作用是將介質均勻地引導至葉輪的進口,以減少氣流的擾動和分離損失。它的結構比較簡單,有軸向進氣和徑向進氣兩種。徑向進氣結構多采用于多級雙支承壓縮機中。
整套離心壓縮機組是由電氣、機械、潤滑、冷卻、控制等部分組成的一個系統。雖然由于輸送的介質、壓力和輸氣量的不同,而有許多種規格、型式和結構,但組成的基本元件大致是相同的,主要由轉子、定子、輔助設備等部件組成。轉子是離心壓縮機的關鍵部件,它高速旋轉。轉子是由葉輪、主軸、平衡盤、推力盤等部件組成。葉輪也叫工作輪,是離心式壓縮機的一個重要部件,氣體在工作輪中流動,其壓力、流速都增加,同時氣體的溫度也升高。葉輪是離心式壓縮機對氣體作功的元件。通過葉輪將能量傳遞給氣體,使氣體的速度及壓力都得到提高。
- 雙面進氣式葉輪:兩套輪蓋、兩套葉片,共用一個輪盤。
- 影響葉輪性能的主要因素是葉片的彎曲形狀。按葉片出口端彎曲方向的不同,可分為后彎、前彎及徑向葉輪三種類型。由于后彎式葉片的級效率較高,因此被廣泛采用。葉輪是高速旋轉的部件,要求材料具有足夠的強度。為了減少振動,葉輪和軸必須經過動平衡試驗,以達到規定的動平衡要求。
- 主軸的作用就是支撐安裝其上的旋轉零部件(葉輪、平衡盤等)及傳遞扭矩。設計軸確定尺寸時,不僅考慮軸的強度問題,而且要仔細計算軸的臨界轉速。所謂臨界轉速就是軸的轉速等于軸的固有頻率時的轉速。
- 在多級離心壓縮機中,由于每級葉輪兩側的氣體作用力不一致,就會使轉子受到一個指向低壓端的合力,這個合力,我們稱為軸向力。軸向力對于壓縮機的正常運轉是不利的,它使轉子向一端竄動,甚至使轉子與機殼相碰,發生事故。因此應設法平衡它,平衡盤就是利用它的兩側氣體的壓力差來平衡軸向力的零件。熱套在主軸上,通常平衡盤只平衡一部分軸向力,剩余的軸向力由止推軸承來承受。
推力盤是固定在主軸上的止推軸承中的一部分,它的作用就是將轉子剩余的軸向力通過油膜作用在止推軸承上,同時還確定了轉子與固定元件的位置。 - 由于葉輪兩側的壓力不相等,在轉子上受到一個指向葉輪進口方向的軸向椎力。為了減少止推軸承的載荷,往往在末級之后設置一個平衡盤。因平衡盤左側為高壓,右側與進氣壓力相通,因而形成一個相反的軸向推力,承擔了大部分的軸向推力,減輕了止推軸承的負荷。
大型離心式壓縮機和離心泵的軸向力是相當大的,相應需要的平衡力也很大。在這種情況下,平衡盤自身的強度以及它跟軸的結合難以滿足要求,因此在大型離心式壓縮機和離心泵上通常使用有足夠軸向厚度的平衡鼓結構。定子是壓縮機的固定元件,由擴壓器、彎道、回流器、蝸殼及機殼組成。- 擴壓器:擴壓器的功能主要是使從葉輪出來的具有較大動能的氣流減速,把氣體動能有效地轉化為壓力能。擴壓器一般分為:無葉擴壓器 、葉片擴壓器、 直壁式擴壓器。
- 彎道:其作用使氣流轉彎進入回流器,氣流在轉彎時略有加速。
- 蝸殼:其主要作用是把擴壓器后面或葉輪后面的氣體匯集起來,并把他們引出壓縮機,流向輸送管道或氣體冷卻器,此外,在會聚氣體過程中,大多數情況下,由于蝸殼外徑逐漸增大和流通面積的逐漸增大,也起到了一定的降速擴壓作用。
- 壓縮機機殼是將介質與大氣隔絕,使介質在其間完成能量轉換的重要部件。它還具有支承其他靜止部件,如隔板、密封等的功能。機殼重量大,形狀復雜,在其外部連接有進氣、排氣、潤滑油、密封介質等管道,兩側的端蓋上帶有軸承箱和軸向密封室。對于高壓壓縮機,機殼一般采用筒型結構;低壓壓縮機則采取水平剖分結構,烯烴工廠的機組均采用水平剖分。
- 徑向軸承為多油楔、壓力潤滑的可傾瓦塊式軸承。壓力油徑向進入,通過小孔潤滑瓦塊和支撐塊,然后向側向排出。軸承由等距離分布在軸徑圓周上的幾個瓦塊組成。瓦塊是鋼制的,內表面襯有巴氏合金,背面有凹進去的支撐座,相應地在瓦座上有支撐塊。瓦面與軸徑及瓦座均為同心圓,而瓦塊支撐座的圓弧曲率大于瓦座支撐塊的圓弧曲率這樣瓦背與瓦座在軸向上為線接觸,以利于瓦塊搖擺靈活更好地與轉軸間形成油楔,但瓦塊在軸向上并不能擺動。
徑向軸承有如下優點:
進一步改善軸瓦中流體的動力學性能。
軸徑圓周上受力均勻,因而運轉平穩,以限度的吸收轉子的徑向振動。
軸承抗油膜振蕩性能好。
離心壓縮機在正常工作時,由于出入口存在的壓差形成一指向低壓側(入口側)的軸向推力。壓縮機的平衡裝置能平衡大部分的軸向力,殘余軸向力則由止推軸承承擔,其止推塊稱為主止推塊。另外在啟動時由于氣流的沖擊作用,往往產生一個反方向的軸向推力,使轉子向高壓側竄動;為此在主推塊的對面增設副止推塊。這種型式的止推承稱作雙端面止推軸承。止推軸承一般安裝壓縮機吸入側。
隔板將壓縮機的各級分隔開,并由相鄰的面構成葉輪出口的擴壓器、彎道和回流室。來自葉輪的氣體在擴壓器通道內將一部分動能轉化為壓力能并通過彎道和回流室到達下一級葉輪入口,氣體在彎道和回流器的流動,可以認為壓力和速度不變,僅改變氣體的流動方向。隔板分為上、下兩半,沿水平中心面分開。在隔板外圓圓周方向裝有齒形密封圈,與安裝在葉輪輪頸上的耐磨環構成梳齒密封,從而防止氣體在級間串通。
