离心式压缩机结构、原理和优缺点介绍

离心式压缩机的基本结构

“离心”这种结构是个多面手，比如离心泵、离心通风机、离心鼓风机等等，这些结构的相似点在于都有一个叶轮（叶片）和一个蜗壳。

离心压缩机用在其它气体压缩，如合成气、裂解气、二氧化碳等，有些气体压缩机在结构上会有所不同，这里不多探讨。

离心压缩机按结构和传动方式的不同，分为三种结构：水平剖分型、垂直剖分型（又称筒型）和等温型，前两者指的是结构上气缸剖分方式，后者的主要区别是采用了级间冷却，大多为多轴结构。

水平剖分型的气缸被剖分为上、下两部分，用螺栓紧固，拆卸方便。一般用于中低压力的空气压缩机，不适用高压和含氧多且分子量小的气体。大多数单级离心空压机都是这种结构。

垂直剖分型（筒型），筒型气缸内装入垂直剖分的隔板，两侧端盖用螺栓紧固。气缸为筒型抗内压能力强，对温度和压力引起的形变也比较均匀。

此种压缩机缸体强度高、密封性好、刚性好，但是拆装困难，检修不便。适用于高压或要求密封性好的场合。

等温型压缩机，为了能在较小的动力下对气体进行高效的压缩，将各级叶轮压缩后的气体通过级间冷却器冷却后再导入下一级，尽量趋同于等温压缩状态而得名。

这种类型的压缩机通常设计成多轴，即一个大齿轮带动数个小齿轮轴，以获得高转速。这种压缩机适用于压缩中、低压力的空气、惰性气体等。也就是我们空压机行业常见的离心空压机结构。

离心压缩机的工作原理

离心压缩机的基本工作原理：

气体由吸气室吸入，通过叶轮对气体做功后，使气体的压力、速度得到提高，然后再进入扩压器，将气体的动能转变为静压能。

当一级叶轮对气体做功、扩压后不能达到输送要求时，就必须再进入下一级继续压缩。为此，多级压缩机设置了弯道、回流器等，使气体由离心方向变为向心方向，均匀的进入下一级叶轮入口，最后在末级由蜗壳汇集后输出。

离心式压缩机的主要构件

在离心式压缩机中，习惯上将叶轮和主轴的组件统称为转子。主轴上还装有平衡盘、推力盘、轴套、联轴器等。

而定子就是机壳了，包括入口导流器、吸气室、级间隔板（扩压器、弯道、回流器）、排气室（蜗壳）、轴封、级间密封等，也称为固定元件。

与其它压缩机相比，离心机具有以下优点：

①生产能力大，供气量均匀；

②相较活塞机结构简单、紧凑，占地面积小，土建投资少；

③易损件少，便于检修，运转可靠。尤其是连续运转周期长，操作和维护的工作量较少；

④转子与定子之间，除轴承和轴端密封之外，没有接触摩擦；

⑤气缸内无需润滑（无油）适用广。

离心机的主要缺点：

①只在设计工况下工作时才有较高效率，离开设计工况点效率就会下降，变工况能力差；

②单级压比低，不容易在高压比的同时得到小流量，这主要是因为流量小，气流通道变窄，因此制造加工困难，压缩空气流动损失大，效率很低；

③操作的适应性比较差，气体的性质对操作性能有较大影响。

目前防“喘振”的常用方法：

为了防止当压缩机工况发生变化时发生喘振现象，机组采取反喘振措施之一。即从压缩机出口旁通—部分气流直接进入压缩机的吸入口，加大它的吸入量，从而避免喘振现象的发生。