淺談離心壓縮機結構形式發展現狀與展望

黃映富

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，離心壓縮機的技術水平逐步成熟，社會對于離心壓縮機的要求更為嚴格。為了提高離心壓縮機的作業效率，從而保證離心壓縮機處于正常運轉狀態，進而為企業節約更多成本，因此相關技術人員，綜述離心壓縮機機構形式的基礎上，分析現階段我國離心壓縮機的發展現狀，就提出相應的展望趨勢進行深入探究。

關鍵詞：離心壓縮機；發展現狀；展望

進入二十一世紀以來，在社會經濟穩健發展的大背景下，我國工業企業的發展水平取得一定的進步與發展。與此同時，為了滿足工業企業的生產需求，工業企業的工作重心逐步向離心壓縮機轉變。其中，壓縮機指將低壓氣體轉換為高壓氣體的從動流體機械，屬于制冷系統的重要組成部分，涵蓋離心壓縮機、螺桿壓縮機及活塞壓縮機；離心壓縮機，又稱渦燁壓縮機，作業效率高，氣體處理量大，氣體處理效果好，應用范圍廣[1]。鑒于此，本文針對離心壓縮機結構形式發展現狀與展望的研究具備顯著價值作用。

1.離心壓縮機結構形式的發展現狀

1.1單軸離心壓縮機

單軸離心壓縮機屬于壓縮機的基礎結構形式，起步早，發展緩慢，其機械特點為壓縮機葉輪均套裝于1根軸上，徑向軸承處于葉輪兩端，形成“雙支撐”結構，利用聯軸器軸端與驅動級相連。最早的單軸離心壓縮機主要應用于燃機及鋼鐵廠[2]。按機械外殼的形狀，可將單軸離心壓縮機分為：

（1）垂直剖分型；又稱筒型壓縮機，密閉性好，氣體處理效果好，適用于腐蝕性氣體、毒性氣體、易燃易爆氣體及低分子量氣體。該壓縮機的結構荷載分布均勻，避免機械端蓋變形，垂直剖分面的機構簡單，內置環形密封槽，利用內嵌O型圈能有效預防氣體滲漏，安全性高。同時，針對壓力過高的環境，可增加O型圈的數量，實時監測O型圈的壓力波動幅度，提高壓縮機的承壓性能。

筒型壓縮機外殼看的制造形式豐富，涵蓋鍛造、鋼板卷制及鑄造。其中，鍛造及鋼板卷制的成本低廉，售價便宜，有效減輕企業的經濟負擔，適用壓力范圍廣，客觀保障壓縮機的作業質量，普遍采取鍛造法制作機械外殼。

（2）水平剖分型；屬于生產常見壓縮機結構形式，其結構特點為機械外殼利用軸心線分為上下兩塊，操作簡單，便于日常檢修維護。受壓縮過程的影響，水平剖分型壓縮機的結構復雜，涵蓋四進四排氣、三進三排氣、雙進雙排氣及單進單排氣等形式。

其中，雙進雙出排氣形式又可細分為：1段葉輪與2段葉輪背靠放置；1段葉輪與2段葉輪依次放置。一旦葉輪間背靠放置時，葉輪平衡盤處上下壓力差相對低，平衡盤處氣體泄漏量少，相對省力。

同時，按風筒的布置方向，水平剖分型壓縮機可分為下進下排氣壓縮機及上進上排氣壓縮機。下進下排氣壓縮機指機械進排氣管均垂直向下，屬于生產常用布置方法，適用于壓縮機的雙層布置，特別是適用于壓縮機組存在冷卻機的情況，能明顯減少壓縮機成套裝置的占地面積。上進上排氣壓縮機適用于背壓式汽輪機，不存在中間冷卻環節，完成單層布置。

1.2齒輪組裝式離心壓縮機

齒輪組裝式離心壓縮機指以單軸離心壓縮機為基礎，發展形成的基本結構形式。按壓縮機的應用領域，可分為適用于腐蝕性、毒性、易燃易爆等特殊氣體的齒輪組裝式離心壓縮機及適用于氮氣、空氣等氣體的常規齒輪組裝式離心壓縮機。相較于傳統單軸壓縮機，齒輪組裝式壓縮機的優勢明顯，轉速多，每級葉輪均可軸向進氣，壓縮后可自行冷卻，作業效率高，作業效果好，機械能耗低。

普通齒輪組裝式壓縮機結構形式緊湊，作業效率好，適用范圍廣，例如：氮氣、空氣等一般氣體的壓縮裝置，發展至今，已初步形成規模化、標準化及系統化的作業模式，不僅便于機械的日常維護，還提高企業的核心競爭力。齒輪組裝式壓縮機普遍采取大齒輪軸連接驅動，高速齒輪軸3個，壓縮級6級，其設計特點為：為了預防壓縮機氣流被污染，將軸端氣封放置于壓縮機懸臂蝸殼內；為了便于日常檢修，齒輪箱普遍選擇水平剖分的結構形式；葉輪普遍選擇端面齒、三角軸及熱裝的結構，安裝于高速軸，利用鎖定螺母完成固定。

2.離心壓縮機結構形式的展望趨勢

離心壓縮機結構形式的展望趨勢為壓縮機與膨脹機、復合組裝式壓縮機及電動機與壓縮機，逐步形成集成化發展模式。其中，透平膨脹組合式壓縮機可分為：以透平膨脹機為主，以壓縮機為制動機；億壓縮機為主，以透平膨脹劑為輔助驅動機。上述第一類壓縮機普遍由1級壓縮機及1級膨脹機構成，壓縮機與膨脹機的懸臂放置于主軸兩端，結構緊湊，其懸臂布置結構與單級懸臂壓縮機類似。

3.結語

通過本文的探究，認識到隨著我國經濟的不斷發展，城市規模的不斷擴大，工業企業的數量不斷增多，離心壓縮機的技術水平逐步成熟，為了提高離心壓縮機的作業效率，加快離心壓縮機的技術變革，分析現階段我國離心壓縮機的發展現狀，提出相應的展望趨勢具備顯著價值作用。

參考文獻：

[1]王學軍，鄭治國，葛麗玲.離心壓縮機結構形式發展現狀與展望[J].化工設備與管道，2015，02：1-13.

[2]彭君偉，吳沛佳，趙燕杰，李景銀.多級離心壓縮機級間影響的數值研究[J].風機技術，2014，S1：13-20.