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离心式压缩机工作原理

我们讨论了基本的工作原理,各种部件的功能和不同类型的流体机械的性能特点等水力涡轮机离心泵往复泵在我们之前的文章中。我们已经看到,上面提到的流体机器的工作流体是水。

现在是时候讨论一些其他类型的流体了机器如离心式压缩机、轴流压缩机、风机和鼓风机,其中工作流体将是蒸汽、空气或气体。

今天我们将感兴趣的在这里讨论离心式压缩机的工作原理,也将在这里找到离心式压缩机的各个部件以及它们在离心式压缩机运行中的作用。在接下来的文章中,我们将进一步了解离心式压缩机的能量传递。

离心式压缩机:工作原理、部件及其功能

离心式压缩机也称为涡轮压缩机。以外在离心式压缩机、能源供应和再一次能源将传授的机器,由于流体的流体将获得其内部能量和这个内部能源将所获得的流体静压和条件的条件的动能即高流速。

在离心式压缩机中,由于高速叶轮给工作流体的角动量不断地转换成静压,压力会发生必要的上升。
离心压缩机是稳定流动装置,因此振动和噪声较小。

在离心式压缩机中,工作流体,即空气,轴向从叶轮眼进入压缩机,并径向向外释放,也可以说压缩空气径向离开压缩机。

离心式压缩机组件

离心压缩机基本上有三个重要部件,如下所述。
  1. 固定套管
  2. 离心压缩机的叶轮或转子
  3. 扩散器

套管

离心压缩机的机壳与离心泵的机壳大致相似。套管基本上是一个气密叶轮,将周围的通道设计,这样工作流体的动能(让我们说空气)卸货,出口压力叶轮将转换的能量液体离开前套管和输送管进入。

离心压缩机的叶轮或转子

叶轮,又称离心压缩机转子,如下图所示。

离心压缩机将有一个轴与电机的轴耦合。

离心式压缩机的叶轮或转子,基本上是安装在压缩机轴上的带关键组件的圆形圆盘。弯曲的叶片将安装在这个圆形的圆盘上。这些弯曲叶片的数量会有所不同,在离心式压缩机的叶轮中大约有15到20个叶片。这些弯曲的叶片,固定在离心式压缩机的叶轮上,将为工作流体或空气提供分流通道。

叶轮的中心称为叶轮眼,当叶轮旋转时,空气将被吸到叶轮眼处,进一步的空气将沿着叶轮的弯曲叶片径向向外移动。

当叶轮旋转时,空气沿弯曲叶片径向向外运动,使空气的压力能增大。

当叶轮旋转时,流体将获得切向速度,流体将获得向心加速度,并表现为径向向外压力上升。

工作流体,即空气,在离心式压缩机的叶轮出口或叶轮尖端会有高速度、高压力。

扩散器

在壳体内设置扩散器。叶轮将被一系列安装在扩散环上的固定导叶包围,如下图所示。

散流器的作用是将动能转化为静压能,在这里必须注意的是,散流器是离心式压缩机的重要部件,是保证其高生产效率或性能的重要部件。

扩散器主要是为了增加工作流体(即空气)的压力而设置的。工作流体,即空气,在离心式压缩机的叶轮出口或叶轮尖端会有高速度、高压力。

离心式压缩机运行时往往会产生更大的压力,因此从叶轮出口的空气会进入并通过一些固定的弯曲叶片。这些固定的弯曲叶片将固定在扩散器上。

这些固定的弯曲导叶在本质上提供了一个发散的通道,因此在流动方向上增加了横截面积,将动能转化为压力能。

在扩压器出口,空气静压很高,流速相对较低。因此,具有高静压的空气会从压缩机扩压器出口流向离心式压缩机的输送管道。


关于离心式压缩机的要点

  1. 离心式压缩机基本上是一种适用于大流量、中压力的连续流机。
  2. 单级离心式压缩机可达到4:1的压比,多级离心式压缩机也可达到12:1的更高压比。
  3. 空气沿轴向从叶轮眼进入压缩机,压缩空气沿径向离开压缩机


离心式压缩机的损失

离心压缩机的损失主要有以下几种类型,如下所述
  1. 摩擦损失
  2. 发病率的损失
  3. 间隙和泄漏损失
  4. 进口的损失

因此,我们在这里看到了离心式压缩机的基础和各种重要部件及其在离心式压缩机运行中的作用。我们在上面讨论了离心式压缩机叶轮的叶轮眼会吸进空气等工作流体,进而使工作流体即空气受到进一步的压力 最后在压缩机出口处将静压高的空气输送出去。

高压空气将通过输送管道进一步流动,并根据应用需要加以利用。

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我们将在下一篇文章中发现, 离心式压缩机速度图

参考:

流体力学,R. K. Bansal著
图片由:谷歌

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1评论:

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