离心压缩机的工作原理离心式压缩机的工作原理是气体进入离心式压缩机的叶轮后，在叶轮叶片的作用下，一边跟着叶轮高速旋转，一边在旋转离心力的作用下向叶轮出口流动·并受到叶轮的扩压作用。

其压力能和动能均得到提高，气体进人扩压器后，动能又进一步转化为压力能t气体再通过弯道、回流器流人下一级叶轮进一步压缩，使气体的压力和速度升高a从而使气体压力达到工艺所要求的工作压力。

在离心式压缩机中，通常将一套转子、一个汽缸及相应的部件组装在一起，称为压缩机的一个缸，它是对气体进行压缩的场所，一台离心式压缩机一般有l～3个缸。

在离心式压缩机中，通常将气体送入缸体经一级或几级压缩后引出进行中间冷却·再进人缸体进压缩．称之为离心式压缩机的段。

空压机维修离心式压缩机之所以设置段，是由于气体在压缩过程中温度升高，而气体在高温下压缩，消耗功将增大，并且对压缩机的运行十分不利，于是就采用中间冷却，以减少压缩耗功。

离心式压缩机的级就是由一个叶轮和与之相配合的固定元件构成的基本单元。

在压缩机中间的级，由叶轮、扩压器、弯道和回流器等几个元件组成；在压缩机每段进口处的第一级，除了上述元件外还包括进气室；在压缩机每段的最后一级没有弯道和回流器，代之以排气室。

气体由吸气室吸^，流经叶轮时，叶轮对气体做功，并在离心力的作用下，使气体的压力、速度、温度提高，从叶轮外圆周高速排出．同时经吸人口沿轴向把新气体吸人叶轮中。

经叶轮排出的气体，进人扩压器流道，使速度降低，气体的一部分动压能转变为静压能，从而提高了气体的压力。

随后气体经过回流弯道进入装有导流叶片的回流器·进第二级进El 引导到下一级而得到继续压缩。

经过逐级压缩后，气体由末级(最后一级)进入压缩机排出口流道。

压缩机的每一个缸里．一般有一个段或两个段，每段由一个或几个压缩级所组成，每个级由一个叶轮及与其相应配合的固定元件所组成。

对于任何复杂的离心式压缩机，都可气体压缩根据热力学原理可知，压缩机中气体的实际压缩过程为多变压缩过程，但可忽略与外界的热交换。

外界对气体做的功有一部分是用来提高气体静压力的，这部分功通常称为压缩功或称压缩能量头。

其大小显然与气体在流动中的压缩过程、气体的性质、初始状态等因素有关。

按气体压缩过程是否进行冷却，可以分为有冷却的过程和绝热的过程；按压缩过程中是否考虑能量损失，可以分为理想的过程和有损失的过程。

空压机维修，实际压缩过程是有能量损失的、与外界有热交换的过程，不过对于在缸内不实行冷却的压缩机和在缸外实行冷却的压缩机来说，通过缸壁散失的热量一般甚微．不超过压缩机耗功的l％～3％，可以忽略不计，压缩过程可视为绝热过程。

离心原理当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。

粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。

微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。

象红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。

此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。

扩散是无条件的绝对的。

空压机维修.扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。

而沉降是相对的，有条件的，要受N=5'I-力才能运动。

沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。

对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。

因为颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重。

所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。

离心就是利用离心机圭虹高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开离心式压缩机性能参数主要有流量、压缩比、转速、能量头、效率、有效功率、轴功率。

（1）流l量流量是指单位时间内流经压缩机流道任一截面的气体量，通常以体积流量和质量流量两种方法来表示。

体积流量是指单位时间内流经压缩机流道任一截面的气体体积，其单位为1Tt3／s。

因气体的体积随温度和压力的变化而变化，当流量以体积流量表示时，空压机维修.须注明温度和压力。

质量流量是指单位时问内流经压缩机流道任一截面的气体质量，其单位为k9／s。

（2）压缩比压缩比是指压缩机的排出压力和吸人压力之比，有时也称压比，计算压缩比时排出压力和吸人压力都要用绝对压力。

(3)转速转速是指压缩机转子旋转的速度t其单位是r／rain。

（4)能量头能量头是指叶轮对单位质量的气体所做的功，其单位是J／k9。

（5）效率效率主要用来说明传递给气体的机械能的利用程度。

由于气体的压缩有等温压缩、绝热压缩和多变压缩等3种过程，所以压缩机的效率也有等温效率、绝热效率和多变效率之分。

①等温效率其是指气体在压缩过程中·等温压缩功和叶轮对气体所做功的比值。

◎绝热效率其是指气体在压缩过程中，绝热压缩功和叶轮对气体所做功的比值。

有效功率：在气体的压缩过程中，叶轮对气体所做的功，绝大部分转变为气体的能量，另外有一部分能量则损失，该损失基本上包括流动损失，轮阻损失和漏气损失3部分，被压缩气体的能量与叶轮对气体所做的功的比值称为有效功率。

轴功率离心式压缩机的转子在为气体升压除提供有用功率，以及在气体升压过程中产生的动损失功率、轮阻损失功率和漏气损失功率外，其本身也产生机械损失，即轴承的摩擦损失，这部分功率消耗约占总功率的2％～3％。

如果有齿轮传动，则传动功率消耗同样存在，约占总功率的2％～3“。

空压机维修.以上6个方面的功率消耗，都是在转子对气体做功的过程中产生的，它们的总和即为离心式压缩机的轴功率。

轴功率是选择驱动机功率的依据，表2一l给出了部分型号离心式压缩机的型号、规格及其主要技术参数。

(2)叶轮做功气体在叶轮中流动，叶轮是离心式压缩机的主要部件，叶轮被原动机驱动旋转，叶轮对气体做功，气体的压力、温度升高，体积缩小。

气体在叶轮中既随叶轮转动，又在叶轮槽道中流动。

随叶轮转动的速度即气体的圆周速度，在不同的半径上有不同的数值，叶轮出口处的圆周速度最大；气体在槽道内相对于叶轮的流动速度称为相对速度∞，因为叶片槽道截面积从叶轮进口到出口逐渐增大，因此相对速度逐渐减小；气体的实际速度是圆周速度“与相对速度∞的合成，此合成速度相对于固定机壳而言，称绝对速度c。

三个速度向量画在一起称为速度三角形，气体绝对速度c分解为两个互相垂直的分速度：圆周分速度“和径向分速度“；叶轮进口的速度以注脚“1”表示，叶轮出口速度以注脚“2”表不·①气体在封闭的叶轮流道内因离心力所产生的静压能的提高。

该静压能的提高与圆周速度的平方差成正比。

⑦由于叶轮流通截面积变化而使气体静压能的提高。

因为流通截面积从进口到叶轮出口逐渐增加，故气流的相对速度减小。

③气体在叶轮中动能的增加。

此部分动能可在叶轮后的扩压器中转变成静压能以认为是由“级”所组成的离心压缩机产生振动可能由哪些原因引起的，本文详解。

离心压缩机是高速、高精密的机械，振动过大将造成严重的机械故障。

一清况下，各轴承部位的振动量不允许超过0. 03mm。

产生振动的原因及消除办法下:①转子的临界转速接近工作转速，引起共振。

就需要重新核算临界转速，校设计有无问题。

②转子动平衡不良。

有的是制造生产中没校正好动平衡;也有的是运转一段间以后，叶轮被污染结垢，失去动平衡。

如果是此原因引起振动，则要清洗叶轮垢，并对转子作动平衡校正。

③传动齿轮啮合不良，齿面相互撞击而引起振动。

要检修齿轮箱，用压铅丝或着色法检查。

④联轴器以及压缩机轴与电动机轴之间找正不好。

这就要lR新检查找正。

⑤轴承损坏、轴衬间隙过大、或轴瓦厚薄不均匀，都会引起转子转动摆动。

更换或检修轴承⑥铀膜振荡。

它与轴承侧间隙及瓦块结构形式有关。

⑦主轴弯曲。

需要校直主轴。

⑧操作不当引起喘振。

注意操作时的压力和施量的关系，及时调整节流阀或空阀。

⑨基础不坚固或地脚螺栓松动。

应用扳手拧紧或加固基础。

⑩电子转子和定子间隙不均匀引起电动机振动，带动压缩机振动。

应检查修电机。

⑧轴承进油温度过低，应保持进油温度在35一45℃⑩增速器与电动机主轴或转子轴不同心。

应按技术要求重新找正。

转子与铝气封发生接触摩擦。

应按技术要求重新调整密封间隙。

空压机维修.轴承盖与轴衬间接合不紧密。

应调整垫片，保持轴承盖与轴衬间有0.02-05 rnm的过盈间隙。

机壳内有积水或固体物质，铝气封处有脏污沉积。

应找出产生积水的原因，排出积水；或将固体物质清除干净．，并对空气兰诔室进行检查。

转子是压缩机的关键部件．称为做功部件，它高速旋转，通过旋转对气体做功，使气体获得压力能和速度能。

转子由许多零部件组成。

如图2—4所示为离心式压缩机转子结构示意图。

主要由主轴i，四个叶轮5、7、9、ll，定距套6、8、10，平衡盘4，推力盘2和机械密封的动环3等零件组成。

转子在制造时除要有足够的强度、刚度外，还要进行严格的动平衡试验，防止因不平衡引起的严重后果；另外，对主轴上的元件如叶轮、平衡盘等还要有防橙措施，以免其运行时产生位移，造成摩擦、撞击等故障，由图2-4可知，转子上的各零部件都安装在轴上，并随主轴高速旋转。

转子上的零件，如叶轮、平衡盘、推力盘等还设有键。

不过图2—4所示的转子中叶轮和键之间有0．1mm的侧隙，键在其中只起防松作用．正常运转时并不传递扭矩。

(1)主轴主轴是结构部件，与转轮连接。

主轴的作用是支承旋转零件并传递扭矩。

由于主轴上需安装多个零件且高速旋转，因此主轴结构必须考虑安装方便、平衡、对中等许多因素。

空压机维修.主轴按结构一般分为阶梯轴、节鞭轴和光轴3种。

阶梯轴的直径大小是从中间向两端递减。

这种形式的轴便于安装轴上零件，叶轮也可由轴肩和键定位，而且剐度合理。

节鞭轴结构如图2-5所示，轴的部分表面有环状凹形气体流道，级间无轴套，叶轮由轴肩和销钉定位。

这种形式的主轴既能满足气流流道的需要，又有足够的刚度。

光轴结构特点是安装叶轮部分的轴径是相等的，该结构形状简单，加工方便，便于系列化，但轴上零件的轴向定位需采用工艺卡环，叶轮由轴套和键定位。

轴上各零件往往以过盈配合热套在主轴上，一般情况下，过盈量约在0．001～0．O015mm之间。

有时为了防止由于温度变化、振动或其他原因而使零件与轴配合产生松动，也有采用螺钉或键连接的。

各零件间均留有0．1 5～O．30mm的轴向间隙，以保证各零件受热时自由膨胀。

考虑轴的强度和转子的平衡，相邻两级叶轮的键槽应相互错开l 80。

主轴一般采用35CrM0、40Cr、2Crl 3等钢材锻制。

轴颈表面粗糙度R。

≤0．4pm；外圆精车以后，一般要经磨削加工，以此为基准，在安装时与支承轴承及止推轴承研配。

主轴及其他转动元件的径向跳动及轴向跳动量要小。