离心压缩机叶轮尺寸

❶ 离心式压缩机MCL型与BCL型的应用区别是什么，怎么选用

M表示压缩机缸体为水平剖分，B表示垂直剖分，CL表示是离心压缩机及无叶扩压器。一般来说大型的用水平剖分，其分成上下结构结合，可降低制造难度。小型的用垂直的，整体制造可相对节约成泵。

❷ 离心式压缩机的原理是什么

离心式压缩机中气压的提高，是靠叶轮旋转、扩压器扩压而实现的。根据排气压力的高低，可将其分为三类：离心通风机，风压在10-15kPa范围或小于此值；离心鼓风机，风压在15~350kPa范围；离心压缩机，风压在350kPa以上。
离心式压缩机叶轮对气体作功使气体的压力和速度升高，完成气体的运输，气体沿径向流过叶轮的压缩机。
又称透平式压缩机：主要用来压缩气体，主要由转子和定子两部分组成：转子包括叶轮和轴，叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封；定子的主体是气缸，还有扩压器、弯道、回流器、迸气管、排气管等装置。
离心式压缩机的工作原理：
当叶轮高速旋转时，气体随着旋转，在离心力作用下，气体被甩到后面的扩压器中去，而在叶轮处形成真空地带，这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转，气体不断地吸入并甩出，从而保持了气体的连续流动。与往复式压缩机比较，离心式压缩机具有下述优点：结构紧凑，尺寸小，重量轻；排气连续、均匀，不需要中间罐等装置；振动小，易损件少，不需要庞大而笨重的基础件；除轴承外，机器内部不需润滑，省油，且不污染被压缩的气体；转速高；维修量小，调节方便。
离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。
更通俗地说，气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。显然，叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因，而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的，圆周速度越大，叶轮对气体所作的功就越大。

❸ 离心式压缩机的结构和原理

离心式压缩机的工作原理与结构 1. 工作原理离心式制冷压缩机有单级、双级和多级等多种结构型式。单级压缩机主要由吸气室、叶轮、扩压器、蜗壳等组成，如图6-1所示。对于多级压缩机，还设有弯道和回流器等部件。一个工作叶轮和与其相配合的固定元件（如吸气室、扩压器、弯道、回流器或蜗壳等）就组成压缩机的一个级。多级离心式制冷压缩机的主轴上设置着几个叶轮串联工作，以达到较高的压力比。多级离心式制冷压缩机的中间级如图6-2所示。为了节省压缩功耗和不使排气温度过高，级数较多的离心式制冷压缩机中可分为几段，每段包括一到几级。低压段的排气需经中间冷却后才输往高压段。 1—进口可调导流叶片 2—吸气室 1—叶轮 2—扩压器 3—叶轮 4—蜗壳 5—扩压器 6—主轴 3—弯道 4—回流器图6-1所示的单级离心式制冷压缩机的工作原理如下：压缩机叶轮3旋转时，制冷剂气体由吸气室2通过进口可调导流叶片1进入叶轮流道，在叶轮叶片的推动下气体随着叶轮一起旋转。由于离心力的作用，气体沿着叶轮流道径向流动并离开叶轮，同时，叶轮进口处形成低压，气体由吸气管不断吸入。在此过程中，叶轮对气体做功，使其动能和压力能增加，气体的压力和流速得到提高。接着，气体以高速进入截面逐渐扩大的扩压器5和蜗壳4，流速逐渐下降，大部分气体动能转变为压力能，压力进一步提高，然后再引出压缩机外。对于多级离心式制冷压缩机，为了使制冷剂气体压力继续提高，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮进行压缩，如图6-2所示。因压缩机的工作原理不同，离心式制冷压缩机与往复活塞式制冷压缩机相比，具有以下特点：①在相同制冷量时，其外形尺寸小、重量轻、占地面积小。相同的制冷工况及制冷量，活塞式制冷压缩机比离心式制冷压缩机（包括齿轮增速器）重5~8倍，占地面积多一倍左右。②无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单。目前对中小型组装式机组，压缩机可直接装在单筒式的蒸发�0�6冷凝器上，无需另外设计基础，安装方便。③磨损部件少，连续运行周期长，维修费用低，使用寿命长。④润滑油与制冷剂基本上不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。⑤易于实现多级压缩和节流，达到同一台制冷机多种蒸发温度的操作运行。⑥能够经济地进行无级调节。可以利用进口导流叶片自动进行能量调节，调节范围和节能效果较好。⑦对大型制冷机，若用经济性高的工业汽轮机直接带动，实现变转速调节，节能效果更好。尤其对有废热蒸汽的工业企业，还能实现能量回收。⑧转速较高，用电动机驱动的一般需要设置增速器。而且，对轴端密封要求高，这些均增加了制造上的困难和结构上的复杂性。⑨当冷凝压力较高，或制冷负荷太低时，压缩机组会发生喘振而不能正常工作。⑩制冷量较小时，效率较低。目前所使用的离心式制冷机组大致可以分成两大类：一类为冷水机组，其蒸发温度在-5℃以上，大多用于大型中央空调或制取5℃以上冷水或略低于0℃盐水的工业过程用场合；另一类是低温机组，其蒸发温度为-5~-40℃，多用于制冷量较大的化工工艺流程。另外在啤酒工业、人造干冰场、冷冻土壤、低温试验室和冷、温水同时供应的热泵系统等也可使用离心式制冷机组。离心式制冷压缩机通常用于制冷量较大的场合，在350~7000kW内采用封闭离心式制冷压缩机，在7000~35000kW范围内多采用开启离心式制冷压缩机。 2. 主要零部件的结构与作用由于使用场合的蒸发温度、制冷剂的不同，离心式制冷压缩机的缸数，段数和级数相差很大，总体结构上也有差异，但其基本组成零部件不会改变。现将其主要零部件的结构与作用简述如下。（1）吸气室 吸气室的作用是将从蒸发器或级间冷却器来的气体，均匀地引导至叶轮的进口。为减少气流的扰动和分离损失，吸气室沿气体流动方向的截面一般做成渐缩形，使气流略有加速。吸气室的结构比较简单，有轴向进气和径向进气两种形式，如图6-3所示。对单级悬臂压缩机，压缩机放在蒸发器和冷凝器之上的组装式空调机组中，常用径向进气肘管式吸气室（图6-3b）。但由于叶轮的吸入口为轴向的，径向进气的吸气室需设置导流弯道，为了使气流在转弯后能均匀地流入叶轮，吸气室转弯处有时还加有导流板。图中c所示的吸气室常用于具有双支承轴承，而且第一级叶轮有贯穿轴时的多级压缩机中。 a)轴向进气吸气室 b)径向进气肘管式吸气室 c)径向进气半蜗壳式吸气室（2）进口导流叶片 在压缩机第一级叶轮进口前的机壳上安装进口导流叶片可用来调节制冷量。当导流叶片旋转时，改变了进入叶轮的气流流动方向和气体流量的大小。转动导叶时可采用杠杆式或钢丝绳式调节机构。杠杆式如图6-4所示，进口导叶实际上是一个由若 1—小齿轮 2—齿圈 3—转动叶片 4—伺服电动机 5—波纹管 6—连杆 7—杠杆 8—手轮 1—导叶 2—从动齿轮 3—钢丝绳 4—过渡轮 5—主动齿轮干可转动叶片3组成的菊形阀，每个叶片根部均有一个小齿轮1，由大齿圈2带动，大齿圈是通过杠杆7和连杆6由伺服电动机4传动，也可用手轮8进行操作。图6-5为钢丝绳传动形式，由一个主动齿轮5通过钢丝绳3带动六个从动齿轮2转动，从而带动七个导叶1开启。为了使钢丝绳在固定轨道上运动，防止它从主动齿轮和从动齿轮上滑出，又安装有七个过渡轮4，主动齿轮根据制冷机组的调节信号，由导叶调节执行机构带动链式执行机构转动主动齿轮。进口导叶的材料为铸铜或铸铝，叶片具有机翼形与对称机翼形的叶形剖面，由人工修磨选配。进口导叶转轴上配有铜衬套，转轴与衬套间以及各连接部位应注入少许润滑剂，以保证机构转动灵活。（3）叶轮 叶轮也称工作轮，是压缩机中对气体做功的惟一部件。叶轮随主轴高速旋转后，利用其叶片对气体做功，气体由于受旋转离心力的作用以及在叶轮内的扩压流动，使气体通过叶轮后的压力和速度得到提高。叶轮按结构型式分为闭式、半开式和开式三种，通常采用闭式和半开式两种，如图6-6所示。闭式叶轮由轮盖、叶片和轮盘组成，空调用制冷压缩机大多采用闭式。半开式叶轮不设轮盖，一侧敞开，仅有叶片和轮盘，用于单级压力比较大的场合。有轮盖时，可减少内漏气损失，提高效率，但在叶轮旋转时，轮盖的应力较大，因此叶轮的圆周速度不能太大，限制了单级压力比的提高。半开式叶轮由于没有轮盖，适宜于承受离心惯性力，因而对叶轮强度有利，使叶轮圆周速度可以较高。钢制半开式叶轮圆周速度目前可达450~540m/s，单级压力比可达6.5。 a) 闭式 b)半开式离心式制冷压缩机的叶轮的叶片按形状可分为单圆弧、双圆弧、直叶片和三元叶片。空调用压缩机的单级叶轮多采用形状既弯曲又扭曲的三元叶片，加工比较复杂，精度要求高。当使用氟利昂制冷剂时，通常用铸铝叶轮，可降低加工要求。（4）扩压器 气体从叶轮流出时有很高的流动速度，一般可达200~300m/s，占叶轮对气体做功的很大比例。为了将这部分动能充分地转变为压力能，同时为了使气体在进入下一级时有较低的合理的流动速度，在叶轮后面设置了扩压器，如图6-2所示。扩压器通常是由两个和叶轮轴相垂直的平行壁面组成，如果在两平行壁面之间不装叶片，称为无叶扩压器；如果设置叶片，则称为叶片扩压器。扩压器内环形通道截面是逐渐扩大的，当气体流过时，速度逐渐降低压力逐渐升高。无叶扩压器结构简单，制造方便，由于流道内没有叶片阻挡，无冲击损失。在空调离心式制冷压缩机中，为了适应其较宽的工况范围，一般采用无叶扩压器。叶片扩压器常用于低温机组中的多级压缩机中。（5）弯道和回流器 在多级离心式制冷压缩机中，弯道和回流器是为了把由扩压器流出的气体引导至下一级叶轮。弯道的作用是将扩压器出口的气流引导至回流器进口，使气流从离心方向变为向心方向。回流器则是把气流均匀地导向下一级叶轮的进口，为此，在回流器流道中设有叶片，使气体按叶片弯曲方向流动，沿轴向进入下一级叶轮。在采用多级节流中间补气制冷循环中，段与段之间有中间加气，因此在离心式制冷压缩机的回流器中，还有级间加气的结构。图6-7给出了三种加气型式，其中b和c型对下一级叶轮入口气流均匀性不利，但可以减少轴向距离。 （6）蜗壳 蜗壳的作用是把从扩压器或从叶轮中（没有扩压器时）流出的气体汇集起来，排至冷凝器或中间冷却器。图6-8所示为离心式制冷压缩机中常用的一种蜗壳形式，其流通截面是沿叶轮转向（即进入气流的旋转方向）逐渐增大的，以适应流量沿圆周不均匀的情况，同时也起到使气流减速和扩压的作用。蜗壳一般是装在每段最后一级的扩压器之后，也有的最后级不用扩压器而将蜗壳直接装在叶轮之后，如图6-9所示。其中a为蜗壳前装有扩压器； a)蜗壳前为扩压器 b)蜗壳前为叶轮 c)不对称内蜗壳 b为蜗壳直接装在叶轮之后，这种蜗壳中气流速度较大，一般在蜗壳后再设扩压管，由于叶轮后直接是蜗壳，所以对叶轮的工作影响较大，增加了叶轮出口气流的不均匀性；c为不对称内蜗壳，是空调用单级机组中常用的形式，这种蜗壳是安置在叶轮的一侧，蜗壳的外径保持不变，其流通截面的增加是由减小内半径来达到的。蜗壳的横截面常见的有圆形、梯形等。在氟利昂冷水机组的蜗壳底部有泄油孔，水平位置设有与油引射器相连的高压气引管。各处用充气密封的高压气体均由蜗壳内引出。（7）密封 对于封闭型机组，无需采用防止制冷剂外泄漏的轴封部件。但在压缩机内部，为防止级间气体内漏，或油与气的相互渗漏，必须采用各种型式的气封和油封部件，对于开启式压缩机，还需设置轴封装置。离心式制冷压缩机中常用的密封型式有如下几种。 1)迷宫式密封 又称为梳齿密封，主要用于级间的密封，如轮盖与轴套的内密封及平衡盘处的密封。迷宫式密封由梳齿隔开的许多小室组成，它是利用梳齿形的曲径使气体向低压侧泄漏时受到多次节流膨胀降压（因为每经一道间隙和小室气体压力均有损失），从而达到减少泄漏的目的。迷宫密封的结构多种多样，常见的如图6-10所示。曲折密封优于平滑型，常用于轴套、平衡盘的密封，但制造较为复杂，轴向定位较严格。台阶型密封主要用于轮盖密封。 a)镶嵌曲折型密封 b)整体平滑型密封 c)台阶型密封 1—轴封壳体 2—弹簧 3、7—O形圈 4—静环座 5—静环 6—动环 2)机械密封 主要用于开启式压缩机中的转轴穿过机器外壳部位的轴端密封。机械密封的结构型式较多，主要有由一个静环和一个动环组成的单端面型，以及两个静环和一个动环，或两个静环和两个动环组成的双端面型。图6-11为一个动环6和两个静环5组成的双端面型机械密封。密封表面为静环与动环的接触面，弹簧2通过静环座4把静环压紧在动环上。O形圈3和7防止气体从间隙中泄漏。在压缩机工作时，轴封腔内通入压力高于气体压力约0.05~0.1MPa的润滑油，把压紧在动环两侧的静环推开一个间隙，形成密封油膜，既减少了摩擦损失，也起到了冷却和加强密封效果的作用。停机时油压下降，但恒压罐使轴封腔内尚维持一定油压，弹簧又把静环压紧在动环上，从而形成良好的停机密封。机械密封的优点是密封性能好，接近于绝对密封，且结构紧凑。但不足之处是易于磨损，寿命短，摩擦副的线速度不能太高，密封面比压也有一定的限制。 a)单片油封 b)充气油封 3)油封 图6-12a为简单的单片油封。单片油封装于轴承两侧，单片常用铝铜材料，直径间隙为0.2~0.4mm，大于轴承的径向间隙。图6-12b为充气密封。在空调用离心式制冷压缩机上，主要采用充气密封。它是在整体铸铝合金车削成的迷宫齿排中部，开有环形空腔，从压缩机的蜗壳内，引一股略高于油压的高压气体进入环形空腔中，高压气流从空腔内密封齿两端逸出，一端封油，另一端进入压缩机内。齿片的直径间隙一般取0.2~0.6mm。除上述主要零部件外，离心式制冷压缩机还有其它一些零部件。如：减少轴向推力的平衡盘；承受转子剩余轴向推力的推力轴承以及支撑转子的径向轴承等。为了使压缩机持续、安全、高效地运行，还需设置一些辅助设备和系统，如增速器、润滑系统、冷却系统、自动控制和监测及安全保护系统等。 -----这里也有: http://bbs.hcbbs.com/viewthread.php?tid=136088

❹ 离心式压缩机的工作原理

离心式压缩机用于压缩气体的主要工作部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体压力能的。
更通俗地说，气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速旋转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。
显然，叶轮对气体作功是气体压力得以升高的根本原因，而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度u2密切相关的：u2数值越大，叶轮对气体所作的功就越大。而u2与叶轮转速和叶轮的外径尺寸有如下关系：
式中
d2--叶轮外缘直径，m；
n--叶轮转速，r/min。
因此，离心式压缩机之所以要有很高的转速，是因为：
1)对于尺寸一定的叶轮来说，转速n越高，气体获得的能量就越多，压力的提高也就越大；
2)对于相同的圆周速度(亦可谓相同的叶轮作功能力)来说，转速n越高，叶轮的直径就可以越小，从而压缩机的体积和重量也就越小；
3)由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的，单级压比(出口压力与进口压力之比)一般仅为1.3～2.0。如果生产工艺所要求的气体压力较高，例如全低压空分设备中离心式空气压缩机需要将空气压力由0.1mpa提高到0.6～0.7mpa，这就需要采用多级压缩。那么，在叶轮尺寸确定之后，压缩机的转速越高，每一级的压比相应就越大，从而对于一定的总压比来说，压缩机的级数就可以减少。所以，在进行离心式压缩机的设计时，常常采用较高的转速。但是，随着转速的提高，叶轮的强度便成了一个突出的矛盾。目前，采用一般合金钢制造的闭式叶轮，其圆周速度多在300m/s以下。
另外，对于容量较小的离心式压缩机而言，由于风量较小，叶轮直径也较小，可采用较高的转速；而容量较大的压缩机，由于叶轮直径较大，相应地转速也应低一些。例如，为国产3200m3/h空分设备配套的da350-61型离心式压缩机，转速为8600r/min；而为国产10000m3/h空分设备配套的1ty-1040/5.3型空气压缩机，转速为6000r/min。

❺ 　气体输送和压缩设备

输送和压缩气体的设备统称为气体压送机械，其作用与液体输送设备颇为类似，都是把能量传递给流体，使流体流动。

气体压送机械可按其出口气体的压强或压缩比来分类。压送机械出口气体的压强也称为终压。压缩比是指压送机械出口与进口气体的绝对压强的比值。根据终压大致将压送机械分为：

通风机终压不大于15kPa（1500mm H₂0）；

鼓风机终压为0.015～0.3MPa（0.15～3kgf/cm²），压缩比小于4；

压缩机终压在0.3MPa（3kgf/cm²）以上，压缩比大于4；

真空泵将低于大气压的气体从容器或设备内抽至大气中。

此外，压送机械按其结构与工作原理又可分为离心式、往复式、旋转式和流体作用式。

一、离心通风机、鼓风机与离心压缩机

离心通风机、鼓风机及离心压缩机的工作原理与离心泵相似，依靠叶轮的旋转运动，使气体获得能量，从而提高了压强。通风机通常为单级的，所产生的表压强低于15kPa（1500mm H₂O），对气体起输送作用。鼓风机有单级亦有多级，产生的表压强低于3kgf/cm²，透平机都是多级的，产生的表压强高于3kgf/cm²，对气体都有较显着的压缩作用。

（一）离心通风机

离心通风机按所产生的风压不同，可分为：

低压离心通风机出口风压低于1kPa（100mm H₂O）；

中压离心通风机出口风压为1～3kPa（100～300mm H₂O）；

高压离心通风机出口风压为3～15kPa（300～1500mm H₂O）。

1.离心通风机的结构

图2-21所示为低压离心通风机。离心通风机的结构和单级离心泵相似。它的机壳断面有方形和圆形两种。离心通风机的叶片数较离心泵多，而且不限于后弯叶片，也有前弯叶片。在中、低压离心通风机中，多采用前弯叶片，主要原因是由于要求压力不高。前弯叶片有利于提高风速，从而减少通风机的截面积，因而设备尺寸可较后弯时为小。但是，使用前弯叶片时，风机的效率低，能量损失较大。

图2-21离心通风机

1-机壳；2-叶轮；3-吸入口；4-排出口

2.离心通风机的性能参数与特性曲线

离心通风机的主要性能参数有风量、风压、轴功率和效率。由于气体通过风机的压强变化较小，在风机内运动的气体可视为不可压缩，所以离心泵基本方程式亦可用来分析离心通风机的性能。

（1）风量风量是单位时间内从风机出口排出的气体体积，并以风机进口处气体的状态计，以Q表示，单位为m³/h。

（2）风压风压是单位体积的气体流过风机时所获得的能量，以h_t表示，单位为J/m³＝N/m²。由于h_t的单位与压强的单位相同，故称为风压。既然是压强的单位，通常又用mmH₂O来表示。

离心通风机的风压取决于风机的结构、叶轮尺寸、转速与进入风机的气体密度。

目前还不能用理论方法去精确计算离心通风机的风压，而是由实验测定。一般通过测量风机进、出口处气体的流速与压强的数据，按柏努利方程式来计算风压。

离心通风机对气体所提供的有效能量，常以1m³气体作为基准。设风机进口为截面1-1′，出口为截面2-2′，根据以单位体积流体为基准的柏努利方程式可得离心通风机的风压为：

非金属矿产加工机械设备

式中ρ及（z₂-z₁）值都比较小，（z₂-z₁）ρg可忽略；风机进、出口间管段很短，ρ∑h_f1-2也可忽略；又当风机进口处与大气直接相连时，且截面1-1′位于风机进口外侧，则v₁也可忽略，因此上式可简化为：

非金属矿产加工机械设备

上式中（p₂-p₁）称为静风压，以h_pt表示。

称为动风压。离心通风和出口处气体的流速较大，故动风压不能忽略，根据上述的实验装置情况，离心通风机的风压为静风压与动风压之和，又称为全风压。通风机性能参数表上所列的风压是指全风压。

（3）轴功率与效率离心通风机的轴功率为：

非金属矿产加工机械设备

式中N——轴功率（kW）；

Q——风量（m³/s）；

h_t——风压（Nm/m³）；

η——效率，因按全风压定出，故又称为全压效率。

风机的轴功率与被输送气体密度有关，风机性能参数表上所列出的轴功率均为实验条件下，即空气的密度为1.2kg/m³时的数值，若所输送的气体密度与此不同，可按下式进行换算，即：

非金属矿产加工机械设备

式中N′——气体密度为ρ′时的轴功率（kW）；

N——气体密度为1.2kg/m³时的轴功率（kW）。

离心通风机的特性曲线，如图2-22所示。表示某种型号通风机在一定转速下，风量Q与风压h_t、静风压h_pt、轴功率、效率η四者的关系。

图2-22离心通风机特性曲线示意图

3.离心通风机的选择

离心通风机的选择和离心泵的情况相类似，其选择步骤为：

（1）根据柏努利方程式，计算输送系统所需的风压h_t。

（2）根据所输送气体的性质（如清洁空气、易燃、易爆或腐蚀气体以及含尘气体等）与风压范围，确定风机类型。若输送的是清洁空气，或与空气性质相近的气体，可选用一般类型的离心通风机，常用的有4-72型、8-18型和9-27型。前一类型属于低压通风机，后两类属于高压通风机。

（3）根据实际风量Q（以风机进口状态计）与实验条件下的风压h_t，从风机样本或产品目录中的特性曲线或性能表选择合适的机号，选择原则与离心泵相同，不再详述。

每一类型的离心通风机又有各种不同直径的叶轮，因此离心通风机的型号是在类型之后又加机号，如4-72No.12。4-72表示类型，No.12表示机号，其中12表示叶轮直径为12cm。

（4）若所输送气体的密度大于1.2kg/m时，需按式（2-19）计算轴功率。

表2-4为国产部分风机的性能和用途。

（二）离心鼓风机和离心压缩机

离心鼓风机又称透平鼓风机，工作原理与离心通风机相同，可单级也可多级，多级的结构类似于多级离心泵。图2-23所示为一台五级离心鼓风机的示意图。气体由吸气口进入后，经过第一级的叶轮和导轮，然后转入第二级叶轮入口，再依次通过以后所有的叶轮和导轮，最后由排出口排出。

离心鼓风机的送气量大，但所产生的风压仍不高，出口表压强一般不超过0.3MPa（3kgf/cm³）。由于在离心鼓风机中，气体的压缩比不高，所以无需冷却装置，各级叶轮的直径也大体上相等。

离心压缩机常称透平压缩机，主要结构、工作原理都与离心鼓风机相似，只是离心压缩机的叶轮级数多，可在10级以上，转速较高，故能产生更高的压强。由于气体的压缩比较高，体积变化就比较大，温度升高也较显着。因此，离心压缩机常分成几段，叶轮直径与宽度逐段缩小，段与段之间设置中间冷却器，以免气体温度过高。

离心压缩机流量大，供气均匀，体积小，机体内易损部件少，可连续运转且安全可靠，维修方便，机体内无润滑油污染气体。所以，近年来除要求压强很高的情况以外，离心压缩机的应用日趋广泛。

表2-4常用风机性能范围和用途表

二、旋转鼓风机

目前应用最广的旋转鼓风机是罗茨鼓风机。

罗茨鼓风机的工作原理与齿轮泵相似。如图2-24所示。机壳内有两个特殊形状的转子，常为腰形，两转子之间、转子与机壳之间缝隙很小，使转子能自由转动而无过多的泄漏。两转子旋转方向相反，可使气体从机壳一侧吸入，而从另一侧排出。如改变转子的旋转方向时，则吸入口与排出口互换。

图2-23五级离心鼓风机示意图

罗茨鼓风机的风量和转速成正比，而且几乎不受出口强度变化的影响。罗茨鼓风机转速一定时，风量可保持大体不变，故称定容式鼓风机。这一类型鼓风机的输气量范围是2～500m³/min，出口表压强在80kPa（0.8kgf/cm²）以内，但在表压强为40kPa（0.4kgf/cm²）附近效率较高。

罗茨鼓风机的出口应安装气体稳压罐，并配置安全阀。一般采用回路支路调节流量。出口阀不能完全关闭。操作温度不能超过85℃，否则会引起转子受热膨胀，发生碰撞。

图2-24罗茨鼓风机

三、往复压缩机

往复压缩机的构造、工作原理与往复泵比较相近。主要部件有气缸、活塞、吸气阀和排气阀。依靠活塞的往复运动而将气体吸入和压出。

图2-25所示为立式单作用双缸压缩机，在机体内装有两个并联的气缸1，称为双缸，两个活塞2连于同一根曲轴5上。吸气阀4和排气阀3都在气缸的上部。气缸与活塞端面之间所组成的封闭容积是压缩机的工作容积。曲柄连杆机构推动活塞不断在气缸中作往复运动，使气缸通过吸气阀和排气阀的控制，循环地进行吸气-压缩-排气-膨胀过程，以达到提高气体压强的目的。气缸壁上装有散热翅片，使热量易于扩散。

图2-25立式单作用双缸压缩机

1-气缸体；2-活塞；3-排气阀；4-吸气阀；5-曲轴；6-连杆

（一）往复压缩机的工作过程

往复压缩机的构造和工作原理与往复泵虽相接近，但因往复压缩机所处理的是可压缩的气体，在压缩后气体的压强增大，体积缩小，温度升高，因此往复压缩机的工作过程与往复泵就有所不同，图2-26为单作用往复式压缩机的工作过程。当活塞运动至气缸的最左端（图中A点），压出行程结束。但因为机械结构上的原因，虽则活塞已达到行程的最左端，气缸左侧还有一些容积，称余隙容积。由于余隙的存在，吸入行程开始阶段为余隙内压强为p₂的高压气体膨胀过程，直至气压降至吸入气压p₁（图中B点）吸入活门才开启，压强为p₁的气体被吸入缸内。在整个吸气过程中，压强基本保持不变，直至活塞移至最右端（图中C点），吸入行程结束。当活塞改向左移，压缩行程开始，吸入活门关闭，缸内气体被压缩，当缸内气体的压强增大至稍高于p₂（图中D点），排出活门开启，气体从缸体排出，直至活塞至最左端，排出过程结束。

由此可见，压缩机的一个工作循环是由膨胀-吸入-压缩-排出等四个阶段组成。在图2-26的p-V坐标上为一封闭曲线，BC为吸入阶段，CD为压缩阶段，DA为排出阶段，而AB则为余隙气体的膨胀阶段。由于气缸余隙内有高压气体存在，因而使吸入气体量减少，增加动力消耗。故余隙不宜过大，一般余隙容积为活塞一次所扫过容积的3%～8%，此百分比又称余隙系数，以符号ε表示。

图2-26往复压缩机的工作过程

非金属矿产加工机械设备

式中V_a——余隙容积；

V_c-V_a——活塞扫过的容积。

当气体经压缩后体积缩小，压强增大，温度显着上升。为了提高压缩机的工作效率，在操作上常使用段间冷却方法，以减少气体温度的上升，同时在气缸构造上设置空冷或水冷装置。

（二）往复压缩机的选用

往复压缩机的选用主要依据生产能力和排气压力（或压缩比）两个指标。生产能力通常用以进口状态下流量m³/min表示。排气压力（或称终压）是以Mpa表示。在实际选用时，首先应考虑所输送气体的特殊性质，选定压缩机的种类和压缩段数。然后根据压缩机按气缸的空间位置划分各类型的优缺点，选定压缩机的类型。压缩机的机种和型号选定以后，即可根据生产的需要，按照前述的生产能力和排气压力两个指标，由产品样本中，选定所需用的压缩机。

四、真空泵

从真空容器中抽气并加压排向大气的压缩机称为真空泵。真空泵的型式很多，现将常用的几种，简单介绍如下：

（一）往复真空泵

往复真空泵的基本结构和操作原理与往复压缩机相同，只是真空泵在低压下操作，气缸内外压差很小，所用阀门必须更加轻巧，启闭方便。另外，当所需达到的真空度较高时，如95%的真空度，则压缩比约为20。这样高的压缩比，余隙中残余气体对真空泵的抽气速率影响必然很大。为了减少余隙影响，在真空泵气缸两端之间设置一条平衡气道，在活塞排气终了时，使平衡气道短时间连通，余隙中残余气体从一侧流向另一侧，以降低残余气体的压力，减少余隙的影响。

（二）水环真空泵

如图2-27所示。外壳1内偏心地装有叶轮，其上有辐射状的叶片2。泵内约充有一半容积的水，当旋转时，形成水环3。水环具有液封的作用，与叶片之间形成许多大小不同的密封小室，当小室渐增时，气体从入口4吸入；当小室容积渐减时，气体由出口6排出。

水环真空泵可以造成的最高真空度为85kPa（0.85kgf/cm²）左右，也可以作鼓风机用，但所产生的表压强不超过0.1MPa（1kgf/cm²）。当被抽吸的气体不宜与水接触时，泵内可充以其他液体，所以又称液环真空泵。

图2-27水环式真空泵工作示意图

1-泵体；2-叶轮；3-水环；4-进气孔；5-工作室；6-排气孔；7-排气管；8-进气管；9-放空管；10-水箱；11-放水管道；12-控制阀

此类泵结构简单、紧凑，易于制造与维修，由于旋转部分没有机械摩擦，使用寿命长，操作可靠。适用于抽吸含有液体的气体，尤其在抽吸有腐蚀性或爆炸性气体时更为合适。但效率很低，约为30%～50%，所能造成的真空度受液体温度所限制。

❻ 对于多级离心式压缩机来说，为什么低压处的叶轮会比高压处的直径大呀希望各位指点。。

从受力角度分析 低压处的叶轮受力较小 所以可以把半径做大点 ，高压处由于受力大 压强大所以做的半径小一点。处于安全和质量考虑。

❼ 离心式压缩机都有哪些优缺点

离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。
离心式压缩机的缺点：
1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。
离心式压缩机中气压的提高，是靠叶轮旋转、扩压器扩压而实现的。根据排气压力的高低，可将其分为三类：离心通风机，风压在10-15kPa范围或小于此值；离心鼓风机，风压在15~350kPa范围；离心压缩机，风压在350kPa以上。离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。

❽ 离心压缩机原理及优缺点

离心压缩机就是一种采用离心方式进行压缩的机器设备，这种机器设备的运转是非常平衡的，操作起来也非常安全，运转效率是很高的。离心压缩机的工作原理是什么呢?离心压缩机主要是依靠旋转过程中产生的离心力而带动压缩机运作的。但是很多没有学过物理的朋友，不知道什么是离心力，下面小编就来为大家详细的介绍一下离心压缩机的工作原理。

一、工作原理

离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能的。更通俗地说，气体在流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后，气体在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。显然，叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因，而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的，圆周速度越大，叶轮对气体所作的功就越大。

二、优点

离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。

1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。

2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。

3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。

缺点

1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。

2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。

3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。

我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。

离心压缩机的工作原理，大家现在了解了吗?离心压缩机的工作原理是很简单的，大家只要看一下它的原理介绍就知道是什么了。离心压缩机是一种使用比较广泛的设备，这种设备比活塞式缩机更加具有优势。离心压缩机的运转方式非常简单，而且可以减少误进的摩擦，是一种维修费用比较少的机器设备。但是离心压缩机的效率是比较低的，所以在选择的时候要慎重。

❾ 离心式压缩机的主要优缺点是什么

离心式压缩机具有以下四个优点:
1.在相同冷量的情况下,特别是在大容量时,与往复式压缩机组相比,省去了庞大的油分装置,机组的重量及尺寸较小,占地面积小;
2.离心式压缩机结构简单紧凑,运动件少,工作可靠,经久耐用,运行费用低;
3.容易实现多级压缩和多种蒸发温度,容易实现中间冷却,耗功较低;
4.离心机组中混入的润滑油极少,对换热器的传热效果影响较小,机组具有较高的效率.
离心式压缩机同时也具有以下四个缺点:
1.转子转速较高,
为了保证叶轮一定的宽度,
离心式压缩机必须用于大中流量场合,
不适合于小流量场合;
2.单级压比低,为了得到较高压比须采用多级叶轮,一般还要用增速齿轮;
3.喘振是离心式压缩机固有缺点,机组须添加防喘振系统;
4.离心式压缩机同一台机组工况不能有大的变动,适用的范围比较窄.