離心壓縮機是工業(yè)化生產(chǎn)中一種常見的氣體壓縮設(shè)備,按結(jié)構(gòu)可以分為單軸式和多軸式兩種。早起的單軸壓縮機級效率較低, 通過更改結(jié)構(gòu), 彌補了單軸式離心壓縮機在高壓比的環(huán)境中的缺點.多軸式壓縮機早起用于空分裝置,之后通過改進被應(yīng)用到化工行業(yè),對化工裝置熱能的綜合利用很有利。

1. 單軸式離心壓縮機的技術(shù)進展

         早期的離心壓縮機都是將驅(qū)動機布罝在低壓缸的端部,這是因為當(dāng)時的汽輪機和電動機只有單軸伸產(chǎn)品。如壓縮機由雙缸或三缸組時,低壓缸的軸就需傳遞壓縮機的全部軸功率,造成低壓缸的軸、軸承、軸封的直徑都要加大。由于低壓缸的軸粗,又是徑向進氣,軸的干擾使首級葉輪進氣室內(nèi)部流場不均勻度很大, 使得級效率和單級壓比有所降低。隨著時間的推移,單軸式離心壓縮機的缺點逐漸暴露出來,例如進氣不均勻,不易實現(xiàn)調(diào)速,轉(zhuǎn)子不易抽出,每一次速度提高 都要通過齒輪箱來實現(xiàn)。這樣,對于多級壓縮機來說,實現(xiàn)起來相當(dāng)繁瑣,結(jié)構(gòu) 龐大,成本較高。

         目前市場上已很多方法克服單軸式離心壓縮機的缺點。首先通過將首級由閉式葉輪改為懸臂半開式,葉輪外徑加大,后幾級閉式葉輪的外徑減小,出口加寬,提高了整機效率。采用四個葉輪為背對背排列,并采用兩端低壓,中間高壓的布置方式,比曼透平公司的 RIK 型四個葉輪同向排列合理,最后采用外置式冷卻器,使抽芯清洗操作簡單。若施工要求為單級式或兩級式壓縮機,則傳統(tǒng)的單軸式壓 縮機還勉強可以實現(xiàn)。若為多級壓縮,考慮到級間的進出口風(fēng)筒布置和各級的軸向布置,以及由此帶來的轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速和振動等問題,則傳統(tǒng)的單軸式壓縮機是難以實現(xiàn)或不合理的。

2. 多軸式離心壓縮機的技術(shù)進展

         驅(qū)動機與齒輪箱中部的大齒輪軸相聯(lián),大齒輪驅(qū)動三個小齒輪,小齒輪軸的兩端懸臂安裝離心式葉輪, 六個蝸殼形機殼用螺栓固定在齒輪箱的兩側(cè)。小齒輪 軸穿過蝸形殼體處裝有軸封,小齒輪軸穿過齒輪箱處裝有油封。由以上結(jié)構(gòu)可以 看出, 多軸式離心壓縮機的葉輪直徑和轉(zhuǎn)速都能更佳匹配,因此各級葉輪的工作 效率較高。并且每級葉輪為軸向進氣,流動狀態(tài)更為均勻,故而提高了級效率。另外由于高速化, 每級葉輪壓比高, 獲得同樣的壓縮比, 需要的葉輪數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于 單軸式壓縮機,因此,造價低體積小。多軸式壓縮機早期主要用于空分裝置,用轉(zhuǎn)速為 1500r/min的電動機通過聯(lián)軸器與大齒輪軸直聯(lián)。之后它推廣到化工行業(yè),驅(qū)動機用高速的蒸汽透平或燃?xì)馔钙?需增設(shè)齒輪箱減速后再驅(qū)動大齒輪。這種傳動方式雖然損失約2%的功率,增加減速箱的投資與占地面積,但用汽輪機對化工裝置熱能的綜合利用很有利。

3.“單軸式低壓缸+多軸式高壓缸”的新模式 

         任何高壓比多級離心壓縮機都有高壓段，高壓段性能的優(yōu)劣對整機性能的影響極大。相比單軸式壓縮機，多軸式壓縮機的高壓段性能更為良好。因此，如果將單軸式壓縮機的高壓段改用多軸式，整臺壓縮機的性能就可大幅度提高。另一方面，如前所述，大流量、高壓比離心壓縮機如采用純多軸式機型，級數(shù)過多會降低運行的可靠性?；谝陨蟽煞N原因，近期國內(nèi)外出現(xiàn)了“單軸式低壓缸+多軸式高壓缸”的新模式，分別發(fā)揮各自的優(yōu)勢，整機性能明顯提高。

         對于新型的兩種壓縮機技術(shù)――大型空分壓縮機和軸流式空氣壓縮機進行了解之后，我們可以得出，目前離心壓縮機新型技術(shù)的發(fā)展方向都是朝著高效節(jié)能方向前進的，并且會根據(jù)市場需求進行小方向的改動，例如在外型上會趨于簡潔利索，但大體方向都是環(huán)保和高效主題，將環(huán)保和高效進行有機的結(jié)合，生產(chǎn)符合人類生活需求和社會發(fā)展需要的新型壓縮機。根據(jù)人類的時代主題來看，人們對于環(huán)保的重視程度將會越來越高，在要求機械產(chǎn)品環(huán)保的同時，為適應(yīng)生活的快節(jié)奏，高效也成了必須的條件，因此，高效節(jié)能這類型的壓縮機新型技術(shù)發(fā)展前兩良好，其未來的發(fā)展空間和市場廣大，并且會成為主流生產(chǎn)類型。