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探究離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文
化工企業(yè)中經(jīng)常應(yīng)用到離心式壓縮機(jī)設(shè)備。對(duì)于離心式壓縮機(jī)的正常使用，不僅能夠有效提高化工生產(chǎn)的效率，同時(shí)還能使得所生產(chǎn)的化工產(chǎn)品具有更高的質(zhì)量保障。然而，一旦離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)方面的問題，會(huì)給整個(gè)化工企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)行帶來極大的損失。為了排除化工企業(yè)運(yùn)行中的安全隱患，需要對(duì)離心式壓縮機(jī)的質(zhì)量進(jìn)行提升，通過科學(xué)的方式對(duì)離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)意義重大。
1 離心式壓縮機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
離心式壓縮機(jī)也被稱為透平式壓縮機(jī)，其主要作用是將氣體壓縮，由轉(zhuǎn)子與定子兩個(gè)結(jié)構(gòu)形成。離心式壓縮機(jī)的工作過程：葉輪高速旋轉(zhuǎn)使周圍氣體隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過離心作用將氣體推送到擴(kuò)壓器中，在葉輪周圍形成真空環(huán)境，這樣外界的新鮮氣體便會(huì)進(jìn)入到葉輪內(nèi)。經(jīng)過葉輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)使氣體形成反復(fù)的吸入排除，保證了施工環(huán)境內(nèi)的空氣流通。離心式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為水平剖分式、垂直剖分式兩種類型，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)下。
1.1 水平剖分離心式壓縮機(jī)
水平剖分離心式壓縮由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子被通過軸心線的水平面剖分為上下兩部分，通常稱它為上下機(jī)殼。上下機(jī)殼用聯(lián)接螺栓聯(lián)成一個(gè)整體，便于拆裝檢修。
1.2 垂直剖分離心式壓縮機(jī)
垂直剖分離心式壓縮機(jī)，其缸體為筒形，兩端蓋用聯(lián)接螺栓與筒形缸體成一個(gè)整體，隔板與轉(zhuǎn)子組裝后，用專用工具送入筒形缸體。隔板為垂直剖分，隔板與隔板由聯(lián)接螺栓聯(lián)成一個(gè)整體。檢修時(shí)需打開端蓋，將轉(zhuǎn)子和隔板同時(shí)由筒形缸體拉出。以便進(jìn)一步分解檢修。
2 離心式壓縮機(jī)主要元件
2.1 葉輪
對(duì)于離心式壓縮機(jī)而言，葉輪是唯一對(duì)氣體介質(zhì)進(jìn)行做功的元件。氣體在葉輪的旋轉(zhuǎn)作用下會(huì)獲得速度和壓力能，并且在離心力的作用下會(huì)隨著葉輪出口甩出，已完成氣體介質(zhì)的增壓和輸送。
2.2 擴(kuò)壓器
擴(kuò)壓器由葉輪出口兩側(cè)隔板，按設(shè)計(jì)構(gòu)思形成的環(huán)形通道。根據(jù)環(huán)形通道內(nèi)結(jié)構(gòu)的不同，則擴(kuò)壓器可分為無葉擴(kuò)壓器、葉片擴(kuò)壓器兩種形式。
2.3 彎道及回流器
彎道及回流器位于擴(kuò)壓器之后，由葉輪甩出的氣體介質(zhì)。經(jīng)擴(kuò)壓器減速增壓后進(jìn)入彎道，氣流經(jīng)彎道使流向反轉(zhuǎn)180°之后流向回流器。
2.4 進(jìn)氣室
進(jìn)氣室也稱吸氣室，其作用是將氣體從進(jìn)氣管中引至葉輪入口。進(jìn)氣室在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意避免出現(xiàn)氣流速度不均和分離現(xiàn)象，降低流動(dòng)損失、保證氣流在葉輪入口有較均勻的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。
2.5 排氣室
排氣室的作用是匯集由擴(kuò)壓器或葉輪排出的氣體，以便引至機(jī)外管網(wǎng)系統(tǒng)。同時(shí)還有降低氣流速度，提高氣體壓強(qiáng)的功能。
2.6 密封
離心式壓縮機(jī)在正常的運(yùn)行過程中，如果其轉(zhuǎn)子與定子之間存在摩擦或碰撞，不僅會(huì)大幅度降低離心式壓縮機(jī)的運(yùn)行效率，還可能會(huì)增大離心式壓縮機(jī)故障出現(xiàn)的可能性。對(duì)于轉(zhuǎn)子與定子之間的設(shè)置，需要保持有一定的間隙。雖然轉(zhuǎn)子與定子間存在間隙，但決不允許離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行泄漏的情況，因此需要采取有效的措施以保證其具有更高的密封性能。
2.7 干氣密封
通過干氣密封處理，能夠有效地消除離心式壓縮機(jī)工藝管道的油污染，從而使得離心式壓縮機(jī)具有更高的工作效率。對(duì)于干氣密封的形式，主要有以下幾個(gè)方面：①串聯(lián)干氣密封。這一密封形式能夠進(jìn)行外置密封處理，其作為外置密封處理的備用操作方式深受人們的好評(píng)。這種密封形式能夠在工藝氣和大氣之間形成一種附加障礙，從而具有更好的密封效果;②雙密封。采用雙密封的形式，能夠使得整個(gè)工藝氣污染不會(huì)散發(fā)。在該種形式的密封環(huán)境下，其密封壓力會(huì)稍微高壓工藝氣壓，并且保證所提供的氮?dú)鉃檫^濾之后的，這樣能夠?qū)γ芊猸h(huán)境進(jìn)行有效地維持。
2.8 潤滑
潤滑是保證離心式壓縮機(jī)得以正常運(yùn)行的重要條件之一。這是因?yàn)閴嚎s機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，會(huì)使得離心式壓縮機(jī)的軸頸與軸承做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得這兩者之間產(chǎn)生較大的摩擦與熱量。而潤滑的主要目的是將這兩者之間的干摩擦轉(zhuǎn)化為液體摩擦，這樣在降低機(jī)械損耗的同時(shí)，還能使得轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備更加安全、持久的運(yùn)行。一般來說，對(duì)于壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)，主要有潤滑油箱、主輔助油泵，油冷卻器和過濾器，高位油箱，閥門及管路等組成。
3 離心式壓縮機(jī)并聯(lián)意義及串聯(lián)意義
離心式壓縮機(jī)并聯(lián)主要適用于以下情況：①氣體需用量很大，一臺(tái)定形產(chǎn)品的設(shè)備不能滿足氣體流量的需求，這時(shí)可以考慮利用兩臺(tái)流量較小的壓縮機(jī)并聯(lián)使用。以滿足生產(chǎn)工藝所需的氣體流量;②氣體用量經(jīng)常大范圍的變動(dòng)，兩臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，其效果較為理想，用氣量較小時(shí)，一臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)行，另一臺(tái)備用，氣體流量需要增加時(shí)，兩臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行是解決大流量供求矛盾的有效措施，用戶可根據(jù)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、設(shè)備供貨情況等因素，適當(dāng)選擇配置方案。離心式壓縮機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，主要是解決生產(chǎn)工藝要求壓力很高，或要求壓力調(diào)節(jié)范圍很大，而又選不到滿足這一要求的系列產(chǎn)品，這時(shí)往往采用兩臺(tái)壓縮機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，來解決生產(chǎn)上這一技術(shù)難題。
4 離心式壓縮機(jī)調(diào)節(jié)任務(wù)和方法
離心式壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合工作，共同實(shí)現(xiàn)氣體介質(zhì)的輸送任務(wù)。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，對(duì)于不同的生產(chǎn)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝，所需求的氣體介質(zhì)流量和壓力各不相同。而對(duì)離心式壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)工藝來對(duì)氣體介質(zhì)的流量或壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。由于生產(chǎn)工藝變化特點(diǎn)不同，對(duì)氣體介質(zhì)的參數(shù)也有不同要求。有些情況只要求流量改變，還有些情況只要求壓力改變，也有要求流量和壓力同時(shí)都改變的情況，針對(duì)生產(chǎn)工藝的這些具體要求，按照調(diào)節(jié)對(duì)象的不同，則調(diào)節(jié)任務(wù)又有等壓力調(diào)節(jié)、等流量調(diào)節(jié)和比例調(diào)節(jié)等三種形式：①等壓力調(diào)節(jié)：壓縮機(jī)排氣壓力不變，進(jìn)行流量調(diào)節(jié);②等流量調(diào)節(jié)：輸送氣體介質(zhì)的流量不變，只進(jìn)行排出壓力的調(diào)節(jié);③比例調(diào)節(jié)：系指保持壓力比不變(如防喘振調(diào)節(jié))，或保持兩種氣體介質(zhì)的流量百分比不變的調(diào)節(jié)。
5 結(jié)束語
綜上所述，離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是比較復(fù)雜的，無論是其結(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)了問題，都會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)離心式壓縮機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)組成構(gòu)建有非常充分地了解，并且在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，合理地運(yùn)用相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。從而使得離心式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠做得更加科學(xué)、合理，離心式壓縮機(jī)能夠更好地為化工企業(yè)所應(yīng)用，將其使用價(jià)值充分地展現(xiàn)出來，最終實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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