A. 离心式压缩机的安装工艺
离心压缩机的整体安装
安装人员要熟悉安装现场和周边环境,熟悉所要安装设备的图纸及安装流程。安装前首先按照装箱单清点设备部件,确认所需部件齐全;所需专用工具齐备。安装过程一般按下列顺序进行。
一、机组就位、找平找正
(1)机组就位前离心压缩机的底座必须清除油垢、油漆、铸砂、铁锈等,机器的法兰孔应加设盲板,以免脏物掉人。
(2)位于机器下部与机器相连接的设备,应试压检验合格后先吊装就位,并初步找正。
(3)机组就位前必须首先确定供机组找平找正的基准机器,先调整固定基准机器,再以其轴线为准,调整固定其余机器。墓准机器的确定一般按以下要求:
①设计或制造方规定的安装基准机器;
②以重量大,调整困难的机器为安装基准机器;
③机器多、轴系长时,宜选安装在中间位置的机器为基准安装机器,以便于整个机组的调整;
④条件相同时,优先选择转速高的机器为基准安装机器,可节省调整时间。
(4)机器就位。先把金属底板放在水泥基础上,压缩机支腿放在底板的支架上。底板设有水平调节螺钉(见图7-25),利用它调节好底板和基础之间的距离,一般约l00mm,以供二次灌浆用。利用水平调节螺钉将底板找平。底板用地脚螺栓固定在基础上,但先不上紧。
(5)机组中心线应与基础中心线一致,其偏差不应大于5mm,基准机器的安装标高,其偏差不应大于3mm。
(6)纵横向水平以轴承座、下机壳中分面或制造厂给出的专门加工面为准进行测量。机组纵向水平度的允许偏差:基准机器的安装基准部位应为0.02一0. 05mm/m,其余机器必须保证联轴器对中要求。横向水平度的偏差不应大于0.lOmm/m。
二、机组联轴器对中
(1)离心压缩机转速高,对联轴器的对中要求严。联轴器表面应光滑,无毛刺、裂纹等缺陷。
(2)采用百分表测量时,表的精度必须合格,表架应结构坚固,重量轻,刚性大,安装牢固,无晃动。使用时应测量表架挠度,以校正测量结果。
(3)调整垫片应清洁、平整、无折边、毛刺等。查明机组轴端之间的距离符合图纸要求。螃制造厂提供的找正图表或冷对中数据进行对中。
三、基础二次灌浆
(1)基础二次灌浆前应检查和复测联轴器的对中偏差和端面轴向间距是否符合要求。复测机组各部滑键、立销、猫爪、联系螺栓的间隙值。检查地脚螺栓是否全部按要求紧固。用0.25-0.5kg的手锤敲击检查垫铁,应无松动。垫铁层之间用0. 05mm的塞尺检查,,同一断施两侧塞人深度之和不得超过垫铁边长(或宽)的1/4。垫铁两侧层间用定位焊固定。机组检查复测合格后,必须在24h内进行灌浆,否则,应再次进行复测。
(2)二次灌浆前,基础表面必须清除油污,用水冲洗干净并保持湿润12h以上,灌浆时应清除表面积水。灌浆层厚度一般为70mm,外模板与底座外缘的间距不宜小于60mm,模板高度应略高于底座下平面。用无收缩或微膨胀混凝土灌浆时,其标号应高于基础标号1-2级,且不得低于250号。灌浆的环境温度应在5℃以上,否则,砂浆可用60℃以下温水搅拌和掺人一定数量的早强剂。灌完后应采取保温措施。灌浆应在安装人员的配合和监督下连续进行,一次灌完。灌浆时应不断捣固,使混凝土与基础紧密贴合并充满各部位。二次灌浆后要认真进行养护。
四、找正
(1)再次检查底板水平,一般要求达到0. 02mm/m的水平精度,如果未达到精度要求,可以通过调整图7一25中支承板5与底板间的垫片来调整。
(2)对各缸转子进行最终找正。通过调节压缩机支腿和底板上的支架之间的垫片使转子在垂直面上对中,而水平面上的找正则主要依靠在支腿旁的顶丝将机器左右移动来达到。
当找正结束,在底板下方再次灌浆(正常水泥沙浆混合物),并用由水泥:砂子=1:2混合的特殊砂浆抹面,还可进一步用油漆或树脂进行保护,机器最终就位。
(3)管道连接和销定。只有在找正合格之后,才能将进、排气连接管接到机器上。接管要用支架来支持本身重量,气体温度高的接管应设膨胀节,以防止管子热膨胀推动汽缸,破坏对中。在把紧汽缸与进、排气接管的连接螺栓时,应在基础上适当位置或者在不与机器相连的结构上架上百分表,使百分表触杆顶在压缩机身上,检尾井应少于80%
(6)用压铅法或百分表抬轴法测量径向轴承间隙并作好记录。
(7)可倾瓦的瓦块应均匀,各瓦块间厚度差应不大于0. 0l mm。装配后瓦块能自由摆动,不得有卡涩现象。
(8)厚壁、可倾瓦口接触应严密。自由状态时,用塞尺检查,间隙不得大于0.O8mm。
(9)推力轴承的外观检查也应符合要求,其表面粗糙度Ra不应大于0.4mm;推力瓦块的厚度应均匀一致,同组瓦块的厚度差不应大于0. Olmm。
(10)推力轴承调整垫应平整,各处厚度差应小于0.01~,数量不应超过2块;推力轴承与推力盘应均匀接触,用涂色法检查,其接触面积不应小于75%。
(11)测量推力轴承间隙,应在上下两半推力瓦、定位环和上下两半瓦套紧固后进行。推力轴承的间隙应符合机组的技术要求。
五、机壳与隔板的安装
多级水平剖分式离心压缩机的机壳是上、下两个整体铸钢件,各级之间由可拆的隔板相隔离,而机壳安装在底座上。它们的安装和检查顺序如下:
1.机壳的检查与安装
(1)机壳安装前应仔细进行外观检查,不得有裂纹、夹渣、气孔、铸砂和损伤等缺陷,必要时应进行无损探伤检查。
(2)壳体的水平或垂直剖分面应完好无损,接合面自由结合时间隙不应大于0.08mm;或每隔一个螺栓拧紧后间隙不应大于0.03mm。
(3)机壳安装在底座支承面上。底座支承面与机壳支承面应紧密结合,自由状态下宜用0.03mm的塞尺检查,不能塞人为合格。
(4)轴承箱内的铸砂、杂物等应清理千净。轴承座底面与底座支承面应严密接触,应用0.05mm的塞尺检查,不能塞人为合格。
2.隔板的检查与安装
(1)板铸件不得有裂纹、气孔、未浇满和夹层等缺陷,扩压器和回流器的导流叶片应光滑无损。
(2)隔板装进机壳时,应自由滑人槽中,无卡涩现象,隔板装配后,隔板与隔板及隔板与机壳中心的偏差应小于0.05mm。
(3)上下两隔板的结合面应接触良好,结合面的局部间隙应小于0. O8mm,固定隔板的销子、定位键和对应孔槽的配合应符合技术文件的规定。
(4)隔板的吊装应使用专用工具。隔板最终装配时,应在各结合面处涂以干石墨粉或其他防咬合剂。
六、转子安装
叶轮、平衡盘(鼓)是采用过盈热套方法装在主轴上的,并且每装一对叶轮还要对转子进行一次动平衡试验,最后整个转子安装完毕,转子的动平衡试验必须合格。转子由制造厂安装并检验合格后,经装箱运至施工场地。施工单位必须做以下检查后,才能进行离心压缩机的组装。
1.转子的吊装和检查
(1)转子的吊装应使用专用工具。吊装过程必须平稳可靠,转子必须保持水平状态,轻起轻落,不能发生碰撞。
(2)检查并清洗转子,应无锈蚀、损伤、变形、裂纹等缺陷。
(3)测量转子轴颈、各级叶轮外径、叶轮口环、气封、主密封、油封、联轴器等部位的径向跳动值及轮盘进口外圆端面、叶轮出口端面、推力盘工作面外圆端面等部位的轴向跳动值,应符合要求。
(4)主轴颈、浮环密封或机械密封配合处及径向探头监测区轴的表面粗糙度不应大于0.4-0.8,推力盘的表面粗糙度不应大于0.4。
(5)转子就位后,应测定转子总窜量,并按技术文件要求,调整轴向位置,装推力轴承,使各叶轮工作通道对称于扩压器通道,允许偏差宜为士I MM.
2.联轴器的装配
(1)联轴器装配之前应进行清洗和检查,应无锈蚀、裂纹、毛刺和损伤等缺陷。
(2)测量轮毅孔和轴的直径、锥度,其过盈值和锥度应符合技术文件的规定。
(3)检查轮毅孔和轴的表面粗糙度,不应大于0.8。
(4)无键联轴器宜用液压法装配,操作方法、装配的压力和推进量必须符合技术文件的规定。装配前宜用涂色法检查轮毅孔和轴的接触情况,能推进部分的接触面积应大于80%。
(5)过盈加键联轴器,宜用热装。加热温度和方法取决于联轴器的尺寸和过盈量。加热温度宜为180一230℃。
七、密封
离心压缩机常用的密封有迷宫密封、浮环油膜密封、气膜密封、机械密封等。
八、机壳的闭合
离心压缩机的上、下机壳和转子组装完毕并检查合格后,可进行离心压缩机的最后组装。转子装入机壳内,机壳闭合。
机壳闭合前必须认真检查,并作好相应的安装记录。检查项目包括:
(1)转子中心位置、水平度、主要部位的跳动值、径向轴承和推力轴承各部间隙等均应符合规定要求。
(2)机壳、隔板、密封装置及机壳的水平度、剖分面接触状况等均符合要求。
(3)机壳内的紧固定或定位螺栓应拧紧、销牢、支承滑销系统组装符合要求。
(4)检查确认机壳内部清洁,无异物。
2.机壳的闭合
(1)在机壳剖面上均匀涂抹密封剂。
(2)装上导向杆,将上机壳平稳地吊起,缓慢下落,使机壳准确地闭合。安装定位销,检查轴封部位不得有错口现象。盘动转子应转动灵活,无异常声响。
(3)机壳螺栓应无毛刺、损伤、螺栓螺纹部位应涂防咬合剂。螺栓的紧固应从机壳两侧的中部开始,按左右对称分两步进行:先用50%-60%的额定力矩拧紧,再用1000的额定力矩紧固。螺栓的紧固力矩应符合规定。
B. 压缩机的结构组成
离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。各个部件的作用介绍如下,钛灵特离心式压缩机小编介绍。
C. 离心式压缩机的结构和原理
离心式压缩机的工作原理与结构 1. 工作原理离心式制冷压缩机有单级、双级和多级等多种结构型式。单级压缩机主要由吸气室、叶轮、扩压器、蜗壳等组成,如图6-1所示。对于多级压缩机,还设有弯道和回流器等部件。一个工作叶轮和与其相配合的固定元件(如吸气室、扩压器、弯道、回流器或蜗壳等)就组成压缩机的一个级。多级离心式制冷压缩机的主轴上设置着几个叶轮串联工作,以达到较高的压力比。多级离心式制冷压缩机的中间级如图6-2所示。为了节省压缩功耗和不使排气温度过高,级数较多的离心式制冷压缩机中可分为几段,每段包括一到几级。低压段的排气需经中间冷却后才输往高压段。 1—进口可调导流叶片 2—吸气室 1—叶轮 2—扩压器 3—叶轮 4—蜗壳 5—扩压器 6—主轴 3—弯道 4—回流器图6-1所示的单级离心式制冷压缩机的工作原理如下:压缩机叶轮3旋转时,制冷剂气体由吸气室2通过进口可调导流叶片1进入叶轮流道,在叶轮叶片的推动下气体随着叶轮一起旋转。由于离心力的作用,气体沿着叶轮流道径向流动并离开叶轮,同时,叶轮进口处形成低压,气体由吸气管不断吸入。在此过程中,叶轮对气体做功,使其动能和压力能增加,气体的压力和流速得到提高。接着,气体以高速进入截面逐渐扩大的扩压器5和蜗壳4,流速逐渐下降,大部分气体动能转变为压力能,压力进一步提高,然后再引出压缩机外。对于多级离心式制冷压缩机,为了使制冷剂气体压力继续提高,则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩,如图6-2所示。因压缩机的工作原理不同,离心式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机相比,具有以下特点:①在相同制冷量时,其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。相同的制冷工况及制冷量,活塞式制冷压缩机比离心式制冷压缩机(包括齿轮增速器)重5~8倍,占地面积多一倍左右。②无往复运动部件,动平衡特性好,振动小,基础要求简单。目前对中小型组装式机组,压缩机可直接装在单筒式的蒸发�0�6冷凝器上,无需另外设计基础,安装方便。③磨损部件少,连续运行周期长,维修费用低,使用寿命长。④润滑油与制冷剂基本上不接触,从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。⑤易于实现多级压缩和节流,达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行。⑥能够经济地进行无级调节。可以利用进口导流叶片自动进行能量调节,调节范围和节能效果较好。⑦对大型制冷机,若用经济性高的工业汽轮机直接带动,实现变转速调节,节能效果更好。尤其对有废热蒸汽的工业企业,还能实现能量回收。⑧转速较高,用电动机驱动的一般需要设置增速器。而且,对轴端密封要求高,这些均增加了制造上的困难和结构上的复杂性。⑨当冷凝压力较高,或制冷负荷太低时,压缩机组会发生喘振而不能正常工作。⑩制冷量较小时,效率较低。目前所使用的离心式制冷机组大致可以分成两大类:一类为冷水机组,其蒸发温度在-5℃以上,大多用于大型中央空调或制取5℃以上冷水或略低于0℃盐水的工业过程用场合;另一类是低温机组,其蒸发温度为-5~-40℃,多用于制冷量较大的化工工艺流程。另外在啤酒工业、人造干冰场、冷冻土壤、低温试验室和冷、温水同时供应的热泵系统等也可使用离心式制冷机组。离心式制冷压缩机通常用于制冷量较大的场合,在350~7000kW内采用封闭离心式制冷压缩机,在7000~35000kW范围内多采用开启离心式制冷压缩机。 2. 主要零部件的结构与作用由于使用场合的蒸发温度、制冷剂的不同,离心式制冷压缩机的缸数,段数和级数相差很大,总体结构上也有差异,但其基本组成零部件不会改变。现将其主要零部件的结构与作用简述如下。(1)吸气室 吸气室的作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体,均匀地引导至叶轮的进口。为减少气流的扰动和分离损失,吸气室沿气体流动方向的截面一般做成渐缩形,使气流略有加速。吸气室的结构比较简单,有轴向进气和径向进气两种形式,如图6-3所示。对单级悬臂压缩机,压缩机放在蒸发器和冷凝器之上的组装式空调机组中,常用径向进气肘管式吸气室(图6-3b)。但由于叶轮的吸入口为轴向的,径向进气的吸气室需设置导流弯道,为了使气流在转弯后能均匀地流入叶轮,吸气室转弯处有时还加有导流板。图中c所示的吸气室常用于具有双支承轴承,而且第一级叶轮有贯穿轴时的多级压缩机中。 a)轴向进气吸气室 b)径向进气肘管式吸气室 c)径向进气半蜗壳式吸气室(2)进口导流叶片 在压缩机第一级叶轮进口前的机壳上安装进口导流叶片可用来调节制冷量。当导流叶片旋转时,改变了进入叶轮的气流流动方向和气体流量的大小。转动导叶时可采用杠杆式或钢丝绳式调节机构。杠杆式如图6-4所示,进口导叶实际上是一个由若 1—小齿轮 2—齿圈 3—转动叶片 4—伺服电动机 5—波纹管 6—连杆 7—杠杆 8—手轮 1—导叶 2—从动齿轮 3—钢丝绳 4—过渡轮 5—主动齿轮干可转动叶片3组成的菊形阀,每个叶片根部均有一个小齿轮1,由大齿圈2带动,大齿圈是通过杠杆7和连杆6由伺服电动机4传动,也可用手轮8进行操作。图6-5为钢丝绳传动形式,由一个主动齿轮5通过钢丝绳3带动六个从动齿轮2转动,从而带动七个导叶1开启。为了使钢丝绳在固定轨道上运动,防止它从主动齿轮和从动齿轮上滑出,又安装有七个过渡轮4,主动齿轮根据制冷机组的调节信号,由导叶调节执行机构带动链式执行机构转动主动齿轮。进口导叶的材料为铸铜或铸铝,叶片具有机翼形与对称机翼形的叶形剖面,由人工修磨选配。进口导叶转轴上配有铜衬套,转轴与衬套间以及各连接部位应注入少许润滑剂,以保证机构转动灵活。(3)叶轮 叶轮也称工作轮,是压缩机中对气体做功的惟一部件。叶轮随主轴高速旋转后,利用其叶片对气体做功,气体由于受旋转离心力的作用以及在叶轮内的扩压流动,使气体通过叶轮后的压力和速度得到提高。叶轮按结构型式分为闭式、半开式和开式三种,通常采用闭式和半开式两种,如图6-6所示。闭式叶轮由轮盖、叶片和轮盘组成,空调用制冷压缩机大多采用闭式。半开式叶轮不设轮盖,一侧敞开,仅有叶片和轮盘,用于单级压力比较大的场合。有轮盖时,可减少内漏气损失,提高效率,但在叶轮旋转时,轮盖的应力较大,因此叶轮的圆周速度不能太大,限制了单级压力比的提高。半开式叶轮由于没有轮盖,适宜于承受离心惯性力,因而对叶轮强度有利,使叶轮圆周速度可以较高。钢制半开式叶轮圆周速度目前可达450~540m/s,单级压力比可达6.5。 a) 闭式 b)半开式离心式制冷压缩机的叶轮的叶片按形状可分为单圆弧、双圆弧、直叶片和三元叶片。空调用压缩机的单级叶轮多采用形状既弯曲又扭曲的三元叶片,加工比较复杂,精度要求高。当使用氟利昂制冷剂时,通常用铸铝叶轮,可降低加工要求。(4)扩压器 气体从叶轮流出时有很高的流动速度,一般可达200~300m/s,占叶轮对气体做功的很大比例。为了将这部分动能充分地转变为压力能,同时为了使气体在进入下一级时有较低的合理的流动速度,在叶轮后面设置了扩压器,如图6-2所示。扩压器通常是由两个和叶轮轴相垂直的平行壁面组成,如果在两平行壁面之间不装叶片,称为无叶扩压器;如果设置叶片,则称为叶片扩压器。扩压器内环形通道截面是逐渐扩大的,当气体流过时,速度逐渐降低压力逐渐升高。无叶扩压器结构简单,制造方便,由于流道内没有叶片阻挡,无冲击损失。在空调离心式制冷压缩机中,为了适应其较宽的工况范围,一般采用无叶扩压器。叶片扩压器常用于低温机组中的多级压缩机中。(5)弯道和回流器 在多级离心式制冷压缩机中,弯道和回流器是为了把由扩压器流出的气体引导至下一级叶轮。弯道的作用是将扩压器出口的气流引导至回流器进口,使气流从离心方向变为向心方向。回流器则是把气流均匀地导向下一级叶轮的进口,为此,在回流器流道中设有叶片,使气体按叶片弯曲方向流动,沿轴向进入下一级叶轮。在采用多级节流中间补气制冷循环中,段与段之间有中间加气,因此在离心式制冷压缩机的回流器中,还有级间加气的结构。图6-7给出了三种加气型式,其中b和c型对下一级叶轮入口气流均匀性不利,但可以减少轴向距离。 (6)蜗壳 蜗壳的作用是把从扩压器或从叶轮中(没有扩压器时)流出的气体汇集起来,排至冷凝器或中间冷却器。图6-8所示为离心式制冷压缩机中常用的一种蜗壳形式,其流通截面是沿叶轮转向(即进入气流的旋转方向)逐渐增大的,以适应流量沿圆周不均匀的情况,同时也起到使气流减速和扩压的作用。蜗壳一般是装在每段最后一级的扩压器之后,也有的最后级不用扩压器而将蜗壳直接装在叶轮之后,如图6-9所示。其中a为蜗壳前装有扩压器; a)蜗壳前为扩压器 b)蜗壳前为叶轮 c)不对称内蜗壳 b为蜗壳直接装在叶轮之后,这种蜗壳中气流速度较大,一般在蜗壳后再设扩压管,由于叶轮后直接是蜗壳,所以对叶轮的工作影响较大,增加了叶轮出口气流的不均匀性;c为不对称内蜗壳,是空调用单级机组中常用的形式,这种蜗壳是安置在叶轮的一侧,蜗壳的外径保持不变,其流通截面的增加是由减小内半径来达到的。蜗壳的横截面常见的有圆形、梯形等。在氟利昂冷水机组的蜗壳底部有泄油孔,水平位置设有与油引射器相连的高压气引管。各处用充气密封的高压气体均由蜗壳内引出。(7)密封 对于封闭型机组,无需采用防止制冷剂外泄漏的轴封部件。但在压缩机内部,为防止级间气体内漏,或油与气的相互渗漏,必须采用各种型式的气封和油封部件,对于开启式压缩机,还需设置轴封装置。离心式制冷压缩机中常用的密封型式有如下几种。 1)迷宫式密封 又称为梳齿密封,主要用于级间的密封,如轮盖与轴套的内密封及平衡盘处的密封。迷宫式密封由梳齿隔开的许多小室组成,它是利用梳齿形的曲径使气体向低压侧泄漏时受到多次节流膨胀降压(因为每经一道间隙和小室气体压力均有损失),从而达到减少泄漏的目的。迷宫密封的结构多种多样,常见的如图6-10所示。曲折密封优于平滑型,常用于轴套、平衡盘的密封,但制造较为复杂,轴向定位较严格。台阶型密封主要用于轮盖密封。 a)镶嵌曲折型密封 b)整体平滑型密封 c)台阶型密封 1—轴封壳体 2—弹簧 3、7—O形圈 4—静环座 5—静环 6—动环 2)机械密封 主要用于开启式压缩机中的转轴穿过机器外壳部位的轴端密封。机械密封的结构型式较多,主要有由一个静环和一个动环组成的单端面型,以及两个静环和一个动环,或两个静环和两个动环组成的双端面型。图6-11为一个动环6和两个静环5组成的双端面型机械密封。密封表面为静环与动环的接触面,弹簧2通过静环座4把静环压紧在动环上。O形圈3和7防止气体从间隙中泄漏。在压缩机工作时,轴封腔内通入压力高于气体压力约0.05~0.1MPa的润滑油,把压紧在动环两侧的静环推开一个间隙,形成密封油膜,既减少了摩擦损失,也起到了冷却和加强密封效果的作用。停机时油压下降,但恒压罐使轴封腔内尚维持一定油压,弹簧又把静环压紧在动环上,从而形成良好的停机密封。机械密封的优点是密封性能好,接近于绝对密封,且结构紧凑。但不足之处是易于磨损,寿命短,摩擦副的线速度不能太高,密封面比压也有一定的限制。 a)单片油封 b)充气油封 3)油封 图6-12a为简单的单片油封。单片油封装于轴承两侧,单片常用铝铜材料,直径间隙为0.2~0.4mm,大于轴承的径向间隙。图6-12b为充气密封。在空调用离心式制冷压缩机上,主要采用充气密封。它是在整体铸铝合金车削成的迷宫齿排中部,开有环形空腔,从压缩机的蜗壳内,引一股略高于油压的高压气体进入环形空腔中,高压气流从空腔内密封齿两端逸出,一端封油,另一端进入压缩机内。齿片的直径间隙一般取0.2~0.6mm。除上述主要零部件外,离心式制冷压缩机还有其它一些零部件。如:减少轴向推力的平衡盘;承受转子剩余轴向推力的推力轴承以及支撑转子的径向轴承等。为了使压缩机持续、安全、高效地运行,还需设置一些辅助设备和系统,如增速器、润滑系统、冷却系统、自动控制和监测及安全保护系统等。 -----这里也有: http://bbs.hcbbs.com/viewthread.php?tid=136088
D. 流体机械离心压缩机中分别在什么部位采用了哪些动秘方
离心式压缩机工作原理及结构
钛灵特压缩机
一、离心式压缩机工作原理
汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通,回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。
二、离心式压缩机基本结构
离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。各个部件的作用介绍如下。
离心式压缩机工作原理及结构图
1、叶轮
叶轮是离心式压缩机中Z重要的一个部件,驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯.一的作功部件,亦称工作轮。叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也有没有轮盖的半开式叶轮。
2、主轴
主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。根据其结构形式。有阶梯轴及光轴两种,光轴有形状简单,加工方便的特点。
3、平衡盘
在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等,使转子受到一个指向低压端的合力,这个合力即称为轴向力。轴向力对于压缩机的正常运行是有害的,容易引起止推轴承损坏,使转子向一端窜动,导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置,情况严重时,转子可能与固定部件碰撞造成事故。平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力,另一侧通向大气或进气管,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余轴向力由止推轴承承受,在平衡盘的外缘需安装气封,用来防止气体漏出,保持两侧的差压。轴向力的平衡也可以通过叶轮的两面进气和叶轮反向安装来平衡。
离心式压缩机工作原理及结构
4、推力盘
由于平衡盘只平衡部分轴向力,其余轴向力通过推力盘传给止推轴承上的止推块,构成力的平衡,推力盘与推力块的接触表面,应做得很光滑,在两者的间隙内要充满合适的润滑油,在正常操作下推力块不致磨损,在离心压缩机起动时,转子会向另一端窜动,为保证转子应有的正常位置,转子需要两面止推定位,其原因是压缩机起动时,各级的气体还未建立,平衡盘二侧的压差还不存在,只要气体流动,转子便会沿着与正常轴向力相反的方向窜动,因此要求转子双面止推,以防止造成事故。
5、联轴器
由于离心压缩机具有高速回转、大功率以及运转时难免有一定振动的特点,所用的联轴器既要能够传递大扭矩,又要允许径向及轴向有少许位移,联轴器分齿型联轴器和膜片联轴器,目前常用的都是膜片式联轴器,该联轴器不需要润滑剂,制造容易。
6、机壳
机壳也称气缸,对中低压离心式压缩机,一般采用水平中分面机壳,利于装配,上下机壳由定位销定位,即用螺栓连接。对于高压离心式压缩机,则采用圆筒形锻钢机壳,以承受高压。这种结构的端盖是用螺栓和筒型机壳连接的。
7、扩压器
气体从叶轮流出时,它仍具有较高的流动速度。为了充分利用这部分速度能,以提高气体的压力,在叶轮后面设置了流通面积逐渐扩大的扩压器。扩压器一般有无叶、叶片、直壁形扩压器等多种形式。
8、弯道
在多级离心式压缩机中级与级之间,气体必须拐弯,就采用弯道,弯道是由机壳和隔板构成的弯环形空间。
离心式压缩机工作原理及结构图
9、回流器
在弯道后面连接的通道就是回流器,回流器的作用是使气流按所需的方向均匀地进入下一级,它由隔板和导流叶片组成。导流叶片通常是圆弧的,可以和气缸铸成一体也可以分开制造,然后用螺栓连接在一起。
10、蜗壳
蜗壳的主要目的,是把扩压器后,或叶轮后流出的气体汇集起来引出机器,蜗壳的截面形状有圆形、犁形、梯形和矩形。
11、密封
为了减少通过转子与固定元件间的间隙的漏气量,常装有密封。密封分内密封,外密封两种。内密封的作用是防止气体在级间倒流,如轮盖处的轮盖密封,隔板和转子间的隔板密封。外密封是为了减少和杜绝机器内部的气体向外泄露,或外界空气窜入机器内部而设置的,如机器端的密封。
离心压缩机中密封种类很多,迷宫密封:
迷宫密封目前是离心压缩机用得较为普遍的密封装置,用于压缩机的外密封和内密封。迷宫密封的气体流动,当气体流过梳齿形迷宫密封片的间隙时,气体经历了一个膨胀过程,压力从P1降至右端的P2,这种膨胀过程是逐步完成的,当气体从密封片的间隙进入密封腔时,由于截面积的突然扩大,气流形成很强的旋涡,使得速度几乎完全消失,密封面两侧的气体存在着压差,密封腔内的压力和间隙处的压力一样,按照气体膨胀的规律来看,随着气体压力的下降,速度应该增加,温度应该下降,但是由于气体在狭小缝隙内的流动是属于节流性质的,此时气体由于压降而获得的动能在密封腔中完全损失掉,而转化为无用的热能,这部分热能转过来又加热气体,从而使得瞬间刚刚随着压力降落下去的温度又上升起来,恢复到压力没有降低时的温度,气流经过随后的每一个密封片和空腔就重复一次上面的过程,一直到压力P2为止。由此可见迷宫密封是利用节流原理,当气体每经过一个齿片,压力就有一次下降,经过一定数量的齿片后就有较大的压降,实质上迷宫密封就是给气体的流动以压差阻力,从而减小气体的通过量。
常用的迷宫密封用的较多的有以下几种:平滑形.、曲折形、曲折形、迷宫密封、台阶形。
12、轴承
离心式压缩机有径向轴承和推力轴承。径向轴承为滑动轴承,它的作用是支持转子使之高速运转,止推轴承则承受转子上剩余轴向力,限制转子的轴向窜动,保持转子在气缸中的轴向位置。
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