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一文了解离心压缩机的结构及应用

2018年11月21日 18:49 次阅读

离心压缩机是叶轮机械的一种,是以气体为输送介质的工作机。离心压缩机通常用于大型HVAC系统中,高压气体循环通过换热器。 通过一个或多个叶轮加速冷却剂介质,随后将动能转换为静压能。当今的离心压缩机必须为空气压缩机应用提供强力的、不断提高的能源效率性能。 比如在废水处理设施中,通风装置大约占总能源使用的70%。

一文了解离心压缩机的结构及应用

离心压缩机结构

离心压缩机由转子、定子和轴承等组成。叶轮等零件套在主轴上组成转子,转子支承在轴承上,由动力机驱动而高速旋转。定子包括机壳、隔板、密封、进气室和蜗室等部件。隔板之间形成扩压器、弯道和回流器等固定元件。只有一个叶轮的离心压缩机称为单级离心压缩机,有两个以上叶轮的称为多级离心压缩机(见彩图)。级由叶轮及其后面的扩压器等通道组成。叶轮是离心压缩机的关键部件,有闭式。半开式和开式的三种。闭式叶轮由叶片、轮盖和轮盘组成。半开式叶轮没有轮盖,有轮盘。开式叶轮没有轮盖和轮盘,叶轮在轴上。当叶轮高速旋转时,由于叶片与气体之间力的相互作用,主要是离心力的作用,气体从叶轮中心处吸入,沿着叶道(叶片之间通道)流向叶轮外缘。叶轮对气体作功,气体获得能量,压力和速度提高。然后,气体流经扩压器等通道,速度降低,压力进一步提高,即动能转变为压力能。由扩压器流出的气体进入蜗室输送出去,或者经过弯道和回流器进入下一级继续压缩。在整个压缩过程中,气体的比容减小,温度增加。温度增加后,压缩气体需要消耗更多的能量。为了节省功率,多级离心压缩机在压力比大于3时常采用中间冷却。被中间冷却隔开的级组称为段。气体由上一段进入中间冷却器,经冷却降低温度以后再进入下一段继续压缩。中间冷却器一般采用水冷。每个机壳所包含的部分称为缸。离心鼓风机排气压力较低,所以一般是单缸无中间冷却的结构。

一文了解离心压缩机的结构及应用

离心压缩机应用

在离心压缩机中,高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用,以及在扩压通道中给予气体的扩压作用,使气体压力得到提高。早期,由于这种压缩机只适于低,中压力、大流量的场合,而不为人们所注意。由于化学工业的发展,各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器,而占有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。工业用高压离心压缩机的压力有(150~350)×105Pa的,海上油田注气用的离心压缩机压力有高达700×105Pa的。作为高炉鼓风用的离心鼓风机的流量有大至7000m3/min,功率大的有52900KW的,转速一般在10000r/min以上。

有些化工基础原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。在生产这种基础原料的石油化工厂中,离心压缩机也占有重要地位,是关键设备之一。除此之外,其他如石油精炼,制冷等行业中,离心压缩机也是极为关键的设备。

一文了解离心压缩机的结构及应用

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