离心式压缩机剖析

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叶轮 道内介质
扩压器
叶轮输出的是机械能，转速越高、直径越大输送能量越大。
离心泵与离心式压缩机的区别
气体或液体，从叶轮上获得能量，但转化为压能时受离心力影 响。介质质量、叶轮半径和转速直接影响离心力。
离心力： F mr 2
当叶轮半径和转速一定时： 液体：
质量大，体积、温度不变化，机械能大部分转为液压能。 气体：
到这个目标可采用的方法有：
1、用挤压元件来挤压气体的容积式压缩方法(如活塞式)；
2、用气体动力学的方法，即利用机器的作功元件(高速回转
的叶轮)对气体作功，使气体在离心力场中压力得到提高，同 时动能也大为增加，随后在扩压流道中流动时这部分动能又转 变成静压能，而使气体压力进一步提高，这就是离心式压缩
机的工作原理或增压原理。
100表压。 （3）高压压缩机：排气终了压力在100～
1000表压。 （4）超高压压缩机：排气终了压力在1000
表压以上。
离心式压缩机的特点
离心式压缩机与活塞式压缩机相比较，具有下列特点： ① 在相同功率时，其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。 ② 无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单。 ③ 磨损部件少，连续运行周期长，维修费用低，使用寿命长。 ④ 易于实现多级压缩和节流，达到同一台制冷机多种蒸发温度
离心式压缩机组成与工作过程
组成
离心压缩机
转子：转轴，固定在轴上的叶轮、 轴套、联轴节及平衡盘等。
定子：气缸，其上的各种隔板以及轴承等 零部件，如扩压器、弯道、回流器、蜗壳、 吸气室。
气体的流动过程是：
驱动机 转子高速回转 气体在流道中扩压
叶轮入口产生负压（吸气） 气体连续从排气口排出
离心式压缩机典型结构
压缩气体用于合成及聚合
在化学工业中，气体压缩至高压，常有利于合成和聚 合。例如氮和氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇，二 氧化碳与氨合成Hale Waihona Puke Baidu素等。又如在化学工业中，聚乙烯 工业发展很快，所用聚合压力范围很广，有些甚至达 到3200公斤/平方厘米。
压缩气体用于油的加氢精制
石油工业中，用人工办法把氢加热加压后与油反应， 能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组份， 如重油的轻化、润滑油加氢精制等。
压缩机
容积式
速度式
往复式
回转式
离轴
活 塞 式
膜 片 式
转 子 式
滚 动 转 子
叶 片 式
液蜗 环旋 式式
心流 式式
单螺杆式
双腰轮（罗茨）
螺腰
单螺杆式 杆 轮 多腰轮
容积式压缩机
压缩机的分类（续）
按压缩机的排气终压力可分为： （1）低压压缩机：排气终了压力在3～10表
压。 （2）中压压缩机：排气终了压力在10～
离心式压缩机
陈军 承德石油高等专科学校
热能工程系
目录
离心式压缩机组概述 基本方程式 主要零部件与辅助系统 多级压缩 级内的各种流量损失 性能与调节 常见故障维修
概述
概述——输送设备分类
输送流体—泵 流体输送设备
离心泵 往复泵 旋转泵 计量泵 旋涡泵
输送气体—风机
通风机 鼓风机 压缩机
同角度的。
压缩机的分类
按气缸的排列方法可分为： （1）串联式压缩机：几个气缸依次排列于同
一根轴上的多段压缩机，又称单列压缩机。 （2）并列式压缩机：几个气缸平行排列于数
根轴上的多级压缩机，又称双列压缩机或 多列压缩机。 （3）复式压缩机：由串联和并联式共同组成 多段压缩机。 （4）对称平衡式压缩机：气缸横卧排列在曲 轴轴颈互成180度的曲轴两侧，布置成H型， 其惯性力基本能平衡。（大型压缩机都朝 这方向发展）。
按排气压力分 1、通风机： PD〈0.0142MPa 表压 2、鼓风机：0.0142MPa〈 PD〈0.245MPa 表压 3、压缩机：PD〉0.245MPa 表压
按剖分形式分 1、水平剖分：机组外壳按水平形式剖分 2、筒形：机组外壳为垂直形式剖分
离心式压缩机剖面图
离心压缩机
离心压缩机叶轮
石化行业中压缩机的应用场合
质量小，比容、温度都变化，使气体离心力减小；同时，部分 能量转化为热能，降低了气体所生成的压力能。
离心式压缩机组结构
离心式压缩机组组成
离心式压缩机组成
A：进气口 B：可调进气导片阀IGV C：一级离心叶轮和扩压室 D：一级排气管口 E：一级中冷却器 F：二级离心叶轮和扩压室 G：二级排气管口 H：二级中冷器 I：三级离心叶轮和扩压室 J：三级排气管口 K：增速主动齿轮
压缩机的分类
按其工作原理可分为： （1）往复式（活塞式）压缩机 （2）离心回转式（旋转式）压缩机 （3）（涡轮式、水环式、透平）压缩机 （4）轴流式压缩机 （5） 喷射式压缩机 （6）螺杆压缩机。
按压缩机的气缸位置（气缸中心线）可分为： （1）卧式压缩机，气缸均为横卧的（气缸中心线成水平方
向）。 （2）立式压缩机气缸均为竖立布置的（直立压缩机）。 （3）角式压缩机，气缸布置成L型、V型、W型和星型等不
压缩气体用于气体输送
用与管道输送气体的压缩机，加压后便于气体输送。 要视管道的长短以及输送气体的成分决定起压力。
离心式压缩机概述
工作原理 典型结构与工作过程 级的结构与叶轮 离心式压缩机特点 适用范围
离心压缩机结构
工作原理
一般说来，提高气体压力的主要目标就是增加单位容积内 气体分子的数量，也就是缩短气体分子与分子间的距离。达
的操作运行。 ⑤ 能够经济地进行无级调节。 ⑥ 对大型压缩机，若用经济性高的工业汽轮机直接带动，实现
变转速调节，节能效果更好。 ⑦ 转速较高，用电动机驱动的一般需要设置增速器。 ⑧ 当入口压力太低时，压缩机组会发生喘振而不能正常工作。
离心式压缩机的分类
按气体运动方向分类 1、离心式：气体在压缩机内大致沿径向流动 2、轴流式：气体在压缩机内大致沿轴向流动 3、轴流离心组合式：有时机组在轴流的高压段配上离心式。
离心式压缩机工作原理
利用气体动力学原理，介质进入叶轮叶道后，高速旋转的叶 片带动介质旋转，使介质产生离心力，在离心力作用下介质飞 出叶道并产生动能和压能，从而实现机械能转化。随后，介质 进入扩压管，介质流动速度降低，使部分动能转化为压能，达 到压力升高的目的。
能量转化过程：机械能→气体动能、压能→全部压能