離心式壓縮機

淺談離心式壓縮機離心式壓縮機學(xué)習(xí)目錄1離心式壓縮機組概述及分類2離心式壓縮機的特點及應(yīng)用場合3離心式壓縮機的主要零部件4離心式壓縮機密封裝置5離心式壓縮機運行中出現(xiàn)的問題離心式壓縮機1離心式壓縮機組概述離心壓縮機是利用旋轉(zhuǎn)葉輪實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，使氣體主要沿離心方向流動從而提高氣體壓力的機器。

壓縮機按其工作原理可分為：（1）往復(fù)式（活塞式）壓縮機（2）離心回轉(zhuǎn)式（旋轉(zhuǎn)式）壓縮機（3）（渦輪式、水環(huán)式、透平）壓縮機（4）軸流式壓縮機（5）噴射式壓縮機（6）螺桿壓縮機。離心式壓縮機離心式壓縮機的分類

按氣體運動方向分類1、離心式：氣體在壓縮機內(nèi)大致沿徑向流動2、軸流式：氣體在壓縮機內(nèi)大致沿軸向流動3、軸流離心組合式：有時機組在軸流的高壓段配上離心式。按排氣壓力分1、通風(fēng)機：PD〈0.0142MPa

表壓2、鼓風(fēng)機：0.0142MPa〈PD〈0.245MPa

表壓3、壓縮機：PD〉0.245MPa

表壓按剖分形式分

1、中低壓水平剖分型

2、垂直剖分（高壓圓筒）型3、多軸式離心式壓縮機水平剖分型：氣缸剖分為上下兩部分，螺栓連接。上下機殼為組合件，由缸體和隔板組成。適于中低壓壓縮機（一般低于5MPa）。

離心式壓縮機垂直剖分型：氣缸為筒形。隔板上下剖分（螺栓連接成為整體，氣缸兩側(cè)端蓋用螺栓緊固。隔板轉(zhuǎn)子組裝后送入筒形缸體?？箖?nèi)壓能力強，密封好，剛性好，溫度、壓力引起的變形均勻，適于壓力高、易泄漏的氣體。

離心式壓縮機多軸式：齒輪箱中一個大齒輪驅(qū)動幾個小齒輪，每個軸的一端或兩端安裝有葉輪。葉輪軸向進氣，徑向排氣，以管道連接各級。從動軸轉(zhuǎn)速不同，各級均在最佳狀況下運行。適于中低壓空氣、蒸汽或惰性氣體。離心式壓縮機2、離心式壓縮機的特點

離心式壓縮機與活塞式壓縮機相比較，具有下列特點：①在相同功率時，其外形尺寸小、重量輕、占地面積小。②無往復(fù)運動部件，動平衡特性好，振動小，基礎(chǔ)要求簡單。③磨損部件少，連續(xù)運行周期長，維修費用低，使用壽命長。④易于實現(xiàn)多級壓縮和節(jié)流，達(dá)到同一臺制冷機多種蒸發(fā)溫度的操作運行。⑤能夠經(jīng)濟地進行無級調(diào)節(jié)。⑥對大型壓縮機，若用經(jīng)濟性高的工業(yè)汽輪機直接帶動，實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，節(jié)能效果更好。⑦轉(zhuǎn)速較高，用電動機驅(qū)動的一般需要設(shè)置增速器。⑧當(dāng)入口壓力太低時，壓縮機組會發(fā)生喘振而不能正常工作。離心式壓縮機石化行業(yè)中壓縮機的應(yīng)用場合

壓縮氣體用于合成及聚合在化學(xué)工業(yè)中，氣體壓縮至高壓，常有利于合成和聚合。例如氮和氫合成氨、氫與二氧化碳合成甲醇，二氧化碳與氨合成尿素等。又如在化學(xué)工業(yè)中，聚乙烯工業(yè)發(fā)展很快，所用聚合壓力范圍很廣，有些甚至達(dá)到3200公斤/平方厘米。壓縮氣體用于油的加氫精制石油工業(yè)中，用人工辦法把氫加熱加壓后與油反應(yīng)，能使碳?xì)浠衔锏闹亟M份裂化成碳?xì)浠衔锏妮p組份，如重油的輕化、潤滑油加氫精制等。壓縮氣體用于氣體輸送用與管道輸送氣體的壓縮機，加壓后便于氣體輸送。要視管道的長短以及輸送氣體的成分決定起壓力。離心式壓縮機3、離心式壓縮機的主要構(gòu)件

結(jié)構(gòu)組成：機殼，轉(zhuǎn)子，定子，以及輔助系統(tǒng)。氣缸上部（缸蓋）隔板氣缸（下部）離心式壓縮機轉(zhuǎn)子（主軸）密封軸承離心式壓縮機彈性膜片聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器離心式壓縮機離心式壓縮機組成與工作過程

離心壓縮機轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)軸，固定在軸上的葉輪、軸套、聯(lián)軸節(jié)及平衡盤等。定子：氣缸，其上的各種隔板以及軸承等零部件，如擴壓器、彎道、回流器、蝸殼、吸氣室。驅(qū)動機轉(zhuǎn)子高速回轉(zhuǎn)葉輪入口產(chǎn)生負(fù)壓（吸氣）氣體在流道中擴壓氣體連續(xù)從排氣口排出氣體的流動過程是：組成離心式壓縮機轉(zhuǎn)子：葉輪與軸的組件。

葉輪——離心式壓縮機中唯一的作功部件。它隨軸高速旋轉(zhuǎn)，氣體在葉輪中受旋轉(zhuǎn)離心力和擴壓流動作用，因此氣體流出葉輪時的壓力和速度都得到明顯提高。半開式閉式離心式壓縮機定子：擴壓器、彎道、回流器、吸氣室和蝸殼等固定元件。

（1）擴壓器——離心式壓縮機中的轉(zhuǎn)能部件。氣體從葉輪流出時速度很高，為此在葉輪出口后設(shè)置流通截面逐漸擴大的擴壓器，以將這部分速度能有效地轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。?）彎道——設(shè)置于擴壓器后的氣流通道。其作用是將擴壓器后的氣體由離心方向改為向心方向，以便引入下一級葉輪去繼續(xù)進行壓縮。（3）回流器——使氣流以一定方向均勻進入下一級葉輪入口?；亓髌髦幸话愣佳b有導(dǎo)向葉片。（4）吸氣室——將氣體從進氣管（或中間冷卻器出口）均勻地引入葉輪進行壓縮。（5）蝸殼——把從擴壓器或直接從葉輪出來的氣體收集起來，并引出機外。在蝸殼收集氣體的過程中，由于蝸殼外徑及通流截面的逐漸擴大，因此它也起著一定的降速擴壓作用。離心式壓縮機1－吸入室2－軸3－葉輪4－固定部件5－機殼6－軸端密封7－軸承；8－排氣蝸室2345678811離心式壓縮機離心式壓縮機的級1—葉輪

2—擴壓器3—彎道

4—回流器“級”是離心式壓縮機的基本單元，從級的類型來看，一般可分為中間級:由葉輪、擴壓器、彎道、回流器組成；離心式壓縮機止推軸承：金斯伯雷型由止推瓦塊、上搖塊、下?lián)u塊和基環(huán)組成，它們之間以球面支點接觸，止推塊下墊有上水準(zhǔn)塊、下水準(zhǔn)塊、基環(huán)，相當(dāng)于三層零件疊放在基環(huán)上，保證止推瓦塊和搖塊可自由擺動，使載荷分布均勻。優(yōu)點：瓦塊間載荷分布均勻，調(diào)節(jié)靈活，能自動補償轉(zhuǎn)子不對中、偏斜。缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要軸向安裝尺寸較長。離心式壓縮機止推軸承：米契爾型

止推瓦塊同基環(huán)直接接觸，是單層的。優(yōu)點：對變動載荷的適應(yīng)能力較強，結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸小。缺點：當(dāng)瓦塊厚度稍有差別或軸承基環(huán)同止推盤平行度有誤差時，每塊瓦塊間負(fù)荷不能調(diào)節(jié)，會造成部分瓦塊過載，使瓦塊磨損不均。離心式壓縮機徑向軸承徑向軸承指承受徑向載荷的軸承。其結(jié)構(gòu)分為軸瓦、軸承座、墊圈等。（1）普通的圓柱軸承（2）橢圓軸承（3）多油葉軸承（4）多油楔軸承（5）可傾瓦軸承軸瓦的瓦塊一般用鋼材內(nèi)澆一層1～3mm厚的巴氏合金制成，軸瓦的底部有進油孔，可使?jié)櫥瓦M入軸瓦，形成油膜，支持轉(zhuǎn)軸，同時帶走產(chǎn)生的熱量。離心式壓縮機橢圓軸承

這種軸承由上下兩段圓弧所構(gòu)成，如圖所示，由于加工方便，使用較廣泛。其特點是上、下兩段圓弧都距軸承中心有較大的偏心，并產(chǎn)生兩個油楔。其上瓦油楔的油膜壓力就會對前述的軸頸失穩(wěn)起到抑制作用，由于幾何的對稱性，這種軸承允許軸頸正反轉(zhuǎn)。離心式壓縮機多油葉軸承

這種軸承由幾塊圓弧形瓦塊組成，可以是對稱的，也可是不對稱的，它與橢圓軸承的性能類似，每段都有較大的偏心，且油楔數(shù)更多，因軸頸受多方油楔的作用，故抑振性能優(yōu)于橢圓軸承。離心式壓縮機多油契軸承抑振性能與多油葉軸承相似。由于油契不對稱性，故只允許軸單項旋轉(zhuǎn)。離心式壓縮機可傾瓦軸承1、可保證其穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，并可避免在高速下可能產(chǎn)生的油膜振蕩。

2、由于瓦塊通過銷子的偏心作用而自由擺動，在壓縮機運行過程中瓦塊可自行調(diào)整。

3、止推軸承的止推塊可自動浮動以保證其受力均勻在軸向力發(fā)生變化時能起自動調(diào)節(jié)作用。離心式壓縮機4離心機的密封密封件：軸端密封：防止氣體外泄漏?！蛪憾擞妹詫m密封；——高壓端用浮環(huán)機械密封。（壓力油膜與浮環(huán)密封及干氣密封）級間密封：防止各級間氣竄（內(nèi)泄漏）。——采用非接觸式迷宮密封。離心式壓縮機密封內(nèi)密封輪蓋密封級間密封（徑向密封）

外密封主軸與機殼間的密封（軸向密封）離心式壓縮機液膜浮環(huán)密封浮動環(huán)是活動的，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時，由于存在偏心而產(chǎn)生流體動壓力將環(huán)浮起。由于它具有自動對正中心的優(yōu)點，故形成液體摩擦狀態(tài)，且其間的間隙可以做到比軸承間隙還要小得多，因而漏油量也就大大減少。為了防止浮動環(huán)轉(zhuǎn)動，需加防轉(zhuǎn)銷釘3.在正常工作情況下，浮動的環(huán)與軸不會發(fā)生接觸摩擦，故運行平穩(wěn)。優(yōu)點：安全，使用壽命長，并特別適合于大壓差、高轉(zhuǎn)速的場合。從兩邊滲出的油經(jīng)處理后方可繼續(xù)使用。離心式壓縮機干氣密封干氣密封：干運轉(zhuǎn)、氣體潤滑、非接觸式機械端面密封的簡稱。干氣密封是基于現(xiàn)代流體動壓潤滑理論而設(shè)計的一種新型非接觸式氣膜密封,在氣膜密封動環(huán)或靜環(huán)端面上,通常開微米級流槽,主要依靠端面相對運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的流體動壓效應(yīng)在兩端面形成流體動壓力來平衡閉合力,實現(xiàn)密封端面的非接觸運轉(zhuǎn)。離心式壓縮機離心式壓縮機

優(yōu)點特點：干氣密封與機械密封、液膜密封最大的不同是采用氣體密封，省去了密封油系統(tǒng)，具有運行可靠性高、使用壽命長、密封氣泄漏量小、功耗極低、工藝回路無油污染，工藝氣不污染潤滑油系統(tǒng)等優(yōu)點。另外，取消了龐大的密封油供給系統(tǒng)及測控系統(tǒng)，使占地面積減少，重量輕、運行維護費用低，縮減了計劃外維修費用和生產(chǎn)停車時間，故日益受到重視與推廣應(yīng)用。目前在國內(nèi)應(yīng)用的干氣密封最高壓力在10Mpa。干氣密封除了常應(yīng)用于壓縮機、泵設(shè)備的密封外，還可應(yīng)用于反應(yīng)釜等其他轉(zhuǎn)動設(shè)備。干氣密封應(yīng)具有兩種功能：一、是要防止轉(zhuǎn)動期間主環(huán)與配對環(huán)接觸，避免摩擦。二、是當(dāng)軸不轉(zhuǎn)動時，密封應(yīng)為零泄漏量。干氣密封主要有三種形式：單端面密封結(jié)構(gòu)

串聯(lián)式密封結(jié)構(gòu)

雙端面密封結(jié)構(gòu)實際應(yīng)用中可根據(jù)壓縮介質(zhì)和壓力等級選定離心式壓縮機單端面清潔隔離氣工藝側(cè)大氣側(cè)離心式壓縮機雙端面密封工藝側(cè)清潔隔離氣大氣側(cè)離心式壓縮機雙端面密封泄漏到火炬清潔隔離氣工藝側(cè)大氣側(cè)離心式壓縮機配中間迷宮的串聯(lián)密封惰性隔離氣火炬清潔隔離氣工藝側(cè)大氣側(cè)離心式壓縮機中間進氣串聯(lián)密封

軸承緩沖氣第二級隔離氣排放二級隔離器氣工藝氣過濾工藝氣一級放空去火炬離心式壓縮機

旋向氣體向中心泵送氣體受壓，壓力升高，產(chǎn)生間隙密封壩

動環(huán)-雙向螺旋槽離心式壓縮機動環(huán)-單向螺旋槽旋向氣體向中心泵送氣體受壓，壓力升高，產(chǎn)生間隙密封壩旋轉(zhuǎn)方向離心式壓縮機迷宮密封為了盡量減少漏氣損失，在固定部件與輪蓋、隔板與軸套，以及整機軸的端部需要設(shè)置密封件。常用的有梳齒式（亦稱迷宮式）的密封結(jié)構(gòu)。其工作原理是每經(jīng)過一個梳齒密封片，等于節(jié)流一次，多次的節(jié)流減壓能有效地減少漏氣量離心式壓縮機潤滑系統(tǒng)設(shè)備停車后，油循環(huán)應(yīng)保證工作30分鐘！離心式壓縮機潤滑油箱：是潤滑油供給、回收、沉降和儲存的設(shè)備。高位油箱（停車槽）：是一種保護性設(shè)施，當(dāng)主、輔助油泵供油中斷時，高位油箱的潤滑油進入沿油管靠重力作用進入各潤滑部位；以維持機組潤滑的需要。高位油箱的儲油量應(yīng)至少維持5min的供油時間。潤滑油泵：一般采用齒輪泵或螺桿泵。油冷卻器：用于對出油泵后的潤滑油進行冷卻，以控制進入潤滑部位的油溫。為始終保持供油溫度在35℃～45℃的范圍內(nèi)。常用的結(jié)構(gòu)形式有列管式和板式。油過濾器：潤滑油過濾器裝于泵的出口，用于進壓縮機潤滑油的過濾。有筒式、盤式和網(wǎng)式三種基本類型。筒式濾器使用最普遍，需要定期更換濾芯；而另外兩種可清洗后再用。密封油系統(tǒng)或干氣密封過濾加壓系統(tǒng)：對保障離心式壓縮機械密封的工作可靠性、防止浮環(huán)磨損具有極其重要的影響。離心式壓縮機2、油膜振蕩及防治措施1、半速渦動3、壓縮機的喘振及防治措施4、壓縮機的臨界轉(zhuǎn)速及防治措施離心式壓縮機運行中出現(xiàn)的問題離心式壓縮機半速渦動和油膜振蕩渦動的特點：渦動角速度約為轉(zhuǎn)子角速度的一半或稍低，故稱之為半速渦動；渦動與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相同；渦動一旦產(chǎn)生，就在相當(dāng)廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)持續(xù)下去，而且始終保持半速。若轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角速度與轉(zhuǎn)子彎曲振蕩的固有圓周頻率相重合，則轉(zhuǎn)子發(fā)生強烈的共振導(dǎo)致轉(zhuǎn)子破壞，轉(zhuǎn)子與此相應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。一旦轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平穩(wěn)不發(fā)生強烈振動。轉(zhuǎn)子彎曲振動的臨界轉(zhuǎn)速可有1、2……i階個。但實際轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速不會太大，所以關(guān)注1、2階臨界轉(zhuǎn)速。離心式壓縮機渦動可能的三種情況：收斂的，油膜阻尼力大于推動力。穩(wěn)定的，油膜推動力做功與阻尼力吸收的功相等，只要在允許范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，則無危害。發(fā)散的，油膜推動力大于阻尼力，危險。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高到二倍于一階臨界轉(zhuǎn)速時，半速渦動的角速度恰好等于一階臨界轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子－軸承等發(fā)生共振性振蕩，稱為油膜振蕩。防止油膜振蕩的方法：提高轉(zhuǎn)子剛度，即提高轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速。但多級壓縮機多用高速輕載柔性轉(zhuǎn)子，提高剛度較困難。采用抑振性能良好的軸承，改變軸承的結(jié)構(gòu)或參數(shù)。離心式壓縮機喘振時的處理方法

壓縮機喘振1、運行點落入喘振區(qū)或離喘振線太近。1、調(diào)整機組各段壓比，改變運行工況點。2、防喘裝置未投用或進出口閥未打開。2、防喘裝置投自動；檢查進出口閥執(zhí)行機構(gòu)。3、壓縮機入口溫度過高。3、調(diào)整工藝參數(shù)，檢查段間冷卻器工作情況。4、吸入氣量不足。4、打開防喘閥。5、級間內(nèi)泄漏增大。5、更換級間密封。6、防喘振調(diào)節(jié)器整定值不正確。6、從新給定整定值。離心式壓縮機離心式壓縮機常見故障

故障現(xiàn)象故障原因處理方法壓縮機異常振動1、同心度被破壞，對中不好1、檢查對中情況，必要時重新對中。2、管道應(yīng)力過大2、正確固定氣體管線，消除管道應(yīng)力。3、聯(lián)軸器故障3、檢查聯(lián)軸節(jié)。4、轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器不平衡4、檢查其不平衡性。5、主軸彎曲；動靜摩擦5、效正直軸；檢查各部位間隙。6、軸承工作不正常6、間隙超標(biāo)，消除油膜渦動對軸承影響7、壓縮機喘振或氣動不穩(wěn)定7、設(shè)法使壓縮機運行條件偏離喘振點。8、氣體帶液體或雜質(zhì)侵入8、更換密封、排放積水。9、葉輪過盈量小，在工作轉(zhuǎn)速下消失；部件松動9、消除葉輪與軸裝配過盈小的缺陷。緊固零部件，增加防松措施。離心式壓縮機壓縮機軸位移大波動1、負(fù)荷變化大，各段壓力控制不好，壓比變化大。1、調(diào)整工藝參數(shù)，穩(wěn)定運行。2、內(nèi)部密封、平衡盤密封磨損，間隙超標(biāo)或密封損壞2、修理或更換各密封。3、齒式聯(lián)軸器齒面磨損3、檢查更換聯(lián)軸器4、壓縮機喘振或氣流不穩(wěn)定4、消除喘振或旋轉(zhuǎn)分離5、推力盤端面跳動大，止推軸承座變形大5、更換止推面，查找軸承座變形原因，予以消除。6、軸位移探頭零位不正確或探頭特性差6、重新整定探頭零位或更換探頭7、級間密封泄漏量加大7、更換級間密封離心式壓縮機軸承溫度溫度升高1、測溫?zé)犭娕荚?接線松動1、檢查熱電