离心压缩机结构原理

发布时间：2020-02-28

离心压缩机是大型石化企业的核心设备，机组一次性投资大，运转速度高，维修成本高，维护难度大，任何一台发生故障都会给企业造成巨大的经济损失。石化公司关键离心压缩机组，包括乙烯气压缩机、裂解气压缩机、氮气压缩机、柴油加氢压缩机、循环氢压缩机等，这些设备是企业的心脏，一旦发生故障会给企业造成重大经济损失。
　　1、离心压缩机工作原理
　　在离心压缩机中，气体流经叶轮，由于叶轮旋转使气体受到离心力的作用，叶轮对气体做功，把机械能传给气体，使气体压力提高、温度提高、比容缩小。同时气体获得速度，离开叶轮进入扩压室，由于扩压室的扩压作用，气流的机械能变成了静压能，气体压力进一步提高。气体经过弯道、回流器进入下叶轮，继续压缩，压力逐渐提高，直到达到了工艺设计要求，通过的蜗壳排出。
　　2、离心压缩机类型
　　(1)按轴的型式分：单轴多级式和双轴四级式。
　　单轴多级式：一根轴上串联几个叶轮。
　　双轴四级式：四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端，旋转靠电机通过大齿轮驱动小齿轮。
　　(2)按气缸的型式分：水平剖分式和垂直剖分式。
　　水平剖分式：定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分。
　　垂直剖分式：缸体为筒形，两端盖用螺栓与筒体连接成一个整体。
　　(3)按级间冷却形式分：级外冷却和机内冷却。
　　级外冷却：每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
　　机内冷却：冷却器和机壳铸为一体。
　　(4)按压缩介质分：空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
　　3、离心压缩机结构特点
　　离心压缩机由转子和定子两部分组成。转子包括转轴、叶轮、轴套、联轴器及平衡盘等零部件。定子包括气缸、定位于气缸上的各种隔板、轴承等零部件。在转子与定子之间设有密封件。
　　气缸是压缩机的壳体，又称为机壳，主要由铸钢组成。隔板是形成固定元件的气体通道。叶轮是离心压缩机对气体介质作功的元件，亦称工作轮，它随主轴高速旋转对气体作功。叶轮按结构特点可分为开式、半开式、闭式三种形式。主轴是压缩机的关键部件，是转子部分的中心部位。平衡盘一般装在缸末级的后面，它的外圆上一般都有密封装置以维持压差。扩压器主要是使从叶轮出来的具有较大动能的气流减速，把气体的动能地转化为压力能。扩压器一般分为无叶扩压器、叶片扩压器和直壁式扩压器三种形式。弯道是使气流转弯进入回流器的部件。回流器是使气流按所须方向均匀的进入下。蜗壳是把扩压器后面或叶轮后面的气体汇集起来，并把它们引出压缩机，流向输送管道或气体冷却器。支撑轴承用于支撑转子使其高速旋转。止推轴承是承受剩余的轴向力。
　　级是离心压缩机的基本单元，压缩机各级一般由叶轮、扩压器、膜片联轴器、弯道及回流管组成，第还带有吸气室。离心压缩机的驱动机除了中、小型压缩机有用电动机的以外，一般都用汽轮机或燃汽轮机直接驱动。
　　离心压缩机是一种速度式压缩机，特点如下。
　　优点：(1)转速高。(2)排气量大，排气均匀，且气流无脉冲。(3)机器内不需要润滑。(4)密封效果较好，泄漏现象少。(5)操作范围较广。(6)便于实现自动化和大型化。
　　缺点：(1)气流速度大，对零部件有较大的摩擦损失。(2)操作的适应性差，在机组开停车及运行中，负荷变化大。(3)有喘振现象发生，对设备的危害大。