Ⅰ 離心式壓縮機工作原理及結構
離心式壓縮機的工作原理基於氣體在高速旋轉葉輪和擴壓器中的動能轉換。當驅動機如汽輪機或電動機帶動主軸旋轉時,氣體在離心力的作用下被甩入工作輪,形成壓力並加速。隨後,氣體通過擴壓器減緩速度,將動能轉化為靜壓能,進一步提升壓力。多級葉輪串聯設計通過彎通和迴流器實現壓力的逐級增加,以滿足出口壓力需求。
其基本結構由轉子和定子組成。轉子由葉輪、主軸、平衡盤、推力盤和聯軸節等構成,負責氣體的壓縮。葉輪是關鍵組件,通過高速旋轉對氣體做功;主軸傳遞扭矩;平衡盤和推力盤則用於平衡軸向力,防止轉子竄動。定子包括氣缸、隔板和軸承等,確保內部密封和支撐轉子。
葉輪、主軸、平衡盤、推力盤、聯軸器、機殼、擴壓器、彎道、迴流器、蝸殼和密封等組成部分各有其獨特功能。例如,機殼用於氣體的匯集和排出,擴壓器則用來增加壓力,而密封則防止氣體泄漏。迷宮密封是常用的一種密封技術,通過節流原理減小氣體通過量。
軸承則支撐轉子,徑向軸承確保其穩定運轉,止推軸承則抵消軸向力,保持轉子定位。整體來說,離心式壓縮機通過精密設計和結構優化,實現了高效氣體壓縮。
Ⅱ 離心式壓縮機的平衡管有什麼作用
平衡管就是用來消除或減小軸向力。
離心泵運轉時,會產生軸向力。 軸向力產生的原因:
液體從葉輪入口流到出口,因流體的流動方向由軸向變為徑向,所以在葉輪上產生反作用力。葉輪兩側的液體壓力不對稱。 由於軸向力的作用,可以使葉輪產生位移,改變了葉輪和溢流道的同心度,使流量減少,揚程降低,嚴重時葉輪和泵體發生摩擦,直至發生設備事故。平衡管就是用來消除或減小軸向力,消除或減小離心泵軸向力的其他措施:
對稱安裝多級泵的葉輪。裝平衡盤。採用雙吸葉輪。在單級泵的葉輪上開平衡孔。
Ⅲ 離心式壓縮機級間密封泄漏軸向推力怎麼變化
1:葉輪出口壓強 與葉輪進口壓強 之差值越大 則葉輪產生的軸向力就越大:
2:當壓縮機減負荷運行時, 由於葉輪出口與進口壓差增加, 以及氣流在進口的沖力減
小。 因此 ,會導致軸向力增加 。所以 ,壓縮機減負荷運行時, 要考慮推力瓦的承載能力。
3:多級葉輪產生的軸向力 為每級葉輪軸向力之和。
Ⅳ 離心式壓縮機的工作原理
離心式製冷壓縮機的構造和工作原理與離心式鼓風機極為相似。但它的工作原理與活塞式壓縮機有根本的區別,它不是利用汽缸容積減小的方式來提高汽體的壓力,而是依靠動能的變化來提高汽體壓力。離心式壓縮機具有帶葉片的工作輪,當工作輪轉動時,葉片就帶動汽體運動或者使汽體得到動能,然後使部分動能轉化為壓力能從而提高汽體的壓力。這種壓縮機由於它工作時不斷地將製冷劑蒸汽吸入,又不斷地沿半徑方向被甩出去,所以稱這種型式的壓縮機為離心式壓縮機。其中根據壓縮機中安裝的工作輪數量的多少,分為單級式和多級式。如果只有一個工作輪,就稱為單級離心式壓縮機,如果是由幾個工作輪串聯而組成,就稱為多級離心式壓縮機。在空調中,由於壓力增高較少,所以一般都是採用單級,其它方面所用的離心式製冷壓縮機大都是多級的。單級離心式製冷壓縮機的構造主要由工作輪、擴壓器和蝸殼等所組成。 壓縮機工作時製冷劑蒸汽由吸汽口軸向進入吸汽室,並在吸汽室的導流作用引導由蒸發器(或中間冷卻器)來的製冷劑蒸汽均勻地進入高速旋轉的工作輪3(工作輪也稱葉輪,它是離心式製冷壓縮機的重要部件,因為只有通過工作輪才能將能量傳給汽體)。汽體在葉片作用下,一邊跟著工作輪作高速旋轉,一邊由於受離心力的作用,在葉片槽道中作擴壓流動,從而使汽體的壓力和速度都得到提高。由工作輪出來的汽體再進入截面積逐漸擴大的擴壓器4(因為汽體從工作輪流出時具有較高的流速,擴壓器便把動能部分地轉化為壓力能,從而提高汽體的壓力)。汽體流過擴壓器時速度減小,而壓力則進一步提高。經擴壓器後汽體匯集到蝸殼中,再經排氣口引導至中間冷卻器或冷凝器中。 二、離心式製冷壓縮機的特點與特性 離心式製冷壓縮機與活塞式製冷壓縮機相比較,具有下列優點: (1)單機製冷量大,在製冷量相同時它的體積小,佔地面積少,重量較活塞式輕5~8倍。 (2)由於它沒有汽閥活塞環等易損部件,又沒有曲柄連桿機構,因而工作可靠、運轉平穩、噪音小、操作簡單、維護費用低。 (3)工作輪和機殼之間沒有摩擦,無需潤滑。故製冷劑蒸汽與潤滑油不接觸,從而提高了蒸發器和冷凝器的傳熱性能。 (4)能經濟方便的調節製冷量且調節的范圍較大。 (5)對製冷劑的適應性差,一台結構一定的離心式製冷壓縮機只能適應一種製冷劑。 (6)由於適宜採用分子量比較大的製冷劑,故只適用於大製冷量,一般都在25~30萬大卡/時以上。如製冷量太少,則要求流量小,流道窄,從而使流動阻力大,效率低。但近年來經過不斷改進,用於空調的離心式製冷壓縮機,單機製冷量可以小到10萬大卡/時左右。 製冷與冷凝溫度、蒸發溫度的關系。 由物理學可知,回轉體的動量矩的變化等於外力矩,則 T=m(C2UR2-C1UR1) 兩邊都乘以角速度ω,得 Tω=m(C2UωR2-C1UωR1) 也就是說主軸上的外加功率N為: N=m(U2C2U-U1C1U)上式兩邊同除以m則得葉輪給予單位質量製冷劑蒸汽的功即葉輪的理論能量頭。 U2 C2 ω2 C2U R1 R2 ω1 C1 U1 C2r β 離心式製冷壓縮機的特性是指理論能量頭與流量之間變化關系,也可以表示成製冷 W=U2C2U-U1C1U≈U2C2U (因為進口C1U≈0) 又C2U=U2-C2rctgβ C2r=Vυ1/(A2υ2) 故有 W= U22(1- Vυ1 ctgβ) A2υ2U2 式中:V—葉輪吸入蒸汽的容積流量(m3/s) υ1υ2 ——分別為葉輪入口和出口處的蒸汽比容(m3/kg) A2、U2—葉輪外緣出口面積(m2)與圓周速度(m/s) β—葉片安裝角 由上式可見,理論能量頭W與壓縮機結構、轉速、冷凝溫度、蒸發溫度及葉輪吸入蒸汽容積流量有關。對於結構一定、轉速一定的壓縮機來說,U2、A2、β皆為常量,則理論能量頭W僅與流量V、蒸發溫度、冷凝溫度有關。 按照離心式製冷壓縮機的特性,宜採用分子量比較大的製冷劑,目前離心式製冷機所用的製冷劑有F—11、F—12、F—22、F—113和F—114等。我國目前在空調用離心式壓縮機中應用得最廣泛的是F—11和