浅谈离心压缩机的发展趋势

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翻新时间：2023-01-29

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浅谈离心压缩机的发展趋势

【摘要】离心压缩机是工业化生产中一种常见的气体压缩设备，按结构可以分为单轴式和多轴式两种。早起的单轴压缩机级效率较低，通过更改结构，弥补了单轴式离心压缩机在高压比的环境中的缺点。多轴式压缩机早起用于空分装置，之后通过改进被应用到化工行业，对化工装置热能的综合利用很有利。

【关键词】多轴式压缩机；单轴式压缩机；最新进展；关键技术

1.单轴式离心压缩机的技术进展

早期的离心压缩机都是将驱动机布D在低压缸的端部，这是因为当时的汽轮机和电动机只有单轴伸产品。如压缩机由双缸或三缸组时，低压缸的轴就需传递压缩机的全部轴功率，造成低压缸的轴、轴承、轴封的直径都要加大。由于低压缸的轴粗，又是径向进气，轴的干扰使首级叶轮进气室内部流场不均匀度很大，使得级效率和单级压比有所降低。随着时间的推移，单轴式离心压缩机的缺点逐渐暴露出来，例如进气不均匀，不易实现调速，转子不易抽出，每一次速度提高都要通过齿轮箱来实现。这样，对于多级压缩机来说，实现起来相当繁琐，结构庞大，成本较高。

目前市场上已很多方法克服单轴式离心压缩机的缺点。MCO 型压缩机就是对新比隆 MCL 型单轴式压缩机的一次有效的改进。首先通过将首级由闭式叶轮改为悬臂半开式，叶轮外径加大，后几级闭式叶轮的外径减小，出口加宽，提高了整机效率。采用四个叶轮为背对背排列，并采用两端低压，中间高压的布置方式，比曼透平公司的 RIK 型四个叶轮同向排列合理，最后采用外置式冷却器，使抽芯清洗操作简单。若施工要求为单级式或两级式压缩机，则传统的单轴式压缩机还勉强可以实现。若为多级压缩，考虑到级间的进出口风筒布置和各级的轴向布置，以及由此带来的转子临界转速和振动等问题，则传统的单轴式压缩机是难以实现或不合理的。

2.多轴式离心压缩机的技术进展

3.“单轴式低压缸+多轴式高压缸”的新模式

任何高压比多级离心压缩机都有高压段，高压段性能的优劣对整机性能的影响极大。相比单轴式压缩机，多轴式压缩机的高压段性能更为良好。因此，如果将单轴式压缩机的高压段改用多轴式，整台压缩机的性能就可大幅度提高。另一方面，如前所述，大流量、高压比离心压缩机如采用纯多轴式机型，级数过多会降低运行的可靠性。基于以上两种原因，近期国内外出现了“单轴式低压缸+多轴式高压缸”的新模式，分别发挥各自的优势，整机性能明显提高。近期国内大型空分装置中有三种型式的离心式空压机组，其中曼透平公司生产的 RIKl40-4 型压缩机就是采用了“单轴式低压缸+多轴式高压缸”的新模式，技术性能最好。

4.总结

（1）早期的某些单轴式压缩机驱动机布D在双缸机组的端部，造成了低压缸的轴、轴承、轴封的直径都要加大，目前国内外很多压缩机制造厂已对此进行了改进。通过压缩机叶轮材料和汽轮机末级叶片材料的升级，提速、减级数、降成本是当前单轴式离心压缩机技术的发展趋势。

（2）多轴式压缩机具有效率高、价格低、占地小的优势，在非危险性气体压缩中的应用己非常广泛、成熟，已成为国内外空分行业压缩机的主力机型；对压比不太高的化工气体的压缩，应用范围正逐i扩大。

（3）对高压比离心压缩机，国内外出现了单轴式与多轴式联合的创新模式，分别发挥各自的优势，与常规的单轴式相比，整机性能明显提高；联合模式的可靠性高于多轴式压缩机，这是当前离心压缩机技术发展的新动向。 [科]

【参考文献】

[3]王广兰，马诚.多轴组装式与传统单轴式离心压缩机的比较[J].风机技术，2010（3）：14-17.