工艺用无油螺杆压缩机的结构与设计

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1、50FLUIDMACHINERYVol.39，No.10，2011文章编号:1005－0329(2011)10－0050－03工艺用无油螺杆压缩机的结构与设计蔡宏，范年宝(中国船舶重工集团公司第七一一研究所，上海200072)摘要:鉴于无油螺杆压缩机在石油、化工与气体行业得到大量应用，介绍了压缩机的壳体、转子、轴封、轴承等关键部件的主要特征，并给出了压缩机机型、转子间隙、内容积比、转速等重要参数的选型原则。关键词:螺杆压缩机;工艺;结构;设计中图分类号:TH45文献标识码:Adoi:10．3969/j．issn．1005－0

2、329．2011．10．012StructureandDesignofProcessOilFreeScrewCompressorCAIHong，FANNian-Bao(ShanghaiMarineDieselEngineResearchInstitute，Shanghai200072，China)Abstract:Asoilfreescrewcompressorshasbeenwidelyusedinpetrochemical，chemical，gasfield，themajorcharacterofcasing，rotor

3、，shaftseal，bearingofscrewcompressorsisintroduced，andtheselectionprincipleofcompressortype，rotorclear-ance，innervolumeratioandrotationalspeedisproposed．Keywords:screwcompressor;process;structure;design1前言的连接面与轴的中心线平行，排气压力一般不超过0．6MPa。打开机壳上盖可拆卸同步齿轮、轴承无油螺杆压缩机由于具有可靠性高、维

4、护费及密封等组件。压缩机进排气方式一般为下进下用低、基础简单、运行费用低、初始投资少、无负荷出，无需拆卸管线即可进行检修。在一些采用汽工况下功耗低、适于工况变动(如气体组分和压轮机或变频电机驱动喷液螺杆压缩机的场合，考力)等基本特征，因而在工艺气领域得到大量应虑到部分负荷时转速较低，液体很难被吸入压缩［1］用。腔，这时宜采用上进下出。不同于空气压缩机与制冷压缩机，无油螺杆中小型压缩机通常采用垂直剖分，气缸与端压缩机用于工艺流程，常用来压缩易燃、易爆、有座的连接面与轴的中心线垂直，排气压力可以达毒的介质气，一旦介质气泄露或非正

5、常停机，将引到3MPa以上。打开机体端盖可拆卸同步齿轮、起重大安全事故或造成重大经济损失，因此压缩轴承及密封;打开机体端座可对转子进行拆卸。机主机的结构设计和选型要兼顾高效、安全和可垂直剖分型的螺杆压缩机进排气方式一般为上进靠。上出，以方便配管。工艺用无油螺杆压缩机壳体常用材质有铸2工艺用无油螺杆压缩机的结构铁、碳钢和不锈钢3种。其中铸铁表面可镀镍磷合金，用于介质气腐蚀性较低的喷液螺杆压缩机;2．1壳体碳钢易加工，成本低，常用于干式压缩机;不锈钢工艺用无油螺杆压缩机的壳体按剖分型式分难加工，成本高，常用于介质气具有一定腐蚀性

6、的为水平剖分和垂直剖分2种。喷液螺杆压缩机。大型压缩机通常为水平剖分型。气缸与端座2．2转子收稿日期:2011－08－012011年第39卷第10期流体机械51工艺用无油螺杆压缩机的转子直径有128mm、160mm、204mm、255mm、321mm、408mm、510mm、643mm、816mm共9个系列，气量覆盖3100～100000m/h。直径510mm及以下的转子采用整体锻造，直径643mm和816mm转子采用焊接。工艺用无油螺杆压缩机转子材质有碳钢、合金钢和不锈钢3种。干式压缩机常采用碳钢转子，喷液压缩机常采用合金

7、钢转子和不锈钢转子，前者耐腐蚀性差，但强度好，适用于高压场合，后者耐腐性佳，但强度稍差，适用中低压工况。工艺用无油螺杆压缩机转子齿型以4/6齿图1双端面机械密封剖切示意SRM型线及双边对称圆弧型线(用于干式压缩机械密封的端面发热量会随着压缩机轴径增机)居多，面积利用系数约为0．5。在苯乙烯、纯大及转速升高而增大，可靠性随之下降，寿命难以碱压缩机、低压循环氢等低压大流量场合，较多采达到长周期连续运转要求，干气密封就是机械密用了3/5齿型线，该型线采用了较深的齿槽半径，封的最好替代品。由于碳环密封允许一定泄露，面积利用系数达到0

8、．6。且泄露量随着排气压力升高而增加，在大型中高2．3轴封压工艺螺杆压缩机中，为了降低氮气消耗量和减工艺用无油螺杆压缩机的轴封用于隔离介质少介质气的放空量，也在尝试引入干气密封。干气与润滑油系统，一方面防止介质气漏入润滑油气密封动静环端面不接触，保持微小间隙，密封端系统破坏润滑油品质，另一