離心式氣體空壓機工作原理?離心式氣體空壓機是一種廣泛應用于石油化工、電力、冶金等行業的關鍵設備,其通過高速旋轉的葉輪對氣體做功,實現氣體的壓縮和輸送。本文鈦靈特小編將帶大家深入解析離心式空壓機的工作原理。
一、基本工作原理
離心式氣體空壓機工作原理基于動力學壓縮,即利用高速旋轉的葉輪賦予氣體動能,再通過擴壓器將動能轉化為壓力能。其工作過程可分為以下幾個階段:
吸氣階段
氣體通過進氣口進入壓縮機,流經導流葉片(如有)調整流動方向,確保均勻進入葉輪。
進氣閥或入口導葉(IGV)可調節進氣量,以適應不同工況需求。
壓縮階段
葉輪在電機或汽輪機的驅動下高速旋轉(通常數千到數萬轉/分鐘),氣體在離心力作用下沿葉輪流道向外加速運動。
高速氣流在葉輪出口處獲得較高的動能,同時壓力也有所提高。
擴壓與增壓階段
高速氣流進入擴壓器(無葉擴壓器或有葉擴壓器),流道逐漸擴大,氣體速度減小,動能轉化為靜壓能,使壓力進一步提高。
在多級壓縮系統中,氣體經過級間冷卻器降溫后進入下一級葉輪,實現逐級增壓。
排氣階段
然后壓縮后的氣體通過蝸殼(螺旋形殼體)收集,并輸送到排氣管道,供后續工藝使用。
二、關鍵部件的作用
葉輪(Impeller)
核心做功部件,通常采用高強度合金鋼或鈦合金制造,葉片形狀直接影響壓縮效率。
分為開式、半開式和閉式三種結構,閉式葉輪效率z高,適用于高壓工況。
擴壓器(Diffuser)
將高速氣流的動能轉化為壓力能,提高氣體靜壓。
無葉擴壓器結構簡單,適用于寬工況范圍;有葉擴壓器效率更高,但調節性較差。
蝸殼(Volute)
收集擴壓器出口的氣體,并引導到排氣管路,同時進一步減小流速,提高壓力。
軸承與密封系統
支撐轉子高速旋轉,常用滑動軸承或磁懸浮軸承。
密封裝置(如迷宮密封、干氣密封)防止氣體泄漏,確保運行安.全。
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