCrNi钢。

尽管这种材料很好，但是施工工艺不能疏忽。由于转轴不是均匀的有粗有细。而且不同的部位所需要增加的直径也并不相同，所以不能只采用一种方式来增加其直径。只有当电镀与补焊相结合时，才能不免由于增加的直径不合适而造成的转轴不均匀的情况，那样不仅不会增加转速，还会影响整个系统的工作效率。

1.1.4增加支撑刚度。经过试验分析数据整理以及前人经验等，我们可以知道在转子内哪一段被临界转速激起的振幅比较大，那么我们就可以判断这一段需要一定的修改。比如修改这一段的转子或者是修改转子的支撑参数。这样一来就可以有效的控制转子的临界速度了。但是在离心式压缩机的实际应用中转子的长度和直径都有一定的规定所以不可以任意的去更改。所以以上的方法缩短支撑轴承间的跨距和增加转轴的直径是不能随心所欲的使用的。尽管这些可以提高转速，但毕竟只能作为辅助作用。更加主要的还是要通过增加支撑的刚度来提高转速。

轴承的形式还分为两种，一种是滚动轴承一种是滑动轴承。当支撑使用的是滚动轴承的时候，那么我们就可以对其材料进行实验找到刚性比较好的轴承形式。用以增加转动速度。如果支撑采用的是滑动形式的轴承，那么有两种方法可供使用一种是适当增加轴承的长径长度还有一种方法就是减少它们之间的间隙。就这两个措施而言都可以增加滑动转轴的刚度。

在实际应用当中，我们一般习惯于用适当增加滑动轴承的宽径比或降低滑动轴承的间隙比来增加滑动轴的刚度以此提高转子的转速。用这两种方法不会受到离心式压缩机的固定结构的太多限制。这样改动不仅需要的经费少，而且还能有效地提高转速。

任何一种方法终究是不能够独立的将这项艰巨的任务完成。所以需要将这几种方法结合起来。先改变离心式压缩机转子的质量再缩短支撑轴承间的跨距，然后增加它轴承的直径，最后在提高轴承的高度。

1.2改良以后的转子组结构

（1）用错口瓦轴承来替换可倾瓦轴承，这样可以使转子具有更高的稳定性。同时将轴承瓦的宽度增加了10mm。

（2）将轴瓦向瓦座转子移动了15mm，这样缩短了支撑轴的跨距，可以很好地提高转子的速度。

（3）同时对转子的一部分轴增加了一定的直径，数值可以根据转子本身的结构而定。

（4）适当的减少了叶轮、轮毅的用料，既保证了运转的强度也减轻了转子的质量。

2、离心式压缩机回流器的改动

2.1回流器的结构

离心式压缩机的回流器主要是由一些叶片和两块隔板组成，两块隔板在叶片的两边。在回流器中如果C6

任何事情都有一个极限值。要想使得气流角和叶片角一样，那么就要达到一个理想的状态，即要是叶片数无穷大。但是回流器空间有限只能安装有限个叶片，因此这就使得气流角和叶片角并不一致。当两个角不一致时，气体通过叶片时的有效面积就不能随之而变化。由此就会在回流器叶道中产生扩压流动。从而使回流器损伤。

2.2回流器结构的优化

回流器的叶片可以制成等厚度的，并且将叶片的进口以及出口处做的薄一些。或者可以将叶片做成机翼形状的。这样对于回流器而言气体流动时损失比较小。但是这种制造方法太过于复杂。而除了叶片的厚度形状，我们还可以改进叶片的弧线。圆弧或者抛物线都可以用作叶片的弧线。结合这两种方法，而且要容易铸造，就可以采用等厚度圆弧形叶片。叶片的厚度大致为11mm，叶片进口角为25°，出口角为90°。

总而言之，我们可以通过对转子减轻质量、缩短支撑轴承间的跨距、增加转轴的直径、增加支撑刚度以及对回流器的叶片改造等来改变离心式压缩机的构造以提高它的转速。但是在优化的同时不可以太过分改变离心式压缩机本身的结构否则就会适得其反。

参考文献

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