离心压缩机
离心式压缩机详细培训资料
离心式压缩机的结构、原理
转轴的临界转速往往不止一个。
n＜nc1 n＞nc1 刚性轴 挠性轴
离心式压缩机的结构、原理
大多数公司的压缩机设计采用的是 基本级设计技术。
基本级类似积木，可以任意组合，完成 功能要求。 基本级是由叶轮、扩压器、弯道、回流 器等组成
离心式压缩机的结构、原理
基本级组成示意图
离心式压缩机的结构、原理
（2）在压缩机入口安装流量、温度监侧 仪表，出口安装压力监侧仪表，该监侧 系统与报警、调节和停机联锁，一旦进 入喘振能自动报警、调节和停机。 （3）通过降低压缩机转速使流量减少而 不至于发生喘振。
离心式压缩机的结构、原理
（4）在压缩机出入口设置返飞动线，此 方法使压缩机出口流量部分返回入口， 增加压缩机入口流量，机组消耗功率但 不发生喘振。 （5）操作者应了解压缩机的性能曲线， 熟悉各监测系统和控制调节系统的管理 和操作，尽量使压缩机不进入喘振状态。
离心式压缩机性能曲线及喘振现象 1、离心压缩机的特性曲线 在一定的转速和进口条件下表示压力比与流量，效 率与流量的关系曲线称压缩机的特性曲线（或性能曲 线）。曲线上某一点即为压缩机的某一运行工作状态， 所以该特性曲线也即压缩机的变工况性能曲线。这种 曲线表达了压缩机的工作特性，使用非常方便。由于 设计时只能确定一个工况点的流量、压力比和效率。 非设计工况下压缩机内的流动更为复杂，损失有所增 加，尚不能准确的计算出非设计流量下的压力比和效 率，故压缩机的特性曲线只有通过实验得出。
离心式压缩机的结构、原理
（3）结构紧凑——机组重量和占地面积 比同一流量的往复式压缩机小得多。 （4）运行可靠——离心式压缩机运转平 稳一般可连续一至三年不需停机检修， 亦可不用备机。排气均匀稳定，故运转 可靠，维修简单，操作费用低。
离心式压缩机 原理
离心式压缩机原理
离心式压缩机是一种常用的空气压缩机，它利用离心力将空气压缩，从而提高空气的压力和温度。
其工作原理如下：
1. 空气吸入：离心式压缩机通过一个入气口将空气吸入，空气随着转子的旋转进入离心式压缩机的轮盘。
2. 加速：空气被转子迅速旋转，离心力使得空气被从中心向外部推进，从而加速了空气的流动速度。
3. 压缩：随着空气流动速度的增加，空气被推至离心式压缩机的外围。
在外围，由于叶轮的不断压缩，空气的压力逐渐上升。
4. 出气：当空气达到所需的压力时，压缩后的空气通过排气管道被释放出来，并被送入用途。
需要注意的是，离心式压缩机的压缩过程是连续不断的。
通过不断的旋转和压缩，离心式压缩机可以提供持续的高压空气。
离心式压缩机的主要优点是结构简单、体积小、重量轻、维护方便，并且具有较高的压缩比和较小的功率损失。
因此，离心式压缩机被广泛应用于空气压缩、空调、制冷等各个领域。
离心式空气压缩机原理
扩压器转化动能为压力能
气体从叶轮流出后，进入扩压器。扩压器的流通面积逐渐扩大，使气体的流动速度降低，同时气体的压力能增加，即将动能转化为压力能。
4
气体在弯道和回流器中转向
在多级离心式压缩机中，气体通过弯道和回流器转向，均匀地进入下一级叶轮继续增压。弯道和回流器确保气体流动顺畅，减少能量损失。
5
蜗壳汇集并排出气体
蜗壳将扩压后或叶轮后面的气体汇集起来，并引导气体流向压缩机外部，最终排出到气体输送管道或冷却器进行后续处理。
6
多级压缩提高出口压力
如果单级叶轮获得的压力不够，可以通过多级叶轮串联工作来提高出口压力。级间通过弯道、回流器等元件实现串联，确保气体连续增压。
7
结构组成与关键部件
离心式空气压缩机主要由转子和定子两大部分组成。转子包括叶轮和轴等部件；定子包括机壳（气缸）、扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等部件。
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气体流动与能量转换
气体在压缩机内的流动过程中，实现了从机械能到动能，再到压力能的转换。这一过程中，气体的流速和压力均得到提高，从而满足工艺需求。
离心式空气压缩机原理
序号
原理要点
详细说明
1
高速旋转的叶轮带动气体
离心式空气压缩机通过电动机或汽轮机带动主轴和叶轮高速旋转。叶轮上的叶片将机械能传递给气体，使气体获得动能。
2
气体在离心力作用下甩出
气体在叶轮的高速旋转下，受到离心力的作用，被甩向叶轮的出口处。在叶轮处形成真空地带，外界的新鲜气体得以进入叶轮。
离心式压缩机的工作原理
离心式压缩机的工作原理离心式压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于空调、制冷、冷冻等领域。
它通过离心力将气体压缩，实现增压和输送。
下面我们将详细介绍离心式压缩机的工作原理。
首先，让我们从离心式压缩机的结构说起。
离心式压缩机通常由电机、离心式压缩机壳体、转子、离心式压缩机叶轮等部件组成。
当电机启动时，驱动转子旋转，离心式压缩机叶轮也随之旋转。
气体被吸入叶轮的中心部分，随着叶轮的高速旋转，气体被离心力甩到叶轮外缘，从而实现气体的压缩。
其次，我们来了解一下离心式压缩机的工作原理。
当离心式压缩机启动后，叶轮开始旋转，气体被吸入并被甩到叶轮外缘。
在这个过程中，气体受到离心力的作用，压力逐渐增大，温度也随之升高。
随着气体在叶轮外缘不断旋转，气体的压力和温度不断增加，最终实现了气体的压缩。
接着，让我们来分析一下离心式压缩机的工作过程。
在离心式压缩机内部，气体经过叶轮的压缩作用后，会进入到离心式压缩机壳体中。
在壳体内部，气体的压力得到进一步增加，同时也会产生热量。
为了保证离心式压缩机的正常工作，通常会设置冷却系统，将气体的温度降低，同时排出多余的热量。
最后，我们来总结一下离心式压缩机的工作原理。
离心式压缩机通过离心力将气体压缩，实现了气体的增压和输送。
在压缩过程中，气体的压力和温度都会逐渐增加，为了保证离心式压缩机的正常工作，通常会设置冷却系统来降低气体的温度。
通过以上介绍，相信大家对离心式压缩机的工作原理有了更深入的了解。
总之，离心式压缩机利用离心力将气体压缩，是一种高效、可靠的压缩机类型。
它在空调、制冷、冷冻等领域有着广泛的应用，对于提高设备效率、节约能源具有重要意义。
希望本文对大家了解离心式压缩机的工作原理有所帮助。
离心压缩机原理祁大同
离心压缩机原理祁大同
离心压缩机是一种常见的压缩机类型，其工作原理是利用离心力将气
体压缩。
离心压缩机的基本结构由一个旋转部分和一个定子部分组成。
旋
转部分通常由一个转子和一个驱动装置组成。
定子部分通常由一个壳体和
一个吸气管道和出气管道组成。
在吸气过程中，气体从吸气管道中进入离心压缩机。
当转子旋转时，
空气进入转子的吸气腔室，并在旋转的过程中被分配到离心架内的一系列
扩张型腔室中。
在这些腔室中，空气被离心力推动着朝外移动，形成一个
气体环围绕在转子周围。
在压缩过程中，空气的吸附容量被逐渐减少，离心力将气体向转子中
心推进。
这个过程中，气体被压缩，同时增加了温度和压力。
离心架的设
计和转子的形状决定了气体的流动模式，以及气体从吸气腔室到出气口的
流动路径。
在压缩过程完成后，压缩气体通过出气管道从离心压缩机中排出。
为
了保持压力和稳定性，离心压缩机通常与其他系统，如冷却器、过滤器和
调节装置等进行集成。
然而，离心压缩机也存在一些局限性。
首先，离心压缩机在低压下的
效率较低，因此通常需要与其他类型的压缩机结合使用。
其次，随着压缩
比的增加，离心压缩机的效率也会下降。
此外，由于转子的高速旋转，离
心压缩机对于振动和噪音的控制也是一个挑战。
在实际应用中，离心压缩机广泛应用于空调系统、制冷设备、压缩空
气系统等领域。
其高效的压缩能力使其成为工业和商业领域中重要的设备。
离心压缩机—离心压缩机概述
图5-3 （c）末级
末级：叶轮，扩压器 + 出口蜗壳
首级：叶轮，扩压器 弯道、回流器 + 进口蜗壳
末级 中间级 首级
图5-3 离心压缩机的级
中间级：叶轮，扩压器 弯道、回流器
末级：叶轮，扩压器 + 出口蜗壳
2. 段
① “段”以进气口为标志，压缩机只有一个 进气口和一个排气口，就称为一段压缩。
二、离心压缩机的总体结构
1. 结构组成
① 离心压缩机是由转子、定子、轴承等组成。 ② 转子是由主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等组成。 ③ 定子是由机壳、扩压器、弯道、回流器等组成。 ④ 密封装置是由轴端密封和级间密封组成。见图5-2.
5-2 离心压缩机的结构实物图
2. 各部件的功能
① 吸气室：为了将需要压缩的气体，由进气管（或中间冷却器）的出口均匀的导入 叶轮中去增压，所以在每一段的第一级进口处都设有吸气室。见图5-2所示。
5-2 离心压缩机的结构实物图
② 叶轮：叶轮是离心式压缩机中唯一对气体做功的部件。气体进入叶轮以后，在叶片的 作用下，随叶轮高速旋转，通过叶片对气体做功，气体能量增加，气体在叶轮出口时 的压力和速度均得到明显提高。见图5-2所示。
5-2 离心压缩机的结构实物图
③ 扩压器：是离心压缩机中能量转换部件，由于气体从
度时，会产生“喘振”现象。 ③ 离心式压缩机单级压力比不高，不适用于较小的流量和压力比较高的场合。 ④ 离心式压缩机稳定工况区较窄，尽管气量调节较方便，但经济性较差。
离心式压缩机的分类、型号、性能参数
目
1
离心式压缩机的分类
录
2
离心式压缩机的型号表示
3 离心式压缩机的性能参数
离心式压缩机分类
离心式压缩机分类离心式压缩机是一种常见的压缩机类型，其工作原理基于离心力。
离心式压缩机以高速旋转的离心轮叶片产生离心力，将气体或气体混合物压缩，并将其排出。
离心式压缩机的分类可以根据多个因素进行。
以下将根据不同的分类标准对离心式压缩机进行分类。
1. 根据工作原理分类根据工作原理，离心式压缩机可分为动力式离心式压缩机和非动力式离心式压缩机。
动力式离心式压缩机通过外部动力源（如电机）驱动离心轮叶片旋转，从而产生离心力，将气体压缩。
这种类型的离心式压缩机通常用于大型工业应用，例如空气压缩机和冷冻压缩机。
非动力式离心式压缩机则是依靠气体本身的压力能量来驱动离心轮叶片旋转，进而实现气体的压缩。
这种类型的离心式压缩机常用于小型应用，例如汽车发动机中的涡轮增压器。
2. 根据离心轮叶片结构分类根据离心轮叶片的结构，离心式压缩机可分为开式叶片离心式压缩机和闭式叶片离心式压缩机。
开式叶片离心式压缩机的离心轮叶片相互之间存在间隙，气体在叶片间进行压缩。
这种类型的离心式压缩机结构简单，维护方便，但效率相对较低。
常见的应用包括一些低压比的气体压缩，如燃气轮机中的压气机。
闭式叶片离心式压缩机的离心轮叶片之间没有间隙，气体在叶片上进行压缩。
这种类型的离心式压缩机效率较高，压缩比较大。
常见的应用包括空气压缩机和冷冻压缩机。
3. 根据压缩机结构分类根据离心式压缩机的结构，可分为单级离心式压缩机和多级离心式压缩机。
单级离心式压缩机只有一个离心轮叶片，气体经过一次压缩即排出。
这种类型的离心式压缩机结构简单，成本较低，但压缩比较有限。
多级离心式压缩机则有多个离心轮叶片，气体经过多次压缩，每个级别的压缩机都增加了压缩比。
这种类型的离心式压缩机可以实现更高的压缩比和更好的效率，但结构和维护相对复杂。
离心式压缩机作为一种常见的压缩机类型，在工业和商业领域中有广泛的应用。
通过对离心式压缩机的分类，可以更好地理解其原理和特点，从而选择适合的类型来满足不同的应用需求。
离心式压缩机工作原理
离心式压缩机工作原理
离心式压缩机是一种常见的压缩机类型，其工作原理主要基于离心力的作用。
它通过转子的旋转产生离心力，将气体吸入轴向进口处，随后气体沿着进口通道流入转子，并在离心力作用下被压缩。
压缩后的气体沿着离心力方向排出，经过排气通道被释放出去。
具体来说，离心式压缩机主要由以下几个部件组成：
1. 轴：提供转子旋转的动力源。
2. 转子：位于压缩机的核心部分，通过旋转产生离心力。
3. 进口通道：气体通过此通道进入转子。
4. 排气通道：压缩后的气体通过此通道被排出。
5. 外壳：包围整个压缩机，起到保护和密封的作用。
整个工作过程如下：
1. 当轴开始旋转时，转子也开始转动。
转子的旋转速度非常高，通常达到数千转每分钟。
2. 进口通道使进入压缩机的气体朝向转子的轴线方向流动。
由于转子的旋转，气体被迫转向，形成一个旋涡。
3. 当气体进入旋涡中时，由于离心力的作用，气体被迅速压缩。
离心力的作用使气体的分子更加密集，从而提高了气体的压力。
4. 压缩后的气体沿着离心力方向通过排气通道排出压缩机。
压缩机可以根据需要设计多级压缩，每个级别都会进一步增加气体的压缩。
5. 通过不断循环上述步骤，离心式压缩机可以将气体压缩到所需的压力。
需要注意的是，离心式压缩机适用于处理大量气体，但输出的压缩气体通常具有较低的质量流量。
此外，离心式压缩机相对来说比较复杂，需要较高的维护和操作要求。
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离心式压缩机
冷凝器 进水口 压缩机电机
出水口 控制盘 进/出水口 蒸发器 启动柜
离心式压缩机的总体结构
• 组成:由进口能量调节机构,叶轮,转子, 扩压器,蜗室,增速器,轴承等部件构成. • 工作过程:由蒸发器来的气体从吸气 管吸入,流经进口导叶进入叶轮,经无 叶扩压器扩大后由蜗室引出排至冷 凝器.
离心式压缩机特点
离心式 压缩机
离心压缩机发生喘振
• 当出口压力超过离心机最高排出能力时，在压缩机出 口处出现气体来回倒流的运转不正常现象叫离心机的 喘振现象。 • 离心压缩机发生喘振时，高温气体在机内来回撞击， 电机交替出现满载和空载，压缩机转子轴向来回窜动， 机器产生强烈振动并伴有刺耳的噪声，机壳和轴承温 度计上升，这种情况下长期运转最终会导致压缩机损 坏。 • 产生喘振的主要原因是冷凝压力过高或吸气压力过低， 能量调节的导叶关得过小或大量空气进入系统,防止 的方法是保持PK和P0的稳定，此外应采取保护性的 反喘振旁通调节。
离心式压缩机的特点
• 运转平稳，机器作旋转运动，动平衡好振动小， 基础要求简单。 • 可使用低压制冷剂（R123） • 制冷量调节范围广，可连续无级调节。 • 单机容量不能太小，因机器内气体作高速流动， 流量太小会因流道太窄（如叶轮出口宽度太小） 而影响流动效率。 • 一级的压力比不大，在压力比高时需要多级压缩 • 工作转速高于电机转速。 • 排气压力太高或制冷剂负荷太低时，机器会发生 喘振而不能工作。
蜗壳
弯道和回流器
离心式制冷循环
压缩机电机
电机轴承
齿轮传动
叶轮
转子 定子
电机
电机
电机直接驱 叶轮 动
齿轮
半封闭式电机冷却系统
定子
转子
节流孔板
液体制冷剂 排出口
特灵三级离心压缩机内部结构
蜗室 扩压平板 第二级压缩机叶轮 第一级压缩机叶轮 轴封 第一级导叶机构 压缩机外壳
多级离心式压缩机
第二级压缩后 排出的制冷剂 蒸气
防喘振调节
独有的防喘振技术
进气导流叶片
散流滑块
喘振原理
负荷和压比是喘振发生的直接原 因
叶轮及扩压器根据满负荷进行设 计 如果满负荷吸气量为Qmax，排气 口截面积为S，满负荷排气速度为： Vmax= Qmax/ S 气体动能：Emax＝m(Vmax)2
叶轮
喘振原理
• 如果机组负荷下降，压缩机吸气 量Q也降低，即Q＜ Qmax • 压缩机排气口截面积仍为S • 气体排气速度V ＜ Vmax • 气体动能：E＝mV2＜Emax • 经过扩压腔，由于动能降低，转 换的压力能也降低 • 当排气压力＜冷凝压力，气流倒 流回叶轮，喘振发生
蜗室 扩压通道 叶轮通道
离心式压缩机的各部件的作用原理
• 吸气室:将气体从进气管均匀地引入叶轮 • 进口导叶:用来调节制冷量,当导叶旋转时,改变叶 轮的气流的流动的方向和气流量的大小 • 叶轮:是使气体提高能量的唯一元件,在离心力和 叶轮的作用下,气体在流经叶轮流道的整个过程 中,压力和速度都不断得到提高. • 蜗室:它把从扩压器或从叶轮后的气体汇集起来, 并引向机外.由于蜗室外径逐渐增大,通流面积也 增大,对气体还起一定的降速扩压作用.
铅基或锡基合金
非常软，嵌入性好 临界润滑时抗磨损能 力好 部件为两部分 抗腐蚀能力较弱 须跑合
动压式硬质铝合金轴承，全油 膜自动对中设计 ,运行时理论 寿命无限
扩压器:气体从叶轮流出时,有很高的流动速度.为了将这 部分动能充分地转变为压力 能,同时为了气体 在进入下 一级时有较低的合理的流动速度,在叶轮后面设置了扩 压器.对于无叶扩压器,一般情况下它是由前后隔板组成 的通道,随着直径的增大通流面积增加,使气体速度逐渐 减慢,压力得到提高. 弯道和回流器:为了把扩压器流出的气体引导到下一级 继续压缩,设有使气体拐弯的弯道和将气体均匀引入下 一级叶轮入口的回流器.弯道是由隔板和气缸组成的通 道,回流器则由两块隔板和装在隔板之间的叶片组成. 其它部件:有减少气体从叶轮出口倒流到叶轮入口的轮 盖密封;减少级间漏气的级间密封;减少或杜绝气体向机 外泄漏的端盖密封;减少轴向推力的平衡盘;承受转子剩 余轴向推力轴承以及支撑转子的径向轴承
压缩机叶轮
导流叶片 排气口 制冷剂蒸气 吸气口
叶轮
吸气入口导叶控制
入口导叶 叶轮
齿轮传动
齿轮驱动优势
更低的振动 – 高 转速 允许使用滑动轴 承 -- 无限寿命 可根据应用工况 选择叶轮转速 使机组适应非 标准工况应用 要求
独特的齿轮设
计 单斜式 冠状“丁”齿 形
执行AGMA
221标准
叶轮
喘振的危害
• 气流产生脉动，脉动的次数大约每两秒一次
– 小型装置的脉动频率比大型装置高，但振幅较小，反 之频率低，振幅较大。
• 压缩机的性能显著恶化，气体的压力、流量产生 大幅度脉动；
11 & 12等级
滑动轴承 VS. 滚动轴承
滑动轴承 滚动轴承
平衡径向受力
适于轻载荷、高转速
平衡径向、轴向受力
适于重载荷、低转速
低摩ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力
寿命最长
摩擦力最小
寿命长
铝合金轴承 VS. 巴氏合金
铝合金轴承
铝合金
嵌入性差，对润滑油要 求高 强度、硬度高，耐磨损 部件可做成一体化 抗腐蚀能力强 无须跑合
巴氏合金轴承
第一级压缩后 排出的制冷剂 蒸气
制冷剂蒸气
多级压缩机导叶控制
叶轮
入口导叶
润滑系统
离心式压缩机的特点
• 机器的单位制冷量的重量、体积和安装面积 小，对大容积的机器，单位制冷量的造价底、 电耗省。 • 结构简单、零部件少。离心机是旋转运动， 气体被连续压送，无活塞机的连杆机构和进 排气阀。 • 可靠性高。磨耗件少，检修期限一年以上。 • 在多级压缩机上容易实现一机多种蒸发温度， 将不同蒸发温度的蒸发气体加到相应压力的 中间级去。 • 润滑油同排出的工质不接触，换热器无油污
为速度型压缩机，提高制 冷剂蒸气的压力。
气体通过高速旋转的叶轮 获得离心力，使气体获得 动能。
叶轮旋转做功，使气体速
度得到提升。
亦即气体的动能增加。
通过扩压腔，降低排气速 度，动能即转变为压力能。
压缩机部分内部结构
蜗室
压缩机外壳 扩压平板
吸 气 弯 管 入 口 导 叶
压缩机叶轮
离心式压缩机基本组成