一、離心式壓縮機(jī)
離心式壓縮機(jī)是一種葉片旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)(即透平式壓縮機(jī))。在離心式壓縮機(jī)中,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴(kuò)壓通道中給予氣體的擴(kuò)壓作用,使氣體壓力得到提高。早期,由于這種壓縮機(jī)只適于低,中壓力、大流量的場(chǎng)合,而不為人們所注意。由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,各種大型化工廠,煉油廠的建立,離心式壓縮機(jī)就成為壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機(jī)器,而占有極其重要的地位。隨著氣體動(dòng)力學(xué)研究的成就使離心壓縮機(jī)的效率不斷提高,又由于高壓密封,小流量窄葉輪的加工,多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功,解決了離心壓縮機(jī)向高壓力,寬流量范圍發(fā)展的一系列問題,使離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展,以致在很多場(chǎng)合可取代往復(fù)壓縮機(jī),而大大地?cái)U(kuò)大了應(yīng)用范圍。
有些化工基礎(chǔ)原料,如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等,可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎(chǔ)原料的石油化工廠中,離心式壓縮機(jī)也占有重要地位,是關(guān)鍵設(shè)備之一。除此之外,其他如石油精煉,制冷等行業(yè)中,離心式壓縮機(jī)也是極為關(guān)鍵的設(shè)備。我國在五十年代已能制造離心式壓縮機(jī),從七十年代初開始又以石油化工廠,大型化肥廠為主,引進(jìn)了一系列高性能的中、高壓力的離心式壓縮機(jī),取得了豐富的使用經(jīng)驗(yàn),并在對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收的基礎(chǔ)上大大增強(qiáng)了自己的研究、設(shè)計(jì)和制造能力。
性能特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
離心式壓縮機(jī)之所以能獲得這樣廣泛的應(yīng)用,主要是比活塞式壓縮機(jī)有以下一些優(yōu)點(diǎn)。
1、離心式壓縮機(jī)的氣量大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,重量輕,機(jī)組尺寸小,占地面積小。
2、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡,操作可靠,運(yùn)轉(zhuǎn)率高,摩擦件少,因之備件需用量少,維護(hù)費(fèi)用及人員少。
3、在化工流程中,離心式壓縮機(jī)對(duì)化工介質(zhì)可以做到無油的壓縮過程。
4、離心式壓縮機(jī)為一種回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器,它適宜于工業(yè)汽輪機(jī)或燃汽輪機(jī)直接拖動(dòng)。對(duì)一般大型化工廠,常用副產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)作動(dòng)力,為熱能綜合利用提供了可能。但是,離心式壓縮機(jī)也還存在一些缺點(diǎn)。
缺點(diǎn):
1、離心式壓縮機(jī)還不適用于氣量太小及壓比過高的場(chǎng)合。
2、離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄,其氣量調(diào)節(jié)雖較方便,但經(jīng)濟(jì)性較差。
3、離心式壓縮機(jī)效率一般比活塞式壓縮機(jī)低。
二、軸流式壓縮機(jī)
軸流式壓縮機(jī)是屬于一種大型的空氣壓縮機(jī),大的功率可以達(dá)到150000KW,排氣量是20000m3每分鐘,它的壓縮機(jī)能效比可以達(dá)到百分之90左右,比離心機(jī)要節(jié)能一些。它是由3大部分組成,一是以轉(zhuǎn)軸為主體的可以旋轉(zhuǎn)的部分簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子,二是以機(jī)殼和裝在機(jī)殼上的靜止部件為主體的簡(jiǎn)稱定子(靜子),三是殼體、密封體、軸承箱、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、底座和控制保護(hù)等組成。軸流式壓縮機(jī)也屬于透平式或速度式壓縮機(jī),煉油廠多選用作催化裂化裝置的主風(fēng)機(jī)。
性能特點(diǎn):
效率較高,單機(jī)效率可達(dá)86%~92%,比離心式壓縮機(jī)高5%~10%,單位面積流通能力大,徑向尺寸小,適宜流量大于1500m3/min的場(chǎng)合,單級(jí)壓力比較低,單缸多級(jí)壓力比可達(dá)11,與離心式壓縮機(jī)相比,靜葉不可調(diào)試式軸流壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)較窄,在恒定轉(zhuǎn)速下,流量變化相對(duì)較少,壓力變化較大。此外,結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。因此,軸流壓縮機(jī)對(duì)于中、低壓、大流量,且載荷基本不變的情況較為理想。全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)可以擴(kuò)大壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū),彌補(bǔ)了靜葉不可調(diào)式軸流壓縮機(jī)的不足,而且可以提高壓縮機(jī)的效率,降低起動(dòng)功率。目前,煉油廠主要用全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機(jī)。
三、往復(fù)式壓縮機(jī)
曲軸帶動(dòng)連桿,連桿帶動(dòng)活塞,活塞做上下運(yùn)動(dòng)?;钊\(yùn)動(dòng)使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化,當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,汽缸容積增大,進(jìn)氣閥打開,排氣閥關(guān)閉,空氣被吸進(jìn)來,完成進(jìn)氣過程;當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,氣缸容積減小,出氣閥打開,進(jìn)氣閥關(guān)閉,完成壓縮過程。通?;钊嫌谢钊h(huán)來密封氣缸和活塞之間的間隙,氣缸內(nèi)有潤滑油潤滑活塞環(huán)??恳粋€(gè)或幾個(gè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞來改變壓縮腔內(nèi)部容積的容積式壓縮機(jī)。目前往復(fù)式壓縮機(jī)主要是活塞式空壓機(jī),化工工藝壓縮機(jī),石油,天然氣壓縮機(jī),為主,而活塞式空壓機(jī)現(xiàn)在主要向中壓及高壓方向發(fā)展,這個(gè)是螺桿機(jī),離心機(jī)目前無法達(dá)到的一個(gè)高度。
性能特點(diǎn):
由于設(shè)計(jì)原理的關(guān)系,就決定了活塞壓縮機(jī)的很多特點(diǎn)。比如運(yùn)動(dòng)部件多,有進(jìn)氣閥、排氣閥、活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸、軸瓦等;比如受力不均衡,沒有辦法控制往復(fù)慣性力;比如需要多級(jí)壓縮,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;再比如由于是往復(fù)運(yùn)動(dòng),壓縮空氣不是連續(xù)排出、有脈動(dòng)等。
優(yōu)點(diǎn):
1、熱效率高、單位耗電量少
2、加工方便 對(duì)材料要求低,造價(jià)低廉
3、裝置系統(tǒng)較簡(jiǎn)單
4、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)早,制造技術(shù)成熟
5、應(yīng)用范圍廣
缺點(diǎn):
1、運(yùn)動(dòng)部件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,檢修工作量大,維修費(fèi)用高
2、轉(zhuǎn)速受限制
3、活塞環(huán)的磨損、氣缸的磨損、皮帶的傳動(dòng)方式使效率下降很快
4、噪音大
5、控制系統(tǒng)的落后,不適應(yīng)連鎖控制和無人值守的需要,所以盡管活塞機(jī)的價(jià)格很低,但是也往往不能夠被用戶接受。
四、離心式鼓風(fēng)機(jī)
在設(shè)計(jì)條件下,風(fēng)壓為15kPa~0.2MPa或壓縮比e=1.15~3的風(fēng)機(jī)叫鼓風(fēng)機(jī),有兩個(gè)或更多葉輪串聯(lián)組成的離心鼓風(fēng)機(jī)叫多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī),(相鄰葉輪之間必須有導(dǎo)葉連接)。多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種冶煉高爐及化鐵爐鼓風(fēng)、洗煤跳汰機(jī)配套、礦山浮選、污水曝氣、化工造氣等需要輸送空氣的場(chǎng)合,亦可用于輸送其它特殊氣體。
性能特點(diǎn):
該系列鼓風(fēng)機(jī)具、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)、絕無脈沖、穩(wěn)定區(qū)域廣、輸送的氣體清潔、干燥且無油,易損件少和安裝、操作、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
五、羅茨鼓風(fēng)機(jī)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)系屬容積回轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)。這種壓縮機(jī)靠轉(zhuǎn)子軸端的同步齒輪使兩轉(zhuǎn)子保持嚙合。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積,在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過程中從吸氣口帶走氣體,當(dāng)移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬時(shí),因有較高壓力的氣體回流,這時(shí)工作容積中的壓力突然升高,然后將氣體輸送到排氣通道。兩轉(zhuǎn)子互不接觸,它們之間靠嚴(yán)密控制的間隙實(shí)現(xiàn)密封,故排出的氣體不受潤滑油污染。下側(cè)兩“鞋底尖”分開時(shí),形成低壓,將氣體吸入;上側(cè)兩“鞋底尖”合攏時(shí),形成高壓,將氣體排出。
性能特點(diǎn):
其特點(diǎn)是使用時(shí)當(dāng)壓力在允許范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)時(shí)流量之變動(dòng)甚微,壓力選擇范圍很寬,具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。輸送時(shí)介質(zhì)不含油。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、使用壽命長、整機(jī)振動(dòng)小。羅茨鼓風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)為清潔空氣,清潔煤氣,二氧化硫及其他惰性氣體,特殊氣體行業(yè)(煤氣、天然氣、沼氣、二氧化碳、二氧化硫等)及高壓工況的產(chǎn)品。鑒于具有上述特點(diǎn),因而能廣泛適應(yīng)冶金、化工、化肥、石化、儀器、建材行業(yè)。
與離心風(fēng)機(jī)的區(qū)別比較大:
?、惫ぷ髟聿煌?,離心風(fēng)機(jī)用的是曲線風(fēng)葉,靠離心力將氣體甩到機(jī)殼處,而羅茨風(fēng)機(jī)用的是兩個(gè)8字形的風(fēng)葉,它們間的間隙很小,靠兩個(gè)葉片的擠壓,將氣體擠至出氣口。
?、灿捎诠ぷ髟聿煌?,一般它們的工作壓力不同,羅茨風(fēng)機(jī)的出氣壓力比較高,而離心風(fēng)機(jī)比較小。
?、筹L(fēng)量不同,一般羅茨風(fēng)機(jī)用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方,而離心風(fēng)機(jī)用在壓力要求低,風(fēng)量要求大的地方。
?、粗圃炀炔灰粯樱_茨風(fēng)機(jī)要求的精度很高,對(duì)裝配要求也很嚴(yán),而離心風(fēng)機(jī)比較松。
六、離心式通風(fēng)機(jī)
其原理與離心泵相同。葉輪上葉片的數(shù)目比離心泵的稍多,葉片比較短。中低壓風(fēng)機(jī)的葉片常向前彎,高壓風(fēng)機(jī)的葉片為后彎葉片。
性能特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、通風(fēng)換氣效果好,非常適合用在管道抽風(fēng)或者送風(fēng);
2、適用性強(qiáng)、無腐蝕、易燃易爆氣體場(chǎng)所均可使用。
3、噪聲低,離心式通風(fēng)機(jī)根據(jù)空氣流力學(xué)采用合理葉輪角度設(shè)計(jì),運(yùn)行時(shí),無任何機(jī)械摩擦,合理葉片形線使噪聲降低;離心式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪音是高頻噪音,只要有障礙物,即可隔音。
4、運(yùn)行平穩(wěn),優(yōu)化設(shè)計(jì)的葉輪使軸向力減小到低程度,且有高效的葉輪,并經(jīng)靜動(dòng)平衡校正,使整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),在不加任何減振裝置的情況下,軸承振幅比較小。
5、維護(hù)方便,部分機(jī)型可配置清理門,勿須拆機(jī)維護(hù)清潔,省時(shí)省力。
缺點(diǎn):
1、體積較為龐大,其進(jìn)風(fēng)與送風(fēng)之方向垂直,在配置上,系統(tǒng)風(fēng)管需要較妥當(dāng)?shù)呐浜稀?br /> 2、無法逆向送風(fēng)。
3、價(jià)格較貴。
七、軸流式通風(fēng)機(jī)
送風(fēng)方向與軸向相同??咳~片的軸向傾斜,將軸向空氣向前推進(jìn)。性能特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、軸流式通風(fēng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高。
2、可直接與電動(dòng)機(jī)相連,風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便、可以逆向送風(fēng)。
3、價(jià)格便宜。
4、適用于低壓、大風(fēng)量的情況。
5、由于風(fēng)吹送的方向與軸平行,故可容易與管路相連接,成為管路統(tǒng)之套件。
缺點(diǎn):
1、其缺點(diǎn)是噪音大、構(gòu)造復(fù)雜、檢修困難、并聯(lián)工作穩(wěn)定性差。它一般運(yùn)用于風(fēng)壓變化較大,風(fēng)量變化較小的礦井。
2、效率特性曲線陡直,略超出設(shè)計(jì)點(diǎn)之運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生激變的現(xiàn)象,效率迅速降低。
3、對(duì)塵埃及表面腐蝕的現(xiàn)象較為敏感,造成效率降低的現(xiàn)象。
八、葉氏鼓風(fēng)機(jī)
葉氏鼓風(fēng)機(jī)是另一種回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。它是由長圓筒形機(jī)殼、阻風(fēng)翼、鼓風(fēng)翼以及兩根平行的軸所組成。圖1為葉氏鼓風(fēng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子,它們的結(jié)構(gòu)互不相同。兩根平行軸的兩端裝有式樣相同的兩個(gè)活動(dòng)齒輪,其中一個(gè)軸與電動(dòng)機(jī)相聯(lián),叫主動(dòng)軸,另一根叫從動(dòng)軸。鼓風(fēng)翼裝在主動(dòng)軸上,阻風(fēng)翼裝在從動(dòng)軸上。