淺談離心壓縮機的發(fā)展趨勢

 

淺談離心壓縮機的發(fā)展趨勢

【摘 要】離心壓縮機是工業(yè)化生產中一種常見的氣體壓縮設備,按結構可以分為單軸式和多軸式兩種。早起的單軸壓縮機級效率較低,通過更改結構,彌補了單軸式離心壓縮機在高壓比的環(huán)境中的缺點。多軸式壓縮機早起用于空分裝置,之后通過改進被應用到化工行業(yè),對化工裝置熱能的綜合利用很有利。

【關鍵詞】多軸式壓縮機;單軸式壓縮機;最新進展;關鍵技術

1.單軸式離心壓縮機的技術進展

早期的離心壓縮機都是將驅動機布罝在低壓缸的端部,這是因為當時的汽輪機和電動機只有單軸伸產品。如壓縮機由雙缸或三缸組時,低壓缸的軸就需傳遞壓縮機的全部軸功率,造成低壓缸的軸、軸承、軸封的直徑都要加大。由于低壓缸的軸粗,又是徑向進氣,軸的干擾使首級葉輪進氣室內部流場不均勻度很大,使得級效率和單級壓比有所降低。隨著時間的推移,單軸式離心壓縮機的缺點逐漸暴露出來,例如進氣不均勻,不易實現(xiàn)調速,轉子不易抽出,每一次速度提高都要通過齒輪箱來實現(xiàn)。這樣,對于多級壓縮機來說,實現(xiàn)起來相當繁瑣,結構龐大,成本較高。

目前市場上已很多方法克服單軸式離心壓縮機的缺點。MCO 型壓縮機就是對新比隆 MCL 型單軸式壓縮機的一次有效的改進。首先通過將首級由閉式葉輪改為懸臂半開式,葉輪外徑加大,后幾級閉式葉輪的外徑減小,出口加寬,提高了整機效率。采用四個葉輪為背對背排列,并采用兩端低壓,中間高壓的布置方式,比曼透平公司的 RIK 型四個葉輪同向排列合理,最后采用外置式冷卻器,使抽芯清洗操作簡單。若施工要求為單級式或兩級式壓縮機,則傳統(tǒng)的單軸式壓縮機還勉強可以實現(xiàn)。若為多級壓縮,考慮到級間的進出口風筒布置和各級的軸向布置,以及由此帶來的轉子臨界轉速和振動等問題,則傳統(tǒng)的單軸式壓縮機是難以實現(xiàn)或不合理的。

2.多軸式離心壓縮機的技術進展

驅動機與齒輪箱中部的大齒輪軸相聯(lián),大齒輪驅動三個小齒輪,小齒輪軸的兩端懸臂安裝離心式葉輪,六個蝸殼形機殼用螺栓固定在齒輪箱的兩側。小齒輪軸穿過蝸形殼體處裝有軸封,小齒輪軸穿過齒輪箱處裝有油封。由以上結構可以看出,多軸式離心壓縮機的葉輪直徑和轉速都能最佳匹配,因此各級葉輪的工作效率較高。并且每級葉輪為軸向進氣,流動狀態(tài)更為均勻,故而提高了級效率。另外由于高速化,每級葉輪壓比高,獲得同樣的壓縮比,需要的葉輪數(shù)遠遠少于單軸式壓縮機,因此,造價低體積小。多軸式壓縮機早期主要用于空分裝置, 用轉速為1500r/min 的電動機通過聯(lián)軸器與大齒輪軸直聯(lián)。之后它推廣到化工行業(yè),驅動機用高速的蒸汽透平或燃氣透平,需增設齒輪箱減速后再驅動大齒輪。這種傳動方式雖然損失約2%的功率,增加減速箱的投資與占地面積,但用汽輪機對化工裝置熱能的綜合利用很有利。但同樣多軸式壓縮機在結構上存在一些缺

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