一、往復式壓縮機
往復式壓縮機通過曲軸連桿機構將曲軸的旋轉運動轉化為活塞的往復運動。當曲軸旋轉時,通過連桿的傳動,驅動活塞便做往復運動,由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發生周期性變化。曲軸旋轉一周,活塞往復一次,氣缸內實現進氣、壓縮、排氣的過程,即完成一個工作循環。往復式壓縮機的性能參數主要包括:排氣壓力、排氣溫度、排氣量、功率和效率。多級壓縮是將氣體的壓縮過程分在若干級中進行,并在每級壓縮后將氣體導人中間冷卻器進行冷卻。
往復式壓縮機的優點:適用壓力范圍廣,不論流量大小均能達到所需壓力;適應性強,即排氣范圍較廣,且不受壓力高低影響,能適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求;對材料要求低,多用普通鋼鐵材料,加工較容易,造價也較低廉;裝置系統比較簡單,可維修性強;熱效率高,單位耗電量少;技術上較為成熟,生產使用上積累了豐富的經驗。
活塞壓縮機的缺點:排氣不連續,造成氣流脈動;轉速不高,機器大而重;運轉時有較大的振動;結構復雜,易損件多,維修量大。
壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調節裝置、潤滑油系統、進出口緩沖罐/氣液分離器等部件組成。
往復式壓縮機主要由工作腔部分、機座部分及輔助系統(潤滑、冷卻、儀表控制、安全放空等)三大部分組成。往復式壓縮機本體的結構:機身部件、接筒部件、氣缸部件、活塞部件、填料部件、氣閥部件、曲軸部件、連桿部件、十字頭部件、盤車部件和聯軸器等,見圖10.2。
往復式壓縮機的分類如下:
①. 按排氣量分類。微型:<1m3/min;小型:1~10m3/min;中型:10~60m3/mm3/min;大型:>60m3/min。>60m3/mi
②. 按排氣壓力分類。低壓:0.3~1.0M;中壓:1~10MPa;高壓:10~100MPa;超高壓:>100MPa。
③. 按氣缸排列方式分類。立式:氣缸中心線垂直于地面;臥式:氣缸中心線平行于地面;對動式:氣缸分布在曲軸兩側,且兩側活塞運動兩兩對稱。
④. 按壓縮機級數分類。單級:氣體僅經一次壓縮即達到排氣壓力。雙級:氣體經兩次壓縮達到排氣壓力。多級:氣體經三次以上壓縮達到排氣壓力。
⑤. 按壓縮機的氣缸位置(氣缸中心線)分類。臥式壓縮機,氣缸均為橫臥的(氣缸中心線成水平方向)。立式壓縮機氣缸均為豎立布置的(直立壓縮機)。角式壓縮機,氣缸布置成L型、V型、W型和S型(扇型)等不同角度的。
⑥. 按氣缸的排列方法分類
a. 串聯式壓縮機:幾個氣缸依次排列于同一根軸上的多段壓縮機,又稱單列壓縮機。
b. 并列式壓縮機:幾個氣缸平行排列于數根軸上的多級壓縮機,又稱雙列壓縮機或多列壓縮機。
c. 復式壓縮機:由串聯和并聯式共同組成多段壓縮機。
d. 對稱平衡式壓縮機:氣缸橫臥排列在曲軸軸頸互成180度的曲軸兩側,布置成H型,其慣性力基本能平衡。(大型壓縮機都朝這方向發展)。
⑦. 按活塞的壓縮動作分類
a. 單作用壓縮機:氣體只在活塞的一側進行壓縮,又稱為單動壓縮機。
b. 雙作用壓縮機:氣體在活塞的兩側均能進行壓縮,又稱為復動或多動壓縮機。
c. 多缸單作用壓縮機:利用活塞的一面進行壓縮,而有多個氣缸的壓縮機。
d. 多缸雙作用壓縮機:利用活塞的兩面進行壓縮,而有多個氣缸的壓縮機。
⑧. 按結構形式分類。可分為立式、臥式、角度式、對稱平衡型和對制式等。一般立式用于中小型;臥式用于小型高壓;角度式用于中小型;對稱平衡型使用普遍,常用于大中型往復式壓縮機;對制式主要用于超高壓壓縮機。
二、離心式壓縮機
離心式壓縮機主要用來壓縮氣體,葉輪對氣體做功使氣體的壓力和速度升高,完成氣體的運輸,離心式壓縮機又稱透平式壓縮機。離心式壓縮機的工作原理是:當葉輪高速旋轉時,氣體隨著旋轉,在離心力作用下,氣體被甩到后面的擴壓器中去,而在葉輪處形成真空地帶,這時外界的新鮮氣體進入葉輪。葉輪不斷旋轉,氣體不斷地吸入并甩出,從而保持了氣體的連續流動。
與往復式壓縮機比較,離心式壓縮機具有下述優點:結構緊湊,尺寸小,重量輕;排氣連續、均勻,不需要中間罐等裝置;振動小,易損件少,不需要龐大而笨重的基礎件;除軸承外,機器內部不需潤滑,省油,且不污染被壓縮的氣體;轉速高;維修量小,調節方便。
離心式壓縮機主要由轉子和定子兩部分組成,轉子包括葉輪和軸,葉輪上有葉片、平衡盤和一部分軸封;定子的主體是氣缸,還有擴壓器、彎道、回流器、進氣管、排氣管等裝置,見圖10.3。
離心式壓縮機的性能主要取決于葉輪的選型和設計參數的選取。
離心式壓縮機按葉輪的彎曲形式分為:前彎式、徑向式、后彎式。按葉輪的結構形式分為:閉式、半開式、開式。