来源：不祥 | 责任编辑：小语
2009-05-19
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排气压力高于 0.015兆帕?气体主要沿着径向流动的透平压缩机?又称径流压缩机。排气压力低于0.2兆帕的?一般又称为离心鼓风机。离心压缩机广泛用于各种工艺流程中?用来输送空气?各种工艺气体或混合气体?并提高其压力。工业上常按用途或气体的种类命名?如高炉鼓风机和氨离心压缩机等。
工作原理和结构 离心压缩机由转子?定子和轴承等组成。叶轮等零件套在主轴上组成转子?转子支承在轴承上?由动力机驱动而高速旋转。定子包括机壳?隔板?密封?进气室和蜗室等部件(图1 离心压缩机结构图 )。隔板之间形成扩压器?弯道和回流器等固定组件。只有一个叶轮的离心压缩机称为单级离心压缩机?有两个以上叶轮的称为多级离心压缩机(见彩图 机壳水平剖分式多级离心缩机 ? 筒型多级离心压缩机 )。级由叶轮及其后面的扩压器等信道组成。叶轮是离心压缩机的关键部件?有闭式和半开式两种。闭式叶轮由叶片?轮盖和轮盘组成?半开式叶轮没有轮盖。当叶轮高速旋转时?由于叶片与气体之间力的相互作用?主要是离心力的作用?气体从叶轮中心处吸入?沿着叶道(叶片之间信道)流向叶轮外缘。叶轮对气体作功?气体获得能量?压力和速度提高。然后?气体流经扩压器等信道?速度降低?压力进一步提高?即动能转变为压力能。由扩压器流出的气体进入蜗室输送出去?或者经过弯道和回流器进入下一级继续压缩。在整个压缩过程中?气体的比容减小?温度增加。温度增加后?压缩气体需要消耗更多的能量。为了节省功率?多级离心压缩机在压力比大于3时常采用中间冷却。被中间冷却隔开的级组称为段。气体由上一段进入中间冷却器?经冷却降低温度以后再进入下一段继续压缩。中间冷却器一般采用水冷。每个机壳所包含的部分称为缸。离心鼓风机排气压力较低?所以一般是单缸无中间冷却的结构。
性能 离心压缩机的主要性能参数是流量?排气压力?功率?效率和转速。描绘同一转速下的排气压力?功率和效率与流量之间的关系的曲线称为性能曲线(图2 离心压缩机的性能曲线 ) 。离心压缩机最小流量受喘振工况的限制?最大流量受阻塞工况的限制。可以采用变转速?进口节流?出口节流和可调进口导叶等方法进行调节?以扩大运行工况范围。
发展概况 离心压缩机是在通风机的基础上发展起来的。20世纪初出现了压力比为 4.5的离心压缩机。50年代开始?离心压缩机制造业得到发展。1963年?美国生产出第一台合成氨厂用的14.7兆帕高压离心压缩机?采用筒型机壳代替水平剖分型机壳?又称筒型压缩机?它能承受10兆帕以上的压力。70年代?美国?意大利和联邦德国先后制成60～70兆帕高压筒型压缩机?筒体壁厚达 280毫米。80年代初排气压力已达80兆帕。离心压缩机转速一般为几千转/分以上?有的已达25000转/分以上?所需功率可达几万千瓦?流量已达10000米3 /分。离心压缩机的常规叶轮是以一维流动理论为基础设计的?尚不能反映气流三维流动的复杂性质。60年代开始应用三维流动理论(见透平机械?气体动力学)设计空间扭曲叶片?以改善级的性能。
参考书目 西安交通大学透平压缩机教研室编着?《离心压缩机原理》?机械工业出版社?北京?1980。
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