离心式压缩机专题(二)
水平和垂直剖分离心式压缩机
2 几种不同类型的离心式压缩机
在第一部分内容里,学习离心式压缩机的分类时,我们知道离心式压缩机按照不同的分类方式可以分为多种不同类型。通过第二部分内容,将介绍几种典型的离心式压缩机,主要包括水平剖分离心式压缩机、垂直剖分离心式压缩机、等温离心式压缩机及组合离心式压缩机。
2.1 水平剖分离心式压缩机
水平剖分离心式压缩机的主要机构特点是,气缸被通过轴心线的水平中分面分为上下两个部分,被分开的两部分机壳通常称为上机壳和下机壳,在中分面处用螺栓联接为一体,进排气管一般垂直向下布置。
例如,沈鼓生产的MCL系列离心式压缩机,其中M代表为水平剖分离心式压缩机。该结构离心式压缩机,维修时一般只需要拆除上半部分定子件,拆装检修方便,一般适用于中、低压力场合,不适用于高压和压缩气体分子量较小的场合。
2.2 垂直剖分离心式压缩机
垂直剖分离心式压缩机的外气缸为筒形,在装配过程中,需要先将隔板与转子(或内气缸)组装好,然后再装入筒形外气缸内,两端或一端有端盖与气缸通过螺栓联接为一体。
例如,沈鼓生产的BCL系列离心式压缩机,其中B代表为垂直剖分离心式压缩机。此类型压缩机一般具有承压高、密封性好、温度和压力引起的变形均匀等的特点,但是拆装检修相对不便,一般适用于高压力和对密封性要求高的场合。
单轴型等温离心式压缩机
2.3 等温离心式压缩机
对于多级压缩的离心式压缩机,如果每一级压缩之后,均对该级出口气体进行冷却,使其达到接近于入口温度后再进入下一级压缩,使该压缩机整个压缩过程中,各级压缩前温度近似相等,则称为等温离心式压缩机。
为什么要进行等温压缩呢?
我们简单了解一下离心式压缩机的三种热力学压缩过程,主要包括等温压缩过程、绝热压缩过程和多变压缩过程。
等温压缩过程和绝热压缩过程为理想的压缩过程,离心式压缩机的实际压缩过程一般为多变压缩过程。关于这三种压缩过程的具体定义和特点是什么,这里我们不展开介绍,但是我们需要知道的一点是,等温压缩过程具有功耗低的特点,因此可以通过中间冷却或
过程冷却的方式,使离心式压缩机靠近等温压缩过程,从而达到降低功耗的目的。
等温离心式压缩机可以分为单轴型等温离心式压缩机和多轴型等温离心式压缩机。
2.3.1 单轴型等温离心式压缩机
单轴型等温离心式压缩机,多级叶轮串联在一根轴上,冷却器对称地布置在压缩机机壳的两侧,并与机壳铸成一体,气体经每一级压缩机之后,经冷却进入下一级,进而完成压缩升压过程,也叫作内部冷却型等温离心式压缩机。也就是说,单轴型等温离心式压缩机,压缩机只有一根轴,但是每一级压缩之后,均对该级出口气体进行冷却,使其达到接近于入口温度后,再进入下一级压缩,它的冷却方式为内部冷却。
这种类型的离心式压缩机,它有很大的一个特点是,冷却器与压缩机融为一体,节省了外连管道,缩短了气体流道,减少了管道等引起的阻力损失,压缩过程接近等温压缩,具有功耗低,效率高,结构紧凑,占地面积小等特点,但是一般检修空间高度要求相对大。另外,由于冷却器设置在机壳内,就像在转子与外界之间形成了一层很厚的隔离带,对气流产生的噪音有一定的衰减作用,可以适当的降低对环境的噪音污染。
多轴型等温离心式压缩机
2.3.2 多轴型等温离心式压缩机
多轴型等温离心式压缩机,也叫作整体齿轮传动式离心压缩机,一般由大齿轮转子带动几根不同齿数的小齿轮转子,每个小齿轮转子的一端或两端安装叶轮,每个叶轮压缩部位为一级,通过管线和各级间冷却器联在一起,进而完成气体的近似等温压缩升压过程。
这种类型的离心式压缩机不需要弯道回流器结构,在叶轮进口容易实现轴向均匀进气条件,有利于在各级叶轮进口实现进口导叶调节,压缩机工况范围宽,多轴可以为叶轮提供多个不同的转速,且有利于在各级之间实现中间冷却降低功耗,压缩机效率高。这种类型的离心式压缩机最初多用于中、低压力的空气或氮体的压缩,随着技术的发展,已经逐渐应用于其它气体的压缩。
2.3.3 组合离心式压缩机
随着离心式压缩机技术的发展,出现了不同压缩类型的涡轮机械或驱动机与离心式压缩机组合为一体的组合离心式压缩机。
例如,轴流离心组合式压缩机,即轴流式压缩机与离心式压缩机组合为一体的压缩机;还有电动机与压缩机组合为一体的离心式压缩机,可以简单了解一下。另外,还有膨胀机与离心式压缩机组合的压缩机,分为单轴组合和多轴组合两种形式,对于多轴组合而言,相当于在多轴型等温离心式压缩机中带有膨胀机转子,可以利用高温烟气膨胀做功,承担部分驱动扭矩,可以实现降低原驱动机做功及余热利用的目的。
内容小结
通过第二部分内容几种不同类型的离心式压缩机:
学习了水平剖分离心式压缩机、垂直剖分离心式压缩机、等温离心式压缩机(包括单轴型等温离心式压缩机和多轴型等温离心式压缩机)、组合离心式压缩,知道了以上几种离心式压缩机,尤其是前三种离心式压缩机的结构形式、相应特点及应用场合。
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