離心式壓縮機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)探討

【摘要】離心式壓縮機是一種廣泛應(yīng)用的動力設(shè)備。在很多較大的企業(yè)生產(chǎn)單位都有應(yīng)用。例如化工、冶金、機械制造等領(lǐng)域。而本文主要是通過對離心式壓縮機轉(zhuǎn)子、回流器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，來提高離心式壓縮機的轉(zhuǎn)速，以此來提高工作效率。

【關(guān)鍵詞】離心式壓縮機；壓縮機轉(zhuǎn)子；回流器；轉(zhuǎn)速

離心式壓縮機一共存在兩種形式，一種是以電動機為驅(qū)動器的，另一種是以汽輪機為驅(qū)動器的。主要用來壓縮氣體，其中高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和流通面積逐漸增加的擴壓器是離心式壓縮機用了壓縮氣體的主要部件。而其轉(zhuǎn)速卻是由壓縮機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動來控制的。我們可以通過改善轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，來提高轉(zhuǎn)速。而且其流量也和回流器有很大關(guān)系，改變回流器的結(jié)構(gòu)就可以提高很大的轉(zhuǎn)速。

1、離心式壓縮機轉(zhuǎn)子的優(yōu)化

1.1離心式壓縮機轉(zhuǎn)子優(yōu)化的方法

1.1.1適當(dāng)減輕轉(zhuǎn)子的質(zhì)量。我們都知道，每一個壓縮機的轉(zhuǎn)子組都擁有6級葉片，如果我們適當(dāng)?shù)膶⒚恳粋€葉輪都減輕一點重量，即做的薄一點，還有就是將輪毅也適當(dāng)?shù)臏p輕一些重量。這樣一來整個轉(zhuǎn)子就會被減輕了很多重量。當(dāng)轉(zhuǎn)子重量減輕的時候就會使得其轉(zhuǎn)動速度更加迅速了。而且將葉輪、輪毅做的薄了，還可以留出一定的空間，使氣體通過時更加順暢，而且加大了氣體的流量。這樣也可以增加工作的效率。

1.1.2縮短支撐軸承間的跨距。在離心式壓縮機的實際應(yīng)用過程當(dāng)中，因為其安裝的時候就已經(jīng)固定了兩支撐間的距離，所以支撐軸承間的跨距一般是固定不變的。如果按照普通的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)也只能調(diào)節(jié)極其有限的寬度。所以對于這樣的結(jié)構(gòu)離心式壓縮機就可以采用調(diào)整其他結(jié)構(gòu)間的距離來完成這項調(diào)節(jié)。比如我們可以調(diào)整軸承瓦座之間的距離，來縮短空間距離，這樣就可以調(diào)整支撐軸承間跨距了。

1.1.3增加轉(zhuǎn)軸的直徑。除了減輕轉(zhuǎn)子的質(zhì)量之外，我們還可以對轉(zhuǎn)子進(jìn)行改造。比如增加轉(zhuǎn)軸的直徑。轉(zhuǎn)軸的直徑一旦被增加之后轉(zhuǎn)軸使用起來就會更加堅固。這樣做不僅可以使整個轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，而且還可以提高轉(zhuǎn)子的速度，使其工作效率增加。

有時候增加轉(zhuǎn)子直徑也是一件困難的事。不過現(xiàn)在我們可以通過補焊、電鍍等方法來增加轉(zhuǎn)子的直徑了。運用這種方法，只要工藝方法正確，制作時認(rèn)真，就可以很好的增加轉(zhuǎn)軸直徑，沒有任何的缺憾。

例如使用35CrMOA作為轉(zhuǎn)子材料的時候。我們可以看一下流程。35CrMOA有其本身存在的特點：表面淬火硬度HRC40一50，強度高，韌性高，淬透性高，可作大截面鍛件。由于35CrMOA的這些特點所以它可以做替代材料使用。例如在用作承重和大面積的齒輪時，就可以用其替代38CrMnNi和4OCrNi鋼。

盡管這種材料很好，但是施工工藝不能疏忽。由于轉(zhuǎn)軸不是均勻的有粗有細(xì)。而且不同的部位所需要增加的直徑也并不相同，所以不能只采用一種方式來增加其直徑。只有當(dāng)電鍍與補焊相結(jié)合時，才能不免由于增加的直徑不合適而造成的轉(zhuǎn)軸不均勻的情況，那樣不僅不會增加轉(zhuǎn)速，還會影響整個系統(tǒng)的工作效率。

1.1.4增加支撐剛度。經(jīng)過試驗分析數(shù)據(jù)整理以及前人經(jīng)驗等，我們可以知道在轉(zhuǎn)子內(nèi)哪一段被臨界轉(zhuǎn)速激起的振幅比較大，那么我們就可以判斷這一段需要一定的修改。比如修改這一段的轉(zhuǎn)子或者是修改轉(zhuǎn)子的支撐參數(shù)。這樣一來就可以有效的控制轉(zhuǎn)子的臨界速度了。但是在離心式壓縮機的實際應(yīng)用中轉(zhuǎn)子的長度和直徑都有一定的規(guī)定所以不可以任意的去更改。所以以上的方法縮短支撐軸承間的跨距和增加轉(zhuǎn)軸的直徑是不能隨心所欲的使用的。盡管這些可以提高轉(zhuǎn)速，但畢竟只能作為輔助作用。更加主要的還是要通過增加支撐的剛度來提高轉(zhuǎn)速。

軸承的形式還分為兩種，一種是滾動軸承一種是滑動軸承。當(dāng)支撐使用的是滾動軸承的時候，那么我們就可以對其材料進(jìn)行實驗找到剛性比較好的軸承形式。用以增加轉(zhuǎn)動速度。如果支撐采用的是滑動形式的軸承，那么有兩種方法可供使用一種是適當(dāng)增加軸承的長徑長度還有一種方法就是減少它們之間的間隙。就這兩個措施而言都可以增加滑動轉(zhuǎn)軸的剛度。

在實際應(yīng)用當(dāng)中，我們一般習(xí)慣于用適當(dāng)增加滑動軸承的寬徑比或降低滑動軸承的間隙比來增加滑動軸的剛度以此提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。用這兩種方法不會受到離心式壓縮機的固定結(jié)構(gòu)的太多限制。這樣改動不僅需要的經(jīng)費少，而且還能有效地提高轉(zhuǎn)速。

任何一種方法終究是不能夠獨立的將這項艱巨的任務(wù)完成。所以需要將這幾種方法結(jié)合起來。先改變離心式壓縮機轉(zhuǎn)子的質(zhì)量再縮短支撐軸承間的跨距，然后增加它軸承的直徑，最后在提高軸承的高度。

1.2改良以后的轉(zhuǎn)子組結(jié)構(gòu)

（1）用錯口瓦軸承來替換可傾瓦軸承，這樣可以使轉(zhuǎn)子具有更高的穩(wěn)定性。同時將軸承瓦的寬度增加了10mm。

（2）將軸瓦向瓦座轉(zhuǎn)子移動了15mm，這樣縮短了支撐軸的跨距，可以很好地提高轉(zhuǎn)子的速度。

（3）同時對轉(zhuǎn)子的一部分軸增加了一定的直徑，數(shù)值可以根據(jù)轉(zhuǎn)子本身的結(jié)構(gòu)而定。

（4）適當(dāng)?shù)臏p少了葉輪、輪毅的用料，既保證了運轉(zhuǎn)的強度也減輕了轉(zhuǎn)子的質(zhì)量。

2、離心式壓縮機回流器的改動

2.1回流器的結(jié)構(gòu)

離心式壓縮機的回流器主要是由一些葉片和兩塊隔板組成，兩塊隔板在葉片的兩邊。在回流器中如果C6

任何事情都有一個極限值。要想使得氣流角和葉片角一樣，那么就要達(dá)到一個理想的狀態(tài)，即要是葉片數(shù)無窮大。但是回流器空間有限只能安裝有限個葉片，因此這就使得氣流角和葉片角并不一致。當(dāng)兩個角不一致時，氣體通過葉片時的有效面積就不能隨之而變化。由此就會在回流器葉道中產(chǎn)生擴壓流動。從而使回流器損傷。

2.2回流器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

回流器的葉片可以制成等厚度的，并且將葉片的進(jìn)口以及出口處做的薄一些?；蛘呖梢詫⑷~片做成機翼形狀的。這樣對于回流器而言氣體流動時損失比較小。但是這種制造方法太過于復(fù)雜。而除了葉片的厚度形狀，我們還可以改進(jìn)葉片的弧線。圓弧或者拋物線都可以用作葉片的弧線。結(jié)合這兩種方法，而且要容易鑄造，就可以采用等厚度圓弧形葉片。葉片的厚度大致為11mm，葉片進(jìn)口角為25°，出口角為90°。

總而言之，我們可以通過對轉(zhuǎn)子減輕質(zhì)量、縮短支撐軸承間的跨距、增加轉(zhuǎn)軸的直徑、增加支撐剛度以及對回流器的葉片改造等來改變離心式壓縮機的構(gòu)造以提高它的轉(zhuǎn)速。但是在優(yōu)化的同時不可以太過分改變離心式壓縮機本身的結(jié)構(gòu)否則就會適得其反。

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