第四章离心压缩机原理

一、离心式压缩机的型号第四章离心式压缩机的基本例：DA120—12ⅠDA—离心压缩机的标记；120—进口体积流量为120m3/min；12—12级叶轮；(叶轮个数为12个)Ⅰ—第一次设计。第一级吸入状态下的流量m3/min叶轮级数设计顺序号DA离心压缩机的标记二、离心式压缩机的工作原理气体从轴向进入，由于叶轮的旋转，气体被离心力高速甩出叶轮，然后流通面积逐渐扩大的扩压器中，将动能转化为压力能。一个叶轮相当于一级压缩。单级叶轮的叶顶速度越高，每级叶轮的压缩比就越大，压缩到同一压力的叶轮数就越少。受材料强度极限的限制，气体在一个叶轮内获得的速度有限。叶轮用普通钢制造：V=200～300m/s。叶轮用高强度钢制造：V=300～450m/s。第四章离心式压缩机的基本1,1`-一、二段吸气室2-叶轮3-扩压器4-弯道5-回流器6-蜗壳7、8-前后轴封9-级间密封10-叶轮进口密封11-平衡盘12,12`一、二段派出管13-径向轴承14-径向-推力轴承15-机壳DA120—6Ⅰ离心压缩机第四章离心式压缩机的基本要想获得更高的压力，就用多个叶轮串联起来。一般一个缸内叶轮级数不超过10级，再多时，用两个以上的缸串联。根据出口表压，离心式压缩机常分为以下几类：通风机P<1.5×104Pa鼓风机P<3×105Pa压缩机P>3×105Pa第四章离心式压缩机的基本三、离心式压缩机的主要构件1、叶轮是离心压缩机唯一作功的部件。叶轮对气体作功，增加气体能量，气体流出叶轮时压力和速度明显增加。对叶轮的要求：单级叶轮能使气体获得较大的理论能头(压力值)；叶轮所组成的级有较高的级效率，稳定工况较宽；叶轮要有较高的强度——有较大的圆周速度，气体获得较高的单级压力比。第四章离心式压缩机的基本叶轮结构：闭式叶轮，开式叶轮。闭式叶轮：由轮盘、叶片和轮盖组成。叶片形式有前弯式、后弯式、直弯式。叶轮的轮盖开孔大，强度低，限制了叶轮圆周速度，≤300m/s。开式叶轮：由叶轮、轮盘组成。叶片采用直叶式，直接连接在轮毂上，工作时叶片本身不受弯曲应力，有利于轮盘的强度。可获得较大的压缩比（可达6.5），较高的圆周速度（450～540m/s）。叶轮的制造：铆接和焊接（钢制）、精密铸造（铝合金）、钎焊、电蚀（叶道宽度很小）加工。第四章离心式压缩机的基本前弯式叶片,(b)径向(出口)叶片,(c)径向直叶片,(d)后弯式叶片第四章离心式压缩机的基本2、扩压器离心压缩机的转能装置。设在叶轮出口处，流通截面逐渐扩大，将动能（速度能）有效的转变为压力能。扩压器一般分为无叶扩压器、叶片扩压器、直壁扩压器。无叶扩压器：由两个平行壁面构成环形通道。扩压（降速）能力主要是依靠直径的增大来实现。结构简单、造价低廉；对工况的适应性好，稳定工况较宽。但径向尺寸较大，流动路程较长，摩擦损失较大。第四章离心式压缩机的基本无叶扩压器叶片扩压器第四章离心式压缩机的基本

叶片式扩压器：在无叶扩压器的环形通道内，沿周围装有均匀分布的叶片，就成为叶片扩压器。特点是扩压程度大而尺寸小；气流由于受叶片的引导，流道长度段，流动损失小。效率一般比无叶扩压器高（3%—5%）。直壁扩压器：也是一种叶片式扩压器，叶片形成的流道前端，是一小段接近对数曲线形的曲壁通道，后面是一段接近直线的直壁通道。因通道基本上是直线形的，所以通道中的气流速度、压力分布比弯曲形通道的叶片式扩压器均匀的多，流动损失小。在设计工况下有很高的效率，适用于高能级头，但偏离设计工况时，气流在进口出发生冲击，效率下降。结构复杂，加工麻烦，目前应用不太多。第四章离心式压缩机的基本3、弯道设置于扩压器后的气流通道。将扩压后的气体由离心方向改变为向心方向，以便引入下一级叶轮。4、回流器使气流以一定的方向均匀地进入下一级叶轮入口。回流器中一般都有导向叶片。5、吸气室将进气管（中冷器）中的气体均匀的导入叶轮。第四章离心式压缩机的基本6、蜗壳将扩压器（直接从叶轮）出来的气体收集起来，引出机器（压缩机）。此过程中，因蜗壳外径和通流截面的逐渐扩大，也起着降压扩压的作用。7、密封装置在机壳两端装有轴封，减少外漏；在隔板内孔和叶轮轮盖进口外圆面上分别装有密封装置，减少内漏。密封结构有填料密封、机械密封、迷宫密封、浮环密封、抽气密封等。第四章离心式压缩机的基本8、轴承支撑轴承的方法有两种，一种是悬臂式——叶轮在轴承的外端（D50—11）；一种是双支式——叶轮在两支撑中间，两端是轴承（D800—21）。轴承有两种，一种是滚动轴承，摩擦阻力小，用在中小型的鼓风机和压缩机上；一种是滑动轴承，能承受较大的冲击载荷，用在大型鼓风机和