茹海鵬
摘 要 本文介紹了離心壓縮機的結構特點;分別對離心壓縮機的結構特點、設計參數(shù)、主要元件和聯(lián)接形式作了闡述。
關鍵詞 離心式壓縮機 結構 應用
中圖分類號:TH452 文獻標識碼:A
0引言
離心壓縮機制造業(yè)一直是我國機械制造業(yè)中的骨干行業(yè)。離心壓縮機廣泛地應用于:石油、化工、冶金、空分、天然氣輸送、煤炭、制藥、核泵、輕紡、制酸、電力、礦山、生物制藥、環(huán)保、地鐵、隧道及國防等國民經濟各個領域。
1離心式壓縮機的類型及結構特點
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)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(lián)接螺栓聯(lián)成一個整體,便于拆裝檢修。
(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(lián)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(lián)接螺栓聯(lián)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
葉輪是離心式壓縮機對氣體介質做功的唯一元件,氣體在調整旋轉的葉輪的推動下,隨葉輪一起作旋轉運動,從而獲得速度能和壓力能。并在離心力的作用下由葉輪出口甩出,沿擴壓器、彎道、回流器進入下一級葉輪進一步壓縮增壓,直至由壓縮機出口排出,才完成介質輸送和增壓的任務。
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(huán)形通道,根據(jù)環(huán)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€埃幼帕魅牖亓髕鰨淶闌亓髕魘橇憂耙患兌堵鐘牒笠患兌堵值耐ǖ潰鞘迪制褰櫓柿溝奶跫?
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(xiàn)氣流速度不均和分離現(xiàn)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(tǒng)。同時還有降低氣流速度,提高氣體壓強的功能。
2.6密封
離心式壓縮機若要獲得良好的運行效果,必須在轉子與定子間保留一定間隙,以避免其間的摩擦、磨損以及碰撞,損壞等故障的發(fā)生,同時,由于間隙的存在,自然會引起級間和軸端的泄漏現(xiàn)象,泄漏不僅降低了壓縮機的工作效率,而且還將環(huán)境污染,甚至著火爆炸等事故,因此,泄漏現(xiàn)象是不允許產生的。
2.7干氣密封
通過對比,干氣密封能夠消除工藝管路密封油污染,從而顯著提高裝置效率,因此可以堪稱乙烯裝置上壓縮機密封的革命性進展。
密封形式:
(1)串聯(lián)干氣密封:串聯(lián)干氣密封具有外置密封的能力,可作為備用密封操作,因此普遍受到操作者的喜愛。外置密封在工藝氣和大氣之間形成一種附加障礙,而內置密封處理整個系統(tǒng)的壓力。
(2)雙密封:這種結構保證工藝氣污染無散發(fā)。雙型干氣密封要求供給所需壓力的氮氣。在密封壓力稍微高于工藝氣壓力的情況下,在密封間提供經過濾的氮氣。這樣可維持密封運行的可控環(huán)境。
干氣密封的應用為壓縮機組的可靠性和高效率提供了保證?,F(xiàn)場運行的許多裂解氣壓縮機和制冷壓縮機安裝的都是干氣密封,干氣密封的應用為石油石化裝置提供了一個穩(wěn)定、可預測的有效服務。
2.8潤滑
潤滑是轉動設備正常運行的重要條件,轉動設備的轉子,在軸承的支承下調整旋轉,從而造成軸頸與軸承的相對運動,兩零件在相對運動過程中產生動摩擦和熱量,潤滑的作用就是變干摩擦為液體摩擦(即液體潤滑),從而減輕摩擦、降低磨損,確保轉動設備長周期安全運行。
一般壓縮機的潤滑系統(tǒng)由潤滑油箱、主油泵,輔助油泵,油冷卻器,油過濾器,高位油箱,閥門以及管路等剖分組成。
3離心式壓縮機并聯(lián)意義及串聯(lián)意義
離心式壓縮機并聯(lián)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(lián)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(lián)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(lián)運行。
壓縮機并聯(lián)運行是解決大流量供求矛盾的有效措施,用戶可根據(jù)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(lián)運行,主要是解決生產工藝要求壓力很高,或要求壓力調節(jié)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(lián)運行,來解決生產上這一技術難題。
4離心式壓縮機調節(jié)任務和方法
離心式壓縮機與管網聯(lián)合工作,共同實現(xiàn)氣體介質的輸送任務。由于生產工藝和產品產量的變化。往往要求氣體介質的流量或壓力也有相應變化。調節(jié)的任務就是生產工藝對氣體介質流量或壓力的要求。由于生產工藝變化特點不同,對氣體介質的參數(shù)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(jié)對象的不同,則調節(jié)任務又有等壓力調節(jié)、等流量調節(jié)和比例調節(jié)等三種形式。
(1)等壓力調節(jié):系指保持壓縮機排氣壓力不變,只改變流量的調節(jié)。
(2)等流量調節(jié):系指保持壓縮機輸送氣體介質的流量不變,只改變排出壓力的調節(jié)。
(3)比例調節(jié):系指保持壓力比不變(如防喘振調節(jié)),或保持兩種氣體介質的流量百分比不變的調節(jié)。
參考文獻
[1] 徐忠.離心式壓縮機原理[M].北京機械工業(yè)出版社,1990.
[2] 西安交大透平式壓縮機教研室編.化工用離心式壓縮機熱力設計參考資料[Z],1976.