探究離心式壓縮機的結構設計論文

　　化工企業中經常應用到離心式壓縮機設備。對于離心式壓縮機的正常使用，不僅能夠有效提高化工生產的效率，同時還能使得所生產的化工產品具有更高的質量保障。然而，一旦離心式壓縮機出現結構方面的問題，會給整個化工企業的生產和運行帶來極大的損失。為了排除化工企業運行中的安全隱患，需要對離心式壓縮機的質量進行提升，通過科學的方式對離心式壓縮機的結構進行合理設計意義重大。

　　1 離心式壓縮機的類型及結構特點

　　離心式壓縮機也被稱為透平式壓縮機，其主要作用是將氣體壓縮，由轉子與定子兩個結構形成。離心式壓縮機的工作過程：葉輪高速旋轉使周圍氣體隨之轉動，通過離心作用將氣體推送到擴壓器中，在葉輪周圍形成真空環境，這樣外界的新鮮氣體便會進入到葉輪內。經過葉輪的不斷轉動使氣體形成反復的吸入排除，保證了施工環境內的空氣流通。離心式壓縮機按結構特點可分為水平剖分式、垂直剖分式兩種類型，其結構特點下。

　　1.1 水平剖分離心式壓縮機

　　水平剖分離心式壓縮由定子和轉子兩部分組成，定子被通過軸心線的水平面剖分為上下兩部分，通常稱它為上下機殼。上下機殼用聯接螺栓聯成一個整體，便于拆裝檢修。

　　1.2 垂直剖分離心式壓縮機

　　垂直剖分離心式壓縮機，其缸體為筒形，兩端蓋用聯接螺栓與筒形缸體成一個整體，隔板與轉子組裝后，用專用工具送入筒形缸體。隔板為垂直剖分，隔板與隔板由聯接螺栓聯成一個整體。檢修時需打開端蓋，將轉子和隔板同時由筒形缸體拉出。以便進一步分解檢修。

　　2 離心式壓縮機主要元件

　　2.1 葉輪

　　對于離心式壓縮機而言，葉輪是唯一對氣體介質進行做功的元件。氣體在葉輪的旋轉作用下會獲得速度和壓力能，并且在離心力的作用下會隨著葉輪出口甩出，已完成氣體介質的增壓和輸送。

　　2.2 擴壓器

　　擴壓器由葉輪出口兩側隔板，按設計構思形成的環形通道。根據環形通道內結構的不同，則擴壓器可分為無葉擴壓器、葉片擴壓器兩種形式。

　　2.3 彎道及回流器

　　彎道及回流器位于擴壓器之后，由葉輪甩出的氣體介質。經擴壓器減速增壓后進入彎道，氣流經彎道使流向反轉180°之后流向回流器。

　　2.4 進氣室

　　進氣室也稱吸氣室，其作用是將氣體從進氣管中引至葉輪入口。進氣室在設計時，要注意避免出現氣流速度不均和分離現象，降低流動損失、保證氣流在葉輪入口有較均勻的速度場和壓力場。

　　2.5 排氣室

　　排氣室的作用是匯集由擴壓器或葉輪排出的氣體，以便引至機外管網系統。同時還有降低氣流速度，提高氣體壓強的功能。

　　2.6 密封

　　離心式壓縮機在正常的運行過程中，如果其轉子與定子之間存在摩擦或碰撞，不僅會大幅度降低離心式壓縮機的運行效率，還可能會增大離心式壓縮機故障出現的可能性。對于轉子與定子之間的設置，需要保持有一定的間隙。雖然轉子與定子間存在間隙，但決不允許離心式壓縮機出現運行泄漏的情況，因此需要采取有效的措施以保證其具有更高的密封性能。

　　2.7 干氣密封

　　通過干氣密封處理，能夠有效地消除離心式壓縮機工藝管道的油污染，從而使得離心式壓縮機具有更高的工作效率。對于干氣密封的形式，主要有以下幾個方面：①串聯干氣密封。這一密封形式能夠進行外置密封處理，其作為外置密封處理的備用操作方式深受人們的好評。這種密封形式能夠在工藝氣和大氣之間形成一種附加障礙，從而具有更好的密封效果;②雙密封。采用雙密封的形式，能夠使得整個工藝氣污染不會散發。在該種形式的密封環境下，其密封壓力會稍微高壓工藝氣壓，并且保證所提供的氮氣為過濾之后的，這樣能夠對密封環境進行有效地維持。

　　2.8 潤滑

　　潤滑是保證離心式壓縮機得以正常運行的重要條件之一。這是因為壓縮機的轉子進行旋轉的時候，會使得離心式壓縮機的軸頸與軸承做相對運動，從而使得這兩者之間產生較大的摩擦與熱量。而潤滑的主要目的是將這兩者之間的干摩擦轉化為液體摩擦，這樣在降低機械損耗的同時，還能使得轉動設備更加安全、持久的運行。一般來說，對于壓縮機的潤滑系統，主要有潤滑油箱、主輔助油泵，油冷卻器和過濾器，高位油箱，閥門及管路等組成。

　　3 離心式壓縮機并聯意義及串聯意義

　　離心式壓縮機并聯主要適用于以下情況：①氣體需用量很大，一臺定形產品的設備不能滿足氣體流量的需求，這時可以考慮利用兩臺流量較小的壓縮機并聯使用。以滿足生產工藝所需的氣體流量;②氣體用量經常大范圍的變動，兩臺壓縮機并聯運行，其效果較為理想，用氣量較小時，一臺壓縮機運行，另一臺備用，氣體流量需要增加時，兩臺壓縮機并聯運行。壓縮機并聯運行是解決大流量供求矛盾的有效措施，用戶可根據生產工藝特點、設備供貨情況等因素，適當選擇配置方案。離心式壓縮機串聯運行，主要是解決生產工藝要求壓力很高，或要求壓力調節范圍很大，而又選不到滿足這一要求的系列產品，這時往往采用兩臺壓縮機串聯運行，來解決生產上這一技術難題。

　　4 離心式壓縮機調節任務和方法

　　離心式壓縮機與管網聯合工作，共同實現氣體介質的輸送任務。在實際的應用過程中，對于不同的生產產品和生產工藝，所需求的氣體介質流量和壓力各不相同。而對離心式壓縮機進行調節，主要是根據實際的生產工藝來對氣體介質的流量或壓力進行調節，以滿足實際的生產需求。由于生產工藝變化特點不同，對氣體介質的參數也有不同要求。有些情況只要求流量改變，還有些情況只要求壓力改變，也有要求流量和壓力同時都改變的情況，針對生產工藝的這些具體要求，按照調節對象的不同，則調節任務又有等壓力調節、等流量調節和比例調節等三種形式：①等壓力調節：壓縮機排氣壓力不變，進行流量調節;②等流量調節：輸送氣體介質的流量不變，只進行排出壓力的調節;③比例調節：系指保持壓力比不變(如防喘振調節)，或保持兩種氣體介質的流量百分比不變的調節。

　　5 結束語

　　綜上所述，離心式壓縮機的結構構造是比較復雜的，無論是其結構中的任何一個構件出現了問題，都會嚴重影響到整個離心式壓縮機的正常穩定運行。設計人員需要對離心式壓縮機的結構組成構建有非常充分地了解，并且在進行結構設計的過程中，合理地運用相應的設計參數。從而使得離心式壓縮機的結構設計能夠做得更加科學、合理，離心式壓縮機能夠更好地為化工企業所應用，將其使用價值充分地展現出來，最終實現化工企業的可持續發展。

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