浅谈离心压缩机结构形式发展现状与展望

黄映富

摘 要：随着我国经济的不断发展，离心压缩机的技术水平逐步成熟，社会对于离心压缩机的要求更为严格。为了提高离心压缩机的作业效率，从而保证离心压缩机处于正常运转状态，进而为企业节约更多成本，因此相关技术人员，综述离心压缩机机构形式的基础上，分析现阶段我国离心压缩机的发展现状，就提出相应的展望趋势进行深入探究。

关键词：离心压缩机；发展现状；展望

进入二十一世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国工业企业的发展水平取得一定的进步与发展。与此同时，为了满足工业企业的生产需求，工业企业的工作重心逐步向离心压缩机转变。其中，压缩机指将低压气体转换为高压气体的从动流体机械，属于制冷系统的重要组成部分，涵盖离心压缩机、螺杆压缩机及活塞压缩机；离心压缩机，又称涡烨压缩机，作业效率高，气体处理量大，气体处理效果好，应用范围广[1]。鉴于此，本文针对离心压缩机结构形式发展现状与展望的研究具备显著价值作用。

1.离心压缩机结构形式的发展现状

1.1单轴离心压缩机

单轴离心压缩机属于压缩机的基础结构形式，起步早，发展缓慢，其机械特点为压缩机叶轮均套装于1根轴上，径向轴承处于叶轮两端，形成“双支撑”结构，利用联轴器轴端与驱动级相连。最早的单轴离心压缩机主要应用于燃机及钢铁厂[2]。按机械外壳的形状，可将单轴离心压缩机分为：

（1）垂直剖分型；又称筒型压缩机，密闭性好，气体处理效果好，适用于腐蚀性气体、毒性气体、易燃易爆气体及低分子量气体。该压缩机的结构荷载分布均匀，避免机械端盖变形，垂直剖分面的机构简单，内置环形密封槽，利用内嵌O型圈能有效预防气体渗漏，安全性高。同时，针对压力过高的环境，可增加O型圈的数量，实时监测O型圈的压力波动幅度，提高压缩机的承压性能。

筒型压缩机外壳看的制造形式丰富，涵盖锻造、钢板卷制及铸造。其中，锻造及钢板卷制的成本低廉，售价便宜，有效减轻企业的经济负担，适用压力范围广，客观保障压缩机的作业质量，普遍采取锻造法制作机械外壳。

（2）水平剖分型；属于生产常见压缩机结构形式，其结构特点为机械外壳利用轴心线分为上下两块，操作简单，便于日常检修维护。受压缩过程的影响，水平剖分型压缩机的结构复杂，涵盖四进四排气、三进三排气、双进双排气及单进单排气等形式。

其中，双进双出排气形式又可细分为：1段叶轮与2段叶轮背靠放置；1段叶轮与2段叶轮依次放置。一旦叶轮间背靠放置时，叶轮平衡盘处上下压力差相对低，平衡盘处气体泄漏量少，相对省力。

同时，按风筒的布置方向，水平剖分型压缩机可分为下进下排气压缩机及上进上排气压缩机。下进下排气压缩机指机械进排气管均垂直向下，属于生产常用布置方法，适用于压缩机的双层布置，特别是适用于压缩机组存在冷却机的情况，能明显减少压缩机成套装置的占地面积。上进上排气压缩机适用于背压式汽轮机，不存在中间冷却环节，完成单层布置。

1.2齿轮组装式离心压缩机

齿轮组装式离心压缩机指以单轴离心压缩机为基础，发展形成的基本结构形式。按压缩机的应用领域，可分为适用于腐蚀性、毒性、易燃易爆等特殊气体的齿轮组装式离心压缩机及适用于氮气、空气等气体的常规齿轮组装式离心压缩机。相较于传统单轴压缩机，齿轮组装式压缩机的优势明显，转速多，每级叶轮均可轴向进气，压缩后可自行冷却，作业效率高，作业效果好，机械能耗低。

普通齿轮组装式压缩机结构形式紧凑，作业效率好，适用范围广，例如：氮气、空气等一般气体的压缩装置，发展至今，已初步形成规模化、标准化及系统化的作业模式，不仅便于机械的日常维护，还提高企业的核心竞争力。齿轮组装式压缩机普遍采取大齿轮轴连接驱动，高速齿轮轴3个，压缩级6级，其设计特点为：为了预防壓缩机气流被污染，将轴端气封放置于压缩机悬臂蜗壳内；为了便于日常检修，齿轮箱普遍选择水平剖分的结构形式；叶轮普遍选择端面齿、三角轴及热装的结构，安装于高速轴，利用锁定螺母完成固定。

2.离心压缩机结构形式的展望趋势

离心压缩机结构形式的展望趋势为压缩机与膨胀机、复合组装式压缩机及电动机与压缩机，逐步形成集成化发展模式。其中，透平膨胀组合式压缩机可分为：以透平膨胀机为主，以压缩机为制动机；亿压缩机为主，以透平膨胀剂为辅助驱动机。上述第一类压缩机普遍由1级压缩机及1级膨胀机构成，压缩机与膨胀机的悬臂放置于主轴两端，结构紧凑，其悬臂布置结构与单级悬臂压缩机类似。

3.结语

通过本文的探究，认识到随着我国经济的不断发展，城市规模的不断扩大，工业企业的数量不断增多，离心压缩机的技术水平逐步成熟，为了提高离心压缩机的作业效率，加快离心压缩机的技术变革，分析现阶段我国离心压缩机的发展现状，提出相应的展望趋势具备显著价值作用。

参考文献：

[1]王学军，郑治国，葛丽玲.离心压缩机结构形式发展现状与展望[J].化工设备与管道，2015，02：1-13.

[2]彭君伟，吴沛佳，赵燕杰，李景银.多级离心压缩机级间影响的数值研究[J].风机技术，2014，S1：13-20.