離心式壓縮機結構、原理和優缺點介紹

離心式壓縮機的基本結構

“離心”這種結構是個多面手，比如離心泵、離心通風機、離心鼓風機等等，這些結構的相似點在於都有一個葉輪（葉片）和一個蝸殼。

離心壓縮機用在其它氣體壓縮，如合成氣、裂解氣、二氧化碳等，有些氣體壓縮機在結構上會有所不同，這裡不多探討。

離心壓縮機按結構和傳動方式的不同，分爲三種結構：水平剖分型、垂直剖分型（又稱筒型）和等溫型，前兩者指的是結構上氣缸剖分方式，後者的主要區別是採用了級間冷卻，大多爲多軸結構。

水平剖分型的氣缸被剖分爲上、下兩部分，用螺栓緊固，拆卸方便。一般用於中低壓力的空氣壓縮機，不適用高壓和含氧多且分子量小的氣體。大多數單級離心空壓機都是這種結構。

垂直剖分型（筒型），筒型氣缸內裝入垂直剖分的隔板，兩側端蓋用螺栓緊固。氣缸爲筒型抗內壓能力強，對溫度和壓力引起的形變也比較均勻。

此種壓縮機缸體強度高、密封性好、剛性好，但是拆裝困難，檢修不便。適用於高壓或要求密封性好的場合。

等溫型壓縮機，爲了能在較小的動力下對氣體進行高效的壓縮，將各級葉輪壓縮後的氣體通過級間冷卻器冷卻後再導入下一級，儘量趨同於等溫壓縮狀態而得名。

這種類型的壓縮機通常設計成多軸，即一個大齒輪帶動數個小齒輪軸，以獲得高轉速。這種壓縮機適用於壓縮中、低壓力的空氣、惰性氣體等。也就是我們空壓機行業常見的離心空壓機結構。

離心壓縮機的工作原理

離心壓縮機的基本工作原理：

氣體由吸氣室吸入，通過葉輪對氣體做功後，使氣體的壓力、速度得到提高，然後再進入擴壓器，將氣體的動能轉變爲靜壓能。

當一級葉輪對氣體做功、擴壓後不能達到輸送要求時，就必須再進入下一級繼續壓縮。爲此，多級壓縮機設置了彎道、迴流器等，使氣體由離心方向變爲向心方向，均勻的進入下一級葉輪入口，最後在末級由蝸殼彙集後輸出。

離心式壓縮機的主要構件

在離心式壓縮機中，習慣上將葉輪和主軸的組件統稱爲轉子。主軸上還裝有平衡盤、推力盤、軸套、聯軸器等。

而定子就是機殼了，包括入口導流器、吸氣室、級間隔板（擴壓器、彎道、迴流器）、排氣室（蝸殼）、軸封、級間密封等，也稱爲固定元件。

與其它壓縮機相比，離心機具有以下優點：

①生產能力大，供氣量均勻；

②相較活塞機結構簡單、緊湊，佔地面積小，土建投資少；

③易損件少，便於檢修，運轉可靠。尤其是連續運轉週期長，操作和維護的工作量較少；

④轉子與定子之間，除軸承和軸端密封之外，沒有接觸摩擦；

⑤氣缸內無需潤滑（無油）適用廣。

離心機的主要缺點：

①只在設計工況下工作時纔有較高效率，離開設計工況點效率就會下降，變工況能力差；

②單級壓比低，不容易在高壓比的同時得到小流量，這主要是因爲流量小，氣流通道變窄，因此製造加工困難，壓縮空氣流動損失大，效率很低；

③操作的適應性比較差，氣體的性質對操作性能有較大影響。

目前防“喘振”的常用方法：

爲了防止當壓縮機工況發生變化時發生喘振現象，機組採取反喘振措施之一。即從壓縮機出口旁通—部分氣流直接進入壓縮機的吸入口，加大它的吸入量，從而避免喘振現象的發生。