一文了解離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用
離心壓縮機(jī)是葉輪機(jī)械的一種,是以氣體為輸送介質(zhì)的工作機(jī)。離心壓縮機(jī)通常用于大型HVAC系統(tǒng)中,高壓氣體循環(huán)通過換熱器。 通過一個(gè)或多個(gè)葉輪加速冷卻劑介質(zhì),隨后將動能轉(zhuǎn)換為靜壓能。當(dāng)今的離心壓縮機(jī)必須為空氣壓縮機(jī)應(yīng)用提供強(qiáng)力的、不斷提高的能源效率性能。 比如在廢水處理設(shè)施中,通風(fēng)裝置大約占總能源使用的70%。
離心壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)
離心壓縮機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子和軸承等組成。葉輪等零件套在主軸上組成轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子支承在軸承上,由動力機(jī)驅(qū)動而高速旋轉(zhuǎn)。定子包括機(jī)殼、隔板、密封、進(jìn)氣室和蝸室等部件。隔板之間形成擴(kuò)壓器、彎道和回流器等固定元件。只有一個(gè)葉輪的離心壓縮機(jī)稱為單級離心壓縮機(jī),有兩個(gè)以上葉輪的稱為多級離心壓縮機(jī)(見彩圖)。級由葉輪及其后面的擴(kuò)壓器等通道組成。葉輪是離心壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件,有閉式。半開式和開式的三種。閉式葉輪由葉片、輪蓋和輪盤組成。半開式葉輪沒有輪蓋,有輪盤。開式葉輪沒有輪蓋和輪盤,葉輪在軸上。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),由于葉片與氣體之間力的相互作用,主要是離心力的作用,氣體從葉輪中心處吸入,沿著葉道(葉片之間通道)流向葉輪外緣。葉輪對氣體作功,氣體獲得能量,壓力和速度提高。然后,氣體流經(jīng)擴(kuò)壓器等通道,速度降低,壓力進(jìn)一步提高,即動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋S蓴U(kuò)壓器流出的氣體進(jìn)入蝸室輸送出去,或者經(jīng)過彎道和回流器進(jìn)入下一級繼續(xù)壓縮。在整個(gè)壓縮過程中,氣體的比容減小,溫度增加。溫度增加后,壓縮氣體需要消耗更多的能量。為了節(jié)省功率,多級離心壓縮機(jī)在壓力比大于3時(shí)常采用中間冷卻。被中間冷卻隔開的級組稱為段。氣體由上一段進(jìn)入中間冷卻器,經(jīng)冷卻降低溫度以后再進(jìn)入下一段繼續(xù)壓縮。中間冷卻器一般采用水冷。每個(gè)機(jī)殼所包含的部分稱為缸。離心鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力較低,所以一般是單缸無中間冷卻的結(jié)構(gòu)。
離心壓縮機(jī)應(yīng)用
在離心壓縮機(jī)中,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用,使氣體壓力得到提高。早期,由于這種壓縮機(jī)只適于低,中壓力、大流量的場合,而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,各種大型化工廠,煉油廠的建立,離心壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器,而占有極其重要的地位。隨著氣體動力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高,又由于高壓密封,小流量窄葉輪的加工,多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功,解決了離心壓縮機(jī)向高壓力,寬流量范圍發(fā)展的一系列問題,使離心壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展,以致在很多場合可取代往復(fù)壓縮機(jī),而大大地?cái)U(kuò)大了應(yīng)用范圍。工業(yè)用高壓離心壓縮機(jī)的壓力有(150~350)×105Pa的,海上油田注氣用的離心壓縮機(jī)壓力有高達(dá)700×105Pa的。作為高爐鼓風(fēng)用的離心鼓風(fēng)機(jī)的流量有大至7000m3/min,功率大的有52900KW的,轉(zhuǎn)速一般在10000r/min以上。
有些化工基礎(chǔ)原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中,離心壓縮機(jī)也占有重要地位,是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外,其他如石油精煉,制冷等行業(yè)中,離心壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。