离心压缩机结构

4.1概述

叶轮式流体机械：

定义：是以叶轮转子的旋转进行能量转换的机械。也叫：离心式；速度式；透平式（turbine)等。

叶轮机械分类

(impellermachinery)

径流式------单吸式;双吸式。（离心式）叶轮式轴流式-------单级式;多级式(impeller)混流式-------单吸式;多吸式旋流式-------旋涡式；液环式

4.1.1离心压缩机的典型结构与工作原理

离心式压缩机是叶轮（或透平）机械的一种，是以气体为输送介质的工作机，大型企业中应用广泛，其主要特点有：1、优点（1）排气量大，排气平稳、均匀。最大可达12~17万立方米/小时。工作压力达：15~35MPa,最高达70MPa。（2）转速高、功率大。一般在10000转/分以上，可用汽轮机、燃气轮机直接驱动。（3）结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积少。（4）运转性能好。易损件少，维修方便。可保持2~3年运行。

2、缺点（1）单级压力比不高。高压时需要多级串联，大于70MPa

时只能使用活塞式压缩机。（2）不适应小排量工况。（3）效率较活塞式压缩机低，噪音大。（4）操作、管理、维修技术要求高。（1）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→气体动能和压能→全部压能

↓↓↓叶轮叶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。

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：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：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。离心式压缩机基本结构

按流道各组件顺序：（1）吸气室：气体入口管道，引导气流进入叶轮中心。

（2）叶轮：也叫转子、工作轮。把机械能传给介质。叶轮分类：①闭式叶轮：轮盘、叶片、轮盖②半开式叶轮：轮盘、叶片③开式叶轮：叶片④双吸式叶轮：背对背叶片叶片弯曲形式有：后弯式；径向式；前弯式。压缩机用：闭式或半开式后弯式叶片。航空压缩机用：开式或半开式径向叶片。通风机、鼓风机用：开式前弯叶片。叶轮种类：（3）扩压器：

起扩压和导流作用。

扩压原理：气流从叶轮中出来，速度高，动能大。进入扩压器后，由于流通面积逐渐增大，使速度降低，依据能量守恒与转换定律，部分动能减少而转换为压能，实现增压的目的。扩压器种类：无叶片式；叶片式；直壁式。（4）弯道：引导气流转向，由离心方向转为向心方向流动。（5）回流器：靠流道内叶片导流，使气体无冲击的进入下一级叶轮中心。通常：扩压器+弯道+回流器统称为定子或导轮。

一级组成：叶轮+导轮一台压缩机有多级串联而成，一般5~9级，多则十几级。一段组成：有一个进口和出口，中间有几级叶轮组成为一段。一台压缩机可能有二段，也可有三段。一缸：由一个完整圆筒形外壳组成的机体为一个缸。一列：几个缸排在一条轴线上的为一列。（6）蜗壳（排出口）：

泵与压缩机的终端出口都作成蜗壳状。特性：蜗壳沿旋转方向截面面积逐步增大，使气流速度在各截面上均等，这样，流动阻力损失最小。

压缩机出口壳体（7）主轴：安装叶轮、传递动力。（8）密封件：轴端密封：防止气体外泄漏。——低压端用迷宫密封；——高压端用浮环机械密封。（压力油膜与浮环密封）级间密封：防止各级间气窜（内泄漏）。——采用非接触式迷宫密封。

（9）轴承：支撑轴的主轴承采用动压滑动轴承，瓦面上形成油楔和油膜，保证轴高速旋转。常用：多油楔轴承；可倾斜瓦式轴承。轴向止推轴承：防止主轴发生轴向窜动。常用垫块式止推轴承。

（10）平衡盘：平衡各级叶轮上产生的轴向力。也称：止推轴承（11）联轴器：与原动机相连，传递动力。种类：齿型联轴器；摩