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(zhuǎn)的葉輪）壓縮機的一種。離心壓縮機氣體的運動是沿垂直于壓縮機軸的徑向進行的。

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，采用氣體動力學的方法，即利用機械的作功元件（高速回轉(zhuǎn)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，同時動能也大為增加，隨后在擴壓流道內(nèi)這部分動能又轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，而使氣體壓力進一步提高，這就是離心式壓縮機的工作原理。

離心式壓縮機的分類

（1）按軸的型式分：

單軸多級式，一根軸上串聯(lián)幾個葉輪；雙軸四級式，四個葉輪分別懸臂地裝在兩個小齒輪的兩端，旋轉(zhuǎn)靠電機通過大齒輪驅(qū)動小齒輪。

（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：

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

（4）按壓縮介質(zhì)分類：

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

1、優(yōu)點

由于是連續(xù)旋轉(zhuǎn)式機械，可以大大地提高進入其中的工質(zhì)量，提高功率。所以，離心式壓縮機的di一個特點是：功率大。

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

無往復運動部件，動平衡特性好，振動小，基礎(chǔ)要求簡單；

易損部件少，故障少、工作可靠、壽m長；

2、缺點：

單機容量不能太小，否則會使氣流流道太窄，影響流動效率；

因依靠速度能轉(zhuǎn)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，需采用多級壓縮；

特別情況下，機器會發(fā)生喘振而不能正常工作；

離心式壓縮機的性能參數(shù)

1、常用性能參數(shù)名詞解釋：

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

段：以中間冷卻器隔開級的單元，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。也可僅有一個級。

標態(tài)：0℃，1標準大氣壓。

進氣狀態(tài)：一般指進口處氣體當時的溫度、壓力。

重量流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的重量。

容積流量：一秒時間內(nèi)流過氣體的體積。

表壓（G）：以當?shù)卮髿鉃榛鶞仕嬃康膲簭姟?/p>

絕壓（A）：以wan全真空為基準所計量的壓強。

真空度：與當?shù)卮髿庳摬钪怠?/p>

壓比：出口壓力與進口壓力的比值。

比容：單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積，符號V表示，數(shù)值為密度的倒數(shù)。

2、離心式壓縮機性能參數(shù)：

離心壓縮機的主要性能參數(shù)是流量、排氣壓力、有效功率、效率、軸功率、轉(zhuǎn)速、壓縮比和溫度。

流量：單位時間內(nèi)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)量流量兩種方法來表示。

體積流量——是指單位時間內(nèi)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，須注明溫度和壓力。

質(zhì)量流量——是指單位時間內(nèi)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程中，葉輪對氣體所作的功，絕大部分轉(zhuǎn)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為有效功率。

軸功率：離心式壓縮機的轉(zhuǎn)子在為氣體升壓提供有用功率，以及在氣體升壓過程中產(chǎn)生的流動損失功率、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，則傳動功率消耗同樣存在，約占總功率的2%~3%。以上六個方面的功率消耗，都是在轉(zhuǎn)子對氣體作功的過程中產(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(qū)動機功率的依據(jù)

效率：效率主要用來說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(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速是指壓縮機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度。其單位是r/min。

壓縮比：出口壓力與進口壓力的比值。

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

3、離心式壓縮機級的性能曲線一般具有以下特點

（1）隨著流量的減小，壓縮機能提供的壓力比將增大。在z小流量時，壓力比達到z大。反過來說，如果壓縮機的背壓有所減小的話，其流量也將自動增加。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(shù)的關(guān)系也是對應的關(guān)系，表現(xiàn)在各條性能曲線上。

（2）離心式壓縮機有z大流量和z小流量兩個ji限流量；當然，排出壓力也有z大值和z小值。

（3）效率曲線有zgao效率點，離開該點的工況效率下降較快；

（4）功率N與Ghrh大致成正比，所以功率曲線一般是隨Qj增加而向上傾斜，但當ε—Qj曲線向下傾斜很快時，功率曲線也可能先向上傾斜而后逐漸向下傾斜。