軸流式空氣壓縮機(jī)在國內(nèi)空分設(shè)備上還未采用,國外應(yīng)用也較少,只適用于氣量很大的情況下。其結(jié)構(gòu)如圖2一13所示。
離心式空氣壓縮機(jī)已普遍應(yīng)用于大型空分設(shè)備上。
采用透平式空氣壓縮機(jī)具有較多的優(yōu)點:產(chǎn)量大、尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)可靠、送氣均勻、空氣不受潤滑油蒸氣污染等。
離心式空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2一14a所示。主要由進(jìn)氣管、葉輪、擴(kuò)壓器、蝸室等組成。
空氣自進(jìn)氣管引人,均勻地進(jìn)人葉輪。進(jìn)氣管直徑做成逐漸縮小的形狀,目的是使空氣略有加速。
葉輪是離心式壓縮機(jī)最重要的部件,用紅套法緊固在壓縮機(jī)主軸上(所謂紅套法,就是利用熱脹冷縮的原理,把比主軸直徑小的葉輪內(nèi)徑,用加熱的方法伸其熱脹.然后套在主軸上。待葉輪冷卻到常溫時,內(nèi)徑回縮,使其緊緊地卡在主軸上的一種裝配方法)。
當(dāng)電動機(jī)拖動壓縮機(jī)主軸轉(zhuǎn)動時,就帶動葉輪旋轉(zhuǎn),進(jìn)人葉輪的空氣被葉輪上的葉片帶著旋轉(zhuǎn),提高了速度和壓力。
空氣在葉輪中能提高壓力的原因有兩個:
l)離心力的作用:空氣被葉片帶著旋轉(zhuǎn),提高了速度,產(chǎn)生了離心力。由于離心力的作用,把空氣從里向外拋,達(dá)到壓縮的目的。
2)葉輪的形狀是從里向外擴(kuò)大的,因而空氣自葉輪進(jìn)口到出口,其相對速度降低了。速度降低轉(zhuǎn)化為壓力的升高(猶如具有一定速度的一股風(fēng)吹來,就會感到有一股力壓在我們身上一樣,這就是由于身體的阻擋使風(fēng)速減小而轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫Φ木壒剩?br />
空氣從葉輪出來,絕對速度還很大。氣流進(jìn)人擴(kuò)壓器后,速度減慢,壓力進(jìn)一步提高。
空分設(shè)備中應(yīng)用的離心式空氣壓縮機(jī)一般為多級的,即由多個葉輪組成,進(jìn)行逐級壓縮。其外形見圖2一14b。
由于離心式空氣壓縮機(jī)在工作時的轉(zhuǎn)速比較高(空分設(shè)備中用離心式空氣壓縮機(jī),葉輪轉(zhuǎn)速在5000一15000r/min),產(chǎn)生的離心力較大。為此,旋轉(zhuǎn)部分(工作輪、葉片、鍵等)的材料就要求有較高的強(qiáng)度,一般采用高強(qiáng)度合金鋼制造,如35CrMoA、34Cr3MoWV、30CrMnsiA、25Cr2MoVA等。