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空气压缩设备之离心式压缩机

[点击量: ][来源:博莱特]

2016-11-18

  空气压缩设备之离心式压缩机

  在离心式压缩机中,气压是如何提高的呢?是靠叶轮旋转、扩压器扩压而实现的。根据排气压力的高低,可将其分为三类:离心通风机,风压在10-15kPa范围或小于此值;离心鼓风机,风压在15~350kPa范围;离心压缩机,风压在350kPa以上。

  什么是离心式压缩机

  离心式压缩机 centrifugal compressor叶轮对气体作功使气体的压力和速度升高,完成气体的运输,气体沿径向流过叶轮的压缩机。又称透平式压缩机:主要用来压缩气体,主要由转子和定子两部分组成:转子包括叶轮和轴,叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封;定子的主体是气缸,还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。

  离心式压缩机的工作原理

  离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之,离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气体的压力能的。

  更通俗地说,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。

AG平台官网   此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压的作用。

  显然,叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的,圆周速度越大,叶轮对气体所作的功就越大。

  离心式压缩机的相关应用

  离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。在离心式压缩机中,高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用,以及在扩压通道中给予气体的扩压作用,使气体压力得到提高。

  早期,由于这种压缩机只适于低,中压力、大流量的场合,而不为人们所注意。由于化学工业的发展,各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器,而占有极其重要的地位。

  随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心式压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。

AG平台官网   工业用高压离心压缩机的压力有(150~350)×10^5Pa的,海上油田注气用的离心压缩机压力有高达700×10^5Pa的。作为高炉鼓风用的离心式鼓风机的流量有大至7000m3/min,功率大的有52900KW的,转速一般在10000r/min以上。有些化工基础原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。

  在生产这种基础原料的石油化工厂中,离心式压缩机也占有重要地位,是关键设备之一。除此之外,其他如石油精炼,制冷等行业中,离心式压缩机也是极为关键的设备。

  离心式压缩机的优缺点

  优点

AG平台官网   离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用,主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。

AG平台官网   1、离心式压缩机的气量大,结构简单紧凑,重量轻,机组尺寸小,占地面积小。

  2、运转平衡,操作可靠,运转率高,摩擦件少,因之备件需用量少,维护费用及人员少。

  3、在化工流程中,离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

AG平台官网   4、离心式压缩机为一种回转运动的机器,它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂,常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力,为热能综合利用提供了可能。但是,离心式压缩机也还存在一些缺点。

  缺点

  1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。

AG平台官网   2、离心式压缩机的稳定工况区较窄,其气量调节虽较方便,但经济性较差。

  3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。我国在五十年代已能制造离心式压缩机,从七十年代初开始又以石油化工厂,大型化肥厂为主,引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机,取得了丰富的使用经验,并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。

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