一、往復(fù)式壓縮機(jī)
往復(fù)式壓縮機(jī)通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運動。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時,通過連桿的傳動,驅(qū)動活塞便做往復(fù)運動,由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會發(fā)生周期性變化。曲軸旋轉(zhuǎn)一周,活塞往復(fù)一次,氣缸內(nèi)實現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過程,即完成一個工作循環(huán)。往復(fù)式壓縮機(jī)的性能參數(shù)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(jìn)行,并在每級壓縮后將氣體導(dǎo)人中間冷卻器進(jìn)行冷卻。
往復(fù)式壓縮機(jī)的優(yōu)點:適用壓力范圍廣,不論流量大小均能達(dá)到所需壓力;適應(yīng)性強(qiáng),即排氣范圍較廣,且不受壓力高低影響,能適應(yīng)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(tǒng)比較簡單,可維修性強(qiáng);熱效率高,單位耗電量少;技術(shù)上較為成熟,生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗。
活塞壓縮機(jī)的缺點:排氣不連續(xù),造成氣流脈動;轉(zhuǎn)速不高,機(jī)器大而重;運轉(zhuǎn)時有較大的振動;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易損件多,維修量大。
壓縮機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調(diào)節(jié)裝置、潤滑油系統(tǒng)、進(jìn)出口緩沖罐/氣液分離器等部件組成。
往復(fù)式壓縮機(jī)主要由工作腔部分、機(jī)座部分及輔助系統(tǒng)(潤滑、冷卻、儀表控制、安全放空等)三大部分組成。往復(fù)式壓縮機(jī)本體的結(jié)構(gòu):機(jī)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(lián)軸器等,見圖10.2。
往復(fù)式壓縮機(jī)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(cè),且兩側(cè)活塞運動兩兩對稱。
④. 按壓縮機(jī)級數(shù)分類。單級:氣體僅經(jīng)一次壓縮即達(dá)到排氣壓力。雙級:氣體經(jīng)兩次壓縮達(dá)到排氣壓力。多級:氣體經(jīng)三次以上壓縮達(dá)到排氣壓力。
⑤. 按壓縮機(jī)的氣缸位置(氣缸中心線)分類。臥式壓縮機(jī),氣缸均為橫臥的(氣缸中心線成水平方向)。立式壓縮機(jī)氣缸均為豎立布置的(直立壓縮機(jī))。角式壓縮機(jī),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(lián)式壓縮機(jī):幾個氣缸依次排列于同一根軸上的多段壓縮機(jī),又稱單列壓縮機(jī)。
b. 并列式壓縮機(jī):幾個氣缸平行排列于數(shù)根軸上的多級壓縮機(jī),又稱雙列壓縮機(jī)或多列壓縮機(jī)。
c. 復(fù)式壓縮機(jī):由串聯(lián)和并聯(lián)式共同組成多段壓縮機(jī)。
d. 對稱平衡式壓縮機(jī):氣缸橫臥排列在曲軸軸頸互成180度的曲軸兩側(cè),布置成H型,其慣性力基本能平衡。(大型壓縮機(jī)都朝這方向發(fā)展)。
⑦. 按活塞的壓縮動作分類
a. 單作用壓縮機(jī):氣體只在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮,又稱為單動壓縮機(jī)。
b. 雙作用壓縮機(jī):氣體在活塞的兩側(cè)均能進(jìn)行壓縮,又稱為復(fù)動或多動壓縮機(jī)。
c. 多缸單作用壓縮機(jī):利用活塞的一面進(jìn)行壓縮,而有多個氣缸的壓縮機(jī)。
d. 多缸雙作用壓縮機(jī):利用活塞的兩面進(jìn)行壓縮,而有多個氣缸的壓縮機(jī)。
⑧. 按結(jié)構(gòu)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(fù)式壓縮機(jī);對制式主要用于超高壓壓縮機(jī)。
二、離心式壓縮機(jī)
離心式壓縮機(jī)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(jī)又稱透平式壓縮機(jī)。離心式壓縮機(jī)的工作原理是:當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時,氣體隨著旋轉(zhuǎn),在離心力作用下,氣體被甩到后面的擴(kuò)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(jìn)入葉輪。葉輪不斷旋轉(zhuǎn),氣體不斷地吸入并甩出,從而保持了氣體的連續(xù)流動。
與往復(fù)式壓縮機(jī)比較,離心式壓縮機(jī)具有下述優(yōu)點:結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸小,重量輕;排氣連續(xù)、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(chǔ)件;除軸承外,機(jī)器內(nèi)部不需潤滑,省油,且不污染被壓縮的氣體;轉(zhuǎn)速高;維修量小,調(diào)節(jié)方便。
離心式壓縮機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成,轉(zhuǎn)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(kuò)壓器、彎道、回流器、進(jìn)氣管、排氣管等裝置,見圖10.3。
離心式壓縮機(jī)的性能主要取決于葉輪的選型和設(shè)計參數(shù)的選取。
離心式壓縮機(jī)按葉輪的彎曲形式分為:前彎式、徑向式、后彎式。按葉輪的結(jié)構(gòu)形式分為:閉式、半開式、開式。