离心压缩机六级流程图简图

各位同学大家好，这一节内容我们一起来学习一下。离心压缩机的主要零部件。 乙心压缩机的主要零部件分为两类，转子和定子。转子属于高速运动的部件，主要包含转轴以及叶轮、轴套和平衡盘等部件。 定子就是固定不动的部件，主要包括气缸和它上面的各种隔板等零部件，比如说扩压器、弯道回流器、吸气屎和排气窝壳等。下面我们进一步介绍主要零部件的结构和功能。 转子是压缩机的做工部件，通过旋转对气体做工，使气体获得压力能和速度能。转子 在制造时除了需要有足够的强度、钢度外，还需要进行严格的动平衡实验，防止因不平衡引起的严重后果。右途就是用于动平衡实验的动平衡机。 另外，对主轴上的元件，如叶轮、平衡盘等还要有防松措施，以免其运行时产生位移，造成摩擦、撞击等故障。 叶轮又称为工作轮，是压缩机转子上最主要的部件，是离心压缩机对气体做工的唯一原件。 它的作用就是对气体做工，使气体同叶轮一起高速旋转，在旋转离心力的作用下向叶轮的出口流动，并受到叶轮流道的扩压作用。 在叶轮出口处，气体的压力和速度均得到提高。在结构上，叶轮可以分为三种形式， b 式叶轮、半开式和双面进气。 b 式叶轮 既有轮盘也有轮盖，而半开式则只有轮盘，没有轮盖。双面进气是在叶轮的两边都有轮盘和轮盖在三种结构的叶轮中，必是叶轮最常见，漏气量小、性能好、效率高。 但因为有轮盖影响叶轮强度，所以叶轮的圆周速度受到限制，一般不超过三百到三百二十米每秒。半开式叶轮主要用于单机压力比较大的场合。在叶轮旋转的时候，轮盘 弹的应力较大，效率较低，但强度高，圆周速度可以达到四百五到五百五十米每秒，单级压力比可以达到六点五。 双面进气叶轮更适合大流量，而且叶轮的轴向力本身得到平衡，还可以根据叶片的弯曲形式来分后弯叶轮、前弯叶轮和镜像叶轮。从图上看， 叶轮以逆时针方向旋转，后弯叶轮的叶片弯曲方向是顺时针，与叶轮的旋转方向相反，叶片的出口角小于九十度， 前弯叶轮的叶片弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，叶片出口角大于九十度。而镜像叶轮叶片出口方向与叶轮的半径方向一 是叶片的出口角等于九十度。其中后弯叶轮效率最高，稳定性好，工作范围宽，常用于压缩机。 前弯叶轮及效率较低，稳定、空旷范围窄，常用于鼓风机、镜像型叶轮，性能介于后弯和前弯之间。此外，为了满足离心压缩机对增大流量、提高效率、提高单机压力比的要求， 并具有较宽的变工况范围，各大压缩机公司都研制开发了三元叶轮。 三元叶轮的叶片既弯又扭，气流参数变化均匀，流体流动更符合实际情况，多变效率可以达到百分之八十到八十六。变工况的工作范围宽，因此得 到大家的青睐。在多级立新压缩机中，由于每级叶轮两侧的气体作用力的大小不同，使转子受到了一个指向低压端的合力，这个力称为轴向力。 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，因此必须要设法平衡它。 平衡盘就是利用它的两边气体压力差来平衡轴向力的部件，它位于高压端， 他的一侧压力可以认为是莫吉叶轮。轮盘侧的间隙中的气体压力属于高压，另一侧通向大气或进气管，他的压力是大气压或进气压力为低压。由于平衡盘也是 利用热套法套在主轴上，上述两侧压力差就会使转子受到一个与轴向力方向相反的力，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，剩余的轴向力是由指推盘来承受。 气缸也称为机壳。机壳是定子中最大的零件，它通常是由铸铁或铸钢浇筑出来的。对于高压离心机，通常采用圆形断钢机壳以承受高压 机壳一般还有水平中分，以便于装配检修。上下机壳用定位销，定位用螺栓连接。下机壳装有导向柱，便于拆装。定位吸气 使窝壳也是鸡壳的一部分，它的作用是把气体均匀的引入叶轮，然后顺畅的导入鸡壳。吸气室内通常浇筑有分流泪，这样可以使气流更加均匀，也起到增加鸡壳刚性的作用。 隔板是形成固体元件的气体通道，进气隔板和气缸形成进气室，将气体导流到第一级液轮入口。 中间的隔板有两个用处，一是形成扣压器，使气体流出后具有的动能减少，转变成压强的增高。 二是形成弯道回流器，流向中心，流到下一级叶轮的入口排气隔板除了与末级叶轮前后隔板 形成末季扩压器之外，还要形成排气窝壳。气体从叶轮流出时，它具有比较高的流动速度。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。扩压器一般有无叶形、叶片形等多种形式。 无液扩压器是由两个平行 b 构成的环形通道组成，等宽度或者变宽度。无液扩压器的结构简单，变工况好，稳定工况范围宽。 但是要增加扩压效果，必须要尽量加大直径，这就加大了机器的镜像尺寸，而且摩擦损失比较大，故设计工况下效率要低。 与叶片扩压器在无叶扩压器的环形通道中沿圆周装以均匀分布的叶片，就形成了叶片扩压器。右上图就是叶片扩压器的照片。 叶片扩压器的优点是扩压程度大，尺寸小，设计工况下损失比无液扩压器小，因为流道短，流动损失小，它的效率一般比无液扩压器高百分之三到五。 当然也有缺点，叶片扩压器变工况性能差，稳定工况范围窄。此外，叶片扩压器由于存在叶片结构相对复杂， 在多级离心压缩机中，为了把扩压器后的气体引导到下一级去进一步增压，在扩压器后面设置了弯道和回流器 道，一般不安装叶片气体如同在无液扩压器中流动一样，在弯道中流动也遵循质量守恒和动量距不变的定理。气体从扩压器出来后，经弯道拐一百八十度弯进入回流器。 回流器的作用是使气流按照所需要的方向均匀一致的进入下一级。由于气体进入回流器仍需要绕叶轮轴线的旋转运动，为了保证下一级叶轮入口轴向，进气回流器必须安装叶片，叶片的数量一般是十二到十八片。 排气窝壳也叫窝屎，因为形状跟蜗牛壳相似，故称为窝屎或窝壳。窝壳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 气使它流到气体输送管线或流到冷却气后去进行冷却。此外，在汇集气体的过程中，由于窝使外径逐渐增大和通流面积的逐渐扩大，也对气流起到了一定的降速扩压作用。 最后我们总结一下今天的内容要点。离心压缩机的部件主要分为两大类，转子和定子。叶轮是压缩机中对气体做工的唯一部件。 离心压缩机大多采用 b 式叶轮后弯形叶片设计，工况下，叶片扩压器的效率一般比无叶扩压器高。好，谢谢大家！

我们以这台天然气压缩机为例，来了解一下离心式压缩机的结构和运行原理。这是一台水平颇分型单轴离心压缩机，我们先从外部认识一下它的结构，这是高压段、 低压段动力机、机座进气入口、排气出口、润滑油 外回油线、内回油线、隔离器、风油参考器、密封器、平衡管、 排气出口。我们再来看看它的内部结构，这是主轴叶轮轴端密封， 只推轴承浮油环、轴承迷宫密封、镜像轴承机壳、进气入口、抬气出口 隔板。我们再来了解一下他的工作流程和原理。 润滑油对轴承进行润滑天然气离心压缩机的密封比较复杂，即有油封，还有干净密封和迷宫密封，目的是保证润滑油不进入压缩枪，且天然气不泄露。 平衡管的作用是减少或消除转子所受的轴向力。工作流程如下，气体油吸入是吸入，随叶轮一起高速旋转，受到离心力作用， 经叶片间流到沿半径方向甩出，获得动能，气体的压力和流速增加。当气体进入流通面积逐渐扩大的扩压器时，气体流速降低，气体的动能就转化为气体的压力能 从排气口排出。好，今天的分享就到这里，为爱学习的你点赞！

离心式压缩机是工业生产中的重要设备，其具有排气量大、结构简单紧凑等优点，但喘震却是离心压缩机运行中一个容易出现的问题。喘震产生的原因，如果离心式压缩机的操作工况偏离设计工况，导致入口流量减小， 使得压缩机内部液轮、扩压器等部件气流方向发生变化，在叶片非工作面上出现气流的旋转脱离，造成液轮通道中气流无法通过。该工况下， 压缩机出口压力给予压缩机联合工作的管网压力会出现不稳定波动，进而使得压缩机出口气体反复倒流及喘震现象。另外，压缩机的吸入气体温度发生变化时，其特性曲线也将改变， 如图一、图二所示，这是压缩机在某一恒定转速情况下，因吸入气体温度变化时的一组特性曲线。曲线表明随着温度的升高，压缩机易进入喘震区。 喘震的危害喘震现象发生后，由于气体反复倒流，会打破压缩机原有的运动平衡，导致转子的震动增大，在旋转中与定子接触摩擦。通常监控上的表现为压缩机出口的压力反复波动，轴承温度逐渐升高。严重喘震时的强烈震动 会使转子和锭子可能剐蹭，进一步使转子失衡，最终导致震动急剧放大，造成断轴、密封和轴承损坏等严重后果。 喘震的控制在压缩机的随机资料中，厂家通常会给出理论的喘震曲线， f 表示压缩机入口流量作为曲线的横坐标， p 表示压缩机的排气压力作为曲线的纵坐标。喘震曲线一般是在第一象线中的一条弧线，喘震曲线的左侧处于小流量、高压力的工况 工作点，到该区域中，压缩机就会发生喘震。喘震区线右侧处于大流量、小压力的工况工作点，在该区 狱中可正常工作，不会发生喘阵。工程师在现场会进行实际的喘阵测试，以此来获得最真实的喘阵曲线控制系统。依据真实喘阵曲线加上安全余量，通过进口导液和放空法 设备工作在安全流量区域，以避免喘震。为了避免压缩机在正常运行时进入喘震区，通常会配有回流阀或放空阀。 由于压缩机发生喘震的根本原因是流量太小，在控制中通过打开回流阀或放空阀增加压缩机的进气量或排出量，可以达到防止喘震的目的。以上关于离心压缩机喘震的讲解可能有些不易懂， 实际我们可以把离心压缩机喘阵看作不是西风压倒东风，就是东风压倒西风。离心压缩机正常运行都是东风压倒西风，但如果东风弱了，比如进气过滤器堵了，中间冷却气堵了或高温了，或者西风太强了，比如水手剑突然把排气阀快速关闭 了，就会导致西风压倒东风。但是西风后劲不足，东风也不容易认输，就相互缠斗，然后出现喘阵了。大象打架，草地遭殃，转子轴承啥的损坏就不奇怪了。

小兄弟，上节课我们提到了磁悬浮理性冷水机组，这节课我们来详细讲解一下吧。小兄弟，你快来看。这就是磁悬浮压缩机的剖面图。我们先来看看压缩机内部结构，找到叶轮的位置。老七，我找到了，你看，这台压缩机有两个叶轮啊， 很好，这两个叶轮是串联的，沦为被一个叶轮提速后，会进入到第二个叶轮提速。小兄弟，你知道这两个叶轮的转速是多少吗？是每分钟四万八千转啊。 这么高的转速啊，那肯定要通过齿轮箱提速了吧。小兄弟，这台压缩机可没有齿轮箱。你看，叶轮右面的部分是电机， 这是电机的定子，中间的是电机的转速。电机的转速直接连接的两个叶轮，可没有齿轮箱啊。没有齿轮箱，那为什么叶轮的转速能这么高呢？这台压缩机的电机可不普通，他是直流变频电机，所以才能达到这么高的转速的。 接下来我们来看看磁悬浮轴承吧，他们位于电机的两端，直升着电机的重量。小兄弟，磁悬浮轴承可是不需要润滑油，这可是他们最突出的优点啊。 你看，这就是磁悬浮轴承，他们是这个样子的，他们是利用磁力把转子悬浮在空中，转子和钉子之间没有机械接触， 没有接触就没有摩擦，就不需要润滑油。另外，正是因为有了磁悬浮轴承，电极的转速才可以这么高啊。另外，小兄弟，你看这台压缩机内置了变频器， 就是说他是变频的压缩机，所以部分负荷的性能系数会非常高啊。目前单台压缩机的最大制冷量是三百五十冷吨，如果一台冷水机组采用四台压缩机的话，那机组的制冷量可以达到一千四百冷吨。 老铁，压缩机我了解了，那冷水机组是什么样子的呢？冷水机组啊，目前还是以多机头的为主。小兄弟，你看图中是一台两机头的冷水机组，一共分为三层，最上层的是压缩机，中间那一层是蒸发器，最底下的是冷凝器。 老气这台机组的冷凝器和蒸发器好像在中间断开了啊。小兄弟，你看的很仔细，这台机组是由两套独立的冷门系统组成的。也就是说，在冷凝器和蒸发器中，左面的冷门系统和 右面的冷门系统是相互独立的，冷水和冷却水倒是共用的。老气那单台冷水机组最多有多少个压缩机啊？就目前看来，一台冷水机组最多可以匹配六台压缩机。 不过很多冷水机组的供货商单排冷水机组最大的压缩机数量是五个。这个压缩机这么好，那冷水机组的供货商多吗？ 小兄弟上节课我们说过，随着部分附和性能系数被国家标准采纳，很多冷水机组的供货商都选用这款磁悬浮压缩机，推出了自己的冷水机组产品。 他们做的都很出色，并且可以特色，有兴趣的朋友可以直接找厂商们咨询好了。另外，磁悬浮压缩机不但可以做单冷的水冷冷水机组，还可以用来做风冷热泵和 水电源热泵。所以说，这是一款应用范围比较广泛的压缩机啊。老气，这款磁悬浮压缩机在市场上是唯一的产品吗？呃，小兄弟，你的问题还挺多的吗？其实一家著名的离心冷水机组的供货商也研发了自己的磁悬浮压缩机。 随着这一技术的日渐成熟，我们相信越来越多的供货商会推出自己的磁悬浮压缩机。磁悬浮冷水机多没有竞争对手嘛？ 小兄弟，那可不是的，除了磁悬浮冷水机组的供货商彼此之间有竞争之外，他们还要和传统的变频离心冷水机组竞争的。至于谁能得到用户的青睐，那最终很大的概率是要看性价比的。 小兄弟，这一节课我们介绍了磁悬浮离心冷水机组，离心冷水机组的课程也就讲完了，下节课我们开始讲螺杆冷水机组，我们下节课见吧。