化工机械结构原理电子课件及素材(朱方鸣)第七章 离心式压缩机.ppt

《化工机械结构原理电子课件及素材(朱方鸣)第七章 离心式压缩机.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、【知识目标】掌握离心式压缩机的结构、工作原理和工作过程，离心式压缩机各零部件的组成。【能力目标】能分析离心式压缩机主要零部件的基本结构和特点。第五章离心式压缩机离心式压缩机整体结构第一节概述一、离心式压缩机的应用逐步取代活塞式压缩机压缩和输送化工生产中各种气体在大型合成氨厂用于氮气（N2）和氢气（H2）的压缩合成为氨。大型乙烯生产厂的裂解气压缩机、乙烯压缩机和丙烯压缩机还广泛用于制氧、制冷、石油炼制、和原子能工业二、离心式压缩机的特点离心式压缩机的优点与活塞式压缩机相比：1．转速高，气量大，生产能力大，结构简单

2、紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。2．运转平稳，操作可靠，运转率高，易损件少，备件需用量少，不需要备机，维护费用低，人员少。3．对化工介质可以做到绝对无油压缩，有利于化学反应和提高合成率，延长触媒寿命。特别适用于压缩氧气等介质。4．大型化工厂用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力带动离心式压缩机，热能综合利用好，节约动力投资，降低生产成本。5．汽轮机驱动的离心式压缩机与具有相同排气量的由电机驱动的活塞式压缩机相比投资费用较低。离心式压缩机的缺点1．活塞式压缩机每级的压力比可达2~4以上，而离心式压缩机的单级压力比很

3、少超过3，因此不易在高压比的同时获得小气量。对高压力比、小流量的离心式压缩机由于气流通道较窄，使制造加工困难，同时，流动损失较大，压缩机效率降低。2．离心式压缩机只能在设计工况下工作才能获得最高效率，离开设计工况点操作效率就会下降，即稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。3．由于气流速度高，能量损失大，故离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低5~10%。第二节离心式压缩机的结构及工作原理一、离心式压缩机的总体结构及工作过程离心式压缩机主要由转子、固定元件、轴承及密封装置等部件组成。其中转子由主轴、叶轮

4、、联轴器、平衡盘等组成；机壳、隔板、吸气室、扩压器、弯道及回流器等称为固定元件；离心式压缩机的密封装置包括级间密封和轴端密封。人们又习惯地将固定元件和密封装置统称为定子。吸气室将所需压缩的气体，由进气管或中间冷却器的出口均匀地导入叶轮去进行增压。因此，在每一段的第一级进口都设有吸气室。BCH型离心式压缩机气体进入叶轮后，高速旋转的叶轮对气体做功，增加气体的能量，使流出叶轮的气体压力和速度均得到提高。气体从叶轮中流出时具有较高的速度，通过流通截面积逐渐扩大的扩压器，速度能转变为静压能，以提高气体的压力，如图a所示

5、。扩压器后的气体通过弯道均匀地引入下级叶轮的进口。蜗壳将扩压器或叶轮后面的气体汇集起来并引出机外。由于蜗壳外径逐渐增大及流通截面逐渐增大，在汇集气流的过程中它还起到一定的降速扩压作用，如图b所示。离心式压缩机的中间级和末级结构1-叶轮；2-扩压器；3-弯道；4-回流器；5-蜗壳二、离心式压缩机的工作原理气体由吸气室吸人，流经叶轮时叶轮对气体作功，使气体的压力、速度、温度提高，比容缩小。经过叶轮出来而获得能量的气体，进入扩压器，使速度降低，压力进一步得到提高。最后经弯道、回流器导入下一级叶轮而继续压缩。压缩机共有

6、6个叶轮，气体经过6级压缩而获得能量。为了节省功耗及防止气温过高，机体分成两段，每段由3级组成。气体经过一段压缩后，从蜗壳引出到外部的冷却器中去冷却，然后再重新引人机体的第二段进一步压缩，直到由最后一级的蜗壳引出压缩机。三、离心式压缩机的主要性能参数排气压力——压缩机出口处的绝对压力，也称终压，单位常用Pa或Mpa表示。排气量——单位时间内能压送的气体量。一般规定排气量是按照压缩机入口处的气体状态计算的体积流量。单位常用m3/min或m3/h.压力比ε——出口绝对压力Pd与进口绝对压力Ps的比值。表示压缩机升高

7、气体压力的能力。转速——转子单位时间的转数，单位常用r/min。功率——指轴功率，即驱动机传给压缩机轴的功率，单位用KW表示。效率——气体增加能量与消耗机械能的比值，损失的能量越少，气体获得的能量就越多，效率也就越高。第三节离心式压缩机的主要零部件主要零部件转动元件固定元件密封装置主轴推力盘、轴套紧圈、固定环弯道、回流器迷宫密封叶轮平衡装置吸气室扩压器蜗壳浮环密封滑动轴承一、转子由主轴以及套在轴上的叶轮、平衡盘，推力盘、联轴器和卡环等组成。转子示意图1-主轴；2-叶轮；3-平衡盘；4-推力盘；5-轴套；6-螺母

8、；7-键；8-联轴器；9-平衡环1．主轴起支承旋转零件及传递扭矩的作用。结构形式有阶梯轴、节鞭轴和光轴之分，常采用35CrMo、40Cr、2Crl3等钢材锻制而成。2．叶轮用于对气体做功，提高气体压力和流速，多用闭式叶轮。根据制造工艺不同分为焊接叶轮、铆接叶轮、铸造叶轮和电蚀加工叶轮。轮盘、轮盖一般采用优质碳素结构钢、合金结构钢或不锈钢，如45、35CrMo、35CrMoV、34CrN