離心式壓縮機的工作原理

離心壓縮機是產(chǎn)生壓力的機械，是透平（旋轉的葉輪）壓縮機的一種。離心壓縮機氣體的運動(dòng)是沿垂直于壓縮機軸的徑向進(jìn)行的。

為了達到縮短氣體分子與分子之間的距離，提高氣體壓力的目標，采用氣體動(dòng)力學(xué)的方法，即利用機械的作功元件（高速回轉的葉輪），對氣體作功，使氣體在離心式的作用下壓力得到提高，同時(shí)動(dòng)能也大為增加，隨后在擴壓流道內這部分動(dòng)能又轉變?yōu)殪o壓能，而使氣體壓力進(jìn)一步提高，這就是離心式壓縮機的工作原理。

離心式壓縮機的分類(lèi)

（1）按軸的型式分：

單軸多級式，一根軸上串聯(lián)幾個(gè)葉輪；雙軸四級式，四個(gè)葉輪分別懸臂地裝在兩個(gè)小齒輪的兩端，旋轉靠電機通過(guò)大齒輪驅動(dòng)小齒輪。

（2）按氣缸的型式分：水平剖分式和垂直剖分式。

（3）按級間冷卻形式分類(lèi)：

級外冷卻，每段壓縮后氣體輸出機外進(jìn)入冷卻器；機內冷卻，冷卻器和機殼鑄為一體。

（4）按壓縮介質(zhì)分類(lèi)：

空氣壓縮機、氮氣壓縮機、氧氣壓縮機等。

離心式壓縮機的特點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)

由于是連續旋轉式機械，可以大大地提高進(jìn)入其中的工質(zhì)量，提高功率。所以，離心式壓縮機的di一個(gè)特點(diǎn)是：功率大。

由于工質(zhì)量可以提高，必然導致葉片轉速的提高，所以第二個(gè)特點(diǎn)是高速性。

無(wú)往復運動(dòng)部件，動(dòng)平衡特性好，振動(dòng)小，基礎要求簡(jiǎn)單；

易損部件少，故障少、工作可靠、壽m長(cháng)；

2、缺點(diǎn)：

單機容量不能太小，否則會(huì )使氣流流道太窄，影響流動(dòng)效率；

因依靠速度能轉化成壓力能，速度又受到材料強度等因素的限制，故壓縮機每級的壓力比不大，在壓力比較高時(shí)，需采用多級壓縮；

特別情況下，機器會(huì )發(fā)生喘振而不能正常工作；

離心式壓縮機的性能參數

1、常用性能參數名詞解釋?zhuān)?/p>

級：每一級葉輪和與之相應配合的固定元件（如擴壓器等）構成一個(gè)基本的單元，叫一個(gè)級。

段：以中間冷卻器隔開(kāi)級的單元，叫段。這樣以冷卻器的多少可以將壓縮機分成很多段。一段可以包括很多級。也可僅有一個(gè)級。

標態(tài)：0℃，1標準大氣壓。

進(jìn)氣狀態(tài)：一般指進(jìn)口處氣體當時(shí)的溫度、壓力。

重量流量：一秒時(shí)間內流過(guò)氣體的重量。

容積流量：一秒時(shí)間內流過(guò)氣體的體積。

表壓（G）：以當地大氣為基準所計量的壓強。

絕壓（A）：以wan全真空為基準所計量的壓強。

真空度：與當地大氣負差值。

壓比：出口壓力與進(jìn)口壓力的比值。

比容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積，符號V表示，數值為密度的倒數。

2、離心式壓縮機性能參數：

離心壓縮機的主要性能參數是流量、排氣壓力、有效功率、效率、軸功率、轉速、壓縮比和溫度。

流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內流經(jīng)壓縮機流道任一截面的氣體量，通常以體積流量和質(zhì)量流量?jì)煞N方法來(lái)表示。

體積流量——是指單位時(shí)間內流經(jīng)壓縮機流道任一截面的氣體體積，其單位為m3/s。因氣體的體積隨溫度和壓力的變化而變化，當流量以體積流量表示時(shí)，須注明溫度和壓力。

質(zhì)量流量——是指單位時(shí)間內流經(jīng)壓縮機流道任一截面的氣體質(zhì)量，其單位為kg/s。

排氣壓力:即指壓縮機出口壓力。

有效功率：有效功率是指在氣體的壓縮過(guò)程中，葉輪對氣體所作的功，絕大部分轉變?yōu)闅怏w的能量，另有一部分能量損失，該損失基本上包括流動(dòng)損失、輪阻損失和漏氣損失三部分，我們將被壓縮氣體的能量與葉輪對氣體所作功的比值稱(chēng)為有效功率。

軸功率：離心式壓縮機的轉子在為氣體升壓提供有用功率，以及在氣體升壓過(guò)程中產(chǎn)生的流動(dòng)損失功率、輪阻損失功率和漏氣損失功率外，其本身也產(chǎn)生機械損失，即軸承的摩擦損失，這部分功率消耗約占總功率的2%~3%。

如果有齒輪傳動(dòng)，則傳動(dòng)功率消耗同樣存在，約占總功率的2%~3%。以上六個(gè)方面的功率消耗，都是在轉子對氣體作功的過(guò)程中產(chǎn)生的，它們的總和即為離心式壓縮機的軸功率。軸功率是選擇驅動(dòng)機功率的依據

效率：效率主要用來(lái)說(shuō)明傳遞給氣體的機械能的利用程度。由于氣體的壓縮有等溫壓縮、絕熱壓縮和多變壓縮等三種過(guò)程，所以，壓縮機的效率也有等溫效率、絕熱效率和多變效率之分。

轉速：轉速是指壓縮機轉子旋轉的速度。其單位是r/min。

壓縮比：出口壓力與進(jìn)口壓力的比值。

溫度：一般用t℃表示，工程上也用絕dui溫度TK來(lái)表示，兩者換算關(guān)系為T(mén)K=t+273。

3、離心式壓縮機級的性能曲線(xiàn)一般具有以下特點(diǎn)

（1）隨著(zhù)流量的減小，壓縮機能提供的壓力比將增大。在z小流量時(shí)，壓力比達到z大。反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果壓縮機的背壓有所減小的話(huà)，其流量也將自動(dòng)增加。離心壓縮機流量和壓力比的關(guān)系是一一對應的，流量與其它參數的關(guān)系也是對應的關(guān)系，表現在各條性能曲線(xiàn)上。

（2）離心式壓縮機有z大流量和z小流量?jì)蓚€(gè)ji限流量；當然，排出壓力也有z大值和z小值。

（3）效率曲線(xiàn)有zgao效率點(diǎn)，離開(kāi)該點(diǎn)的工況效率下降較快；

（4）功率N與Ghrh大致成正比，所以功率曲線(xiàn)一般是隨Qj增加而向上傾斜，但當ε—Qj曲線(xiàn)向下傾斜很快時(shí)，功率曲線(xiàn)也可能先向上傾斜而后逐漸向下傾斜。