【正文】 汽輪機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）帶動(dòng)壓縮機(jī)主軸葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。級(jí)間的串聯(lián)通過(guò)彎道、回流器來(lái)實(shí)現(xiàn)。為使氣體獲得更多的能量以提高氣體的壓力，離心式壓縮機(jī)都采用很高的轉(zhuǎn)速。三、離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)離心式壓縮機(jī)本體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子及定子兩大部分組成，結(jié)構(gòu)如圖24所示。有的壓縮機(jī)，氣體從氣缸中間排出，到缸外進(jìn)行冷卻后，再回到氣缸內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行壓縮，有一次這樣中間排出又返回的稱為二段壓縮，有的壓縮機(jī)一缸可以有幾個(gè)這樣的段。過(guò)盈裝配不僅是傳遞扭矩需要，還是為了防止轉(zhuǎn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力的作用而松動(dòng)。 葉輪又稱工作輪，是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子上最主要的部件，葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)氣體作功。開(kāi)式葉輪（見(jiàn)圖25）結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，僅由輪轂和徑向葉片組成。但是，由于葉輪側(cè)面間隙很大，有一部分氣體從葉輪出口倒流回進(jìn)口，內(nèi)泄漏損失大。輪蓋處裝有氣體密封，減少了內(nèi)泄漏損失。 圖25 開(kāi)式葉輪 圖26 半開(kāi)式葉輪在多級(jí)離心式壓縮機(jī)中因每級(jí)葉輪兩側(cè)的氣體作用力大小不等，使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)指向低壓端的合力，這個(gè)合力即稱為軸向力。軸向力的平衡也可以通過(guò)葉輪的兩面進(jìn)氣 和葉輪反向安裝來(lái)平衡。由殼身和進(jìn)、排氣室構(gòu)成，氣缸上，裝有隔板、密封體、軸承體等零部件。水平剖分型氣缸有一個(gè)中分面，將氣缸分為上下兩半，分別稱為上、下氣缸，在中分面處用螺栓把法蘭連接在一起。垂直剖分型氣缸適應(yīng)于中高壓壓縮機(jī)。為了導(dǎo)向和防止隔板束轉(zhuǎn)動(dòng)，在氣缸下部設(shè)有縱向鍵。 氣缸的固定原則氣缸固定在機(jī)座上，壓縮機(jī)在啟動(dòng)、停機(jī)和運(yùn)行中負(fù)荷變化時(shí)，氣缸各部分溫度都會(huì)發(fā)生變化而引起相應(yīng)的膨脹和收縮。有的壓縮機(jī)采用撓性板支撐系統(tǒng)，不設(shè)軸向鍵。 圖28 氣缸機(jī)座滑鍵的布置在氣缸固定時(shí)，要特別注意氣體管道與氣缸的柔性連接，以保證不因管道的收縮影響氣缸的定位。段間隔板是指在分段葉輪對(duì)置的壓縮機(jī)中分隔兩段的排氣口。擴(kuò)壓器一般有無(wú)葉、葉片、直壁形擴(kuò)壓器等多種形式。由于這種擴(kuò)壓器的通道數(shù)僅為4~12個(gè)．也稱為少通道擴(kuò)壓器，如圖211所示，其彎道和回流器連成一個(gè)整體。導(dǎo)流葉片通常是圓弧的，可以和氣缸鑄成一體也可以分開(kāi)制造，然后用螺栓連接在一起。蝸殼可以直接與葉輪出口連通(圖213(b))，也有的氣體先進(jìn)擴(kuò)壓器再到蝸殼(圖213 (a))。內(nèi)密封的作用是防止氣體在級(jí)間倒流，如輪蓋處的輪蓋密封，隔板和轉(zhuǎn)子間的隔板密封。由此可見(jiàn)迷宮密封是利用節(jié)流原理，當(dāng)氣體每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒片，壓力就有一次下降，經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的齒片后就有較大的壓降，實(shí)質(zhì)上迷宮密封就是給氣體的流動(dòng)以壓差阻力，從而減小氣體的通過(guò)量。 (3)臺(tái)階型 見(jiàn)圖217，這種型式的密封效果也優(yōu)于平滑形，常用于葉輪輪蓋的密封，一般有3~5個(gè)密封齒。圖219為浮環(huán)密封的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)，它由幾個(gè)浮動(dòng)環(huán)組成，浮環(huán)能在軸上上、下浮動(dòng)，但受銷釘限制不能隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。流至高壓側(cè)的封油與氣混合，排出到油氣分離器，經(jīng)分離后封油繼續(xù)使用。油的流體動(dòng)壓將浮環(huán)托起，軸與環(huán)之間形成油膜，不僅避免了軸和環(huán)的直接接觸磨損，且又阻止了機(jī)內(nèi)氣體的外漏。但是這種密封有一套較復(fù)雜的壓力控制系統(tǒng)，包括封油循環(huán)系統(tǒng)、高位罐及控制儀表等。4）干氣密封圖220 螺旋槽面干氣密封結(jié)構(gòu)圖隨著流體動(dòng)壓機(jī)械密封技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，螺旋槽面氣體動(dòng)壓密封即干氣密封在石化行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。它由動(dòng)環(huán)靜環(huán)彈簧O形環(huán)8，組裝套7及軸6組成。此平衡間隙或膜厚h典型值為3μm。和浮環(huán)油膜密封比較，干氣體密封不需要復(fù)雜的輔助系統(tǒng)。在兩側(cè)干氣密封面間泄漏的工藝介質(zhì)氣和隔離氣的混合氣經(jīng)過(guò)壓力開(kāi)關(guān)PSM(PAM)、限流孔板3和流量計(jì)4后，排放到主空口，去火炬系統(tǒng)。干氣密封的支持系統(tǒng)控制部件及管線遠(yuǎn)不及常規(guī)液體密封安裝的那么復(fù)雜和昂貴，通常具有如下特點(diǎn)：① 氣源與支持系統(tǒng)工程簡(jiǎn)單；② 操作時(shí)無(wú)磨損，密封壽命可達(dá)數(shù)年；③ 工藝氣體漏損率低，且工藝介質(zhì)不會(huì)被污染；④ 對(duì)轉(zhuǎn)子軸向或徑向移動(dòng)不敏感，⑤ 對(duì)密封的氣體性能相對(duì)來(lái)說(shuō)不敏感；⑥ 低動(dòng)力消耗，約為機(jī)械接觸式密封的l/20 左右。離心壓縮機(jī)一般采用油膜滑動(dòng)軸承，它是依靠軸頸（或止推盤）本身的旋轉(zhuǎn)，把潤(rùn)滑油帶入軸頸（或止推盤）與軸瓦之間，形成楔狀油膜，受到負(fù)荷的擠壓建立起油膜壓力以承受載荷。軸瓦：用來(lái)直接支承軸頸，軸瓦圓表面澆巴氏合金，由于其減摩性好，塑性高，易于澆注和跑合，在離心壓縮機(jī)中廣泛采用?？蓛A瓦軸承由多塊瓦組成，瓦塊可以擺動(dòng)，在工況變化時(shí)能形成最佳油膜，抗振性好，不容易產(chǎn)生油膜振蕩。離心壓縮機(jī)中廣泛采用米切爾式止推軸承和金斯泊雷式止推軸承。在壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于氣流的沖力方向指向高壓端，這個(gè)力使軸向高壓端竄動(dòng)，為了防止軸向高壓端竄動(dòng)，設(shè)置了另外的推力塊，這種推力塊在主推力塊的對(duì)面，稱為副推力塊。工況改變了，壓縮機(jī)的性能也將隨之變化，這時(shí)就需要改變壓縮機(jī)的運(yùn)行工況以適應(yīng)變化了的運(yùn)行條件，滿足使用要求。壓縮機(jī)性能曲線通常在試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)試驗(yàn)獲得，也可以以級(jí)的性能曲線為依據(jù)通過(guò)計(jì)算方法得到。(2)流量進(jìn)一步減少，壓縮機(jī)的工作會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定，氣流出現(xiàn)脈動(dòng)，振動(dòng)加劇，伴隨著吼叫聲，這個(gè)現(xiàn)象稱為喘振現(xiàn)象，這個(gè)最小流量稱為喘振流量。因而流量變化引起的損失增加就大，從而使得特性線變陡。(3)進(jìn)氣壓力：在轉(zhuǎn)速和體積流量不變的情況下，進(jìn)氣壓力增加，質(zhì)量流量增加，壓力比基本不變，功率增加。所謂管網(wǎng)，一般是指與壓縮機(jī)連接的進(jìn)氣管路、排氣管路以及這些管路上的附件及設(shè)備的總稱。為了把氣體送入內(nèi)壓力為Pr的設(shè)備去，管網(wǎng)始端的壓力（稱為壓縮機(jī)出口的背壓）Pe為：Pe=Pr＋△P=Pr＋AQ2 （1）式中△P包括管網(wǎng)中的摩擦損失和局部阻力損失，A為總阻力損失的計(jì)算系數(shù)。當(dāng)管路很長(zhǎng)或閥門關(guān)小時(shí)，阻力損失增大，管網(wǎng)性能曲線的斜率增加，于是變成線2所示。所以這個(gè)穩(wěn)定工作點(diǎn)一定是壓縮機(jī)性能曲線和管網(wǎng)性能曲線交點(diǎn)，因?yàn)檫@個(gè)交點(diǎn)符合上述兩個(gè)相關(guān)條件。假設(shè)不是回到工況點(diǎn)A而是達(dá)到工況點(diǎn)A2，這時(shí)壓縮機(jī)提供的排氣壓力大于管網(wǎng)需要的壓力，壓縮機(jī)流量將會(huì)自動(dòng)增加，同時(shí)排氣壓力則隨之降低，直到和管網(wǎng)壓力相等才穩(wěn)定，這就證明只有兩曲線的交點(diǎn)A才是壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況點(diǎn)。這可能有兩種情況：第一，在壓縮機(jī)內(nèi)流道中某個(gè)截面氣流達(dá)到臨界狀態(tài)，進(jìn)一步加大流量成為不可能，多發(fā)生在高轉(zhuǎn)速；第二，流量增加，損失增加太多，葉輪對(duì)氣體做的功只能用來(lái)克服流動(dòng)損失，而不能提高氣體的壓力，多發(fā)生在低轉(zhuǎn)速。一般壓縮機(jī)特性線上阻塞流量限都不明顯標(biāo)明。如此周而復(fù)始，使壓縮機(jī)的流量和出口壓力周期性的大幅波動(dòng)，引起壓縮機(jī)強(qiáng)烈的氣流波動(dòng)，這種現(xiàn)象就稱為壓縮機(jī)的喘振。 引起喘振的原因?qū)嶋H運(yùn)行中引起喘振的原因很多。實(shí)際運(yùn)行中引起運(yùn)行點(diǎn)變化的情況很多，凡是運(yùn)行中使壓縮機(jī)特性線下移（如進(jìn)氣壓力降低、進(jìn)氣溫度升高、進(jìn)氣分子量減少等）或管網(wǎng)特性線上移，或者兩者同時(shí)發(fā)生，或減量過(guò)多，使聯(lián)合運(yùn)行點(diǎn)落人喘振區(qū)的都會(huì)引起壓縮機(jī)喘振。離心壓縮機(jī)的特性曲線（εQ）與壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、介質(zhì)的性質(zhì)及進(jìn)氣狀態(tài)有關(guān)。圖230 離心壓縮機(jī)性能變化造成喘振的情況℃，工作點(diǎn)在A點(diǎn)（見(jiàn)圖230a），因生產(chǎn)中冷卻器出了故障，使來(lái)氣溫度劇增到60℃，這時(shí)壓縮機(jī)突然出現(xiàn)了喘振。，工況點(diǎn)為A點(diǎn)（圖230c）。有時(shí)候則是因?yàn)楣芫W(wǎng)性能曲線發(fā)生變化（例如曲線上移或變陡）而造成喘振。譬如說(shuō)在離心壓縮機(jī)開(kāi)車過(guò)程（升速和升壓）和停車過(guò)程（降速和降壓）中，兩種性能曲線都在逐漸變化，改變轉(zhuǎn)速就是改變壓縮機(jī)性能曲線，使系統(tǒng)中升壓或降壓就是改變管網(wǎng)性能曲線。圖232示意表明，當(dāng)管網(wǎng)需要的流量Ga減少到壓縮機(jī)喘振 圖232 防喘原理示意流量時(shí)，旁通閥打開(kāi)，讓一部分氣體回流到入口或放空，使實(shí)際通過(guò)壓縮機(jī)的流量為G ，大于喘振流量，防止喘振發(fā)生。排氣節(jié)流調(diào)節(jié)方法比較簡(jiǎn)單，但帶來(lái)附加的節(jié)流損失，是不經(jīng)濟(jì)的方法，尤其當(dāng)壓縮機(jī)性能曲線較陡而且調(diào)節(jié)的流量（或者壓力）又較大時(shí)，這種調(diào)節(jié)方法的缺點(diǎn)更為突出，目前除了風(fēng)機(jī)及小型鼓風(fēng)機(jī)使用外，壓縮機(jī)很少采用這種調(diào)節(jié)方法。另外，關(guān)小進(jìn)氣閥會(huì)使壓縮機(jī)性能曲線向小流量區(qū)移動(dòng)，因而可使壓縮機(jī)在更小的流量范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。所以從節(jié)能角度考慮，它最經(jīng)濟(jì)，是大型壓縮機(jī)經(jīng)常采用的調(diào)節(jié)方法。一般多種原因相互影響發(fā)生故障或事故的情況最為常見(jiàn)，現(xiàn)將常見(jiàn)的故障可能的原因和處理措施，列于下面表中。檢查軸承，必要時(shí)給以更換⑿機(jī)內(nèi)侵入或附著夾雜物檢查轉(zhuǎn)子和氣缸氣流通道，清除雜物⒀機(jī)內(nèi)浸入冷凝水檢查壓縮機(jī)內(nèi)部，清除冷凝水⒁壓縮機(jī)喘振檢查壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)是否遠(yuǎn)離喘振點(diǎn)．防喘裕度是否足夠，按規(guī)定的性能曲線改變運(yùn)行工況點(diǎn)，加大吸入量檢查防喘振裝置是否正常工作⒂氣體管道對(duì)機(jī)殼有附加應(yīng)力氣體管路應(yīng)很好固定，防止有過(guò)大的應(yīng)力作用在壓縮機(jī)氣缸上；管路應(yīng)有足夠的彈性補(bǔ)償，以應(yīng)付熱膨脹⒃壓縮機(jī)附近有機(jī)器工作將它的基礎(chǔ)、基座互相分離，并增加連結(jié)管的彈性⒄壓縮機(jī)負(fù)荷急劇變化調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)度 ⒅部件松動(dòng)緊固零部件，增加防松設(shè)施8. 壓縮機(jī)喘振可能的原因． 處 理 措 施①運(yùn)行工況點(diǎn)落入喘振區(qū)或距離喘振邊界太近檢查壓縮機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)在特性曲線上的位置，如距喘振邊界太近或落入喘振區(qū)，應(yīng)及時(shí)脫離并消除喘振②防喘裕度設(shè)定不夠～，不可過(guò)?、畚肓髁坎蛔氵M(jìn)氣閥開(kāi)度不夠，濾芯太臟或結(jié)冰，進(jìn)氣通道阻塞，入口氣源減少或切斷，應(yīng)查出原因并采取相應(yīng)措施④壓縮機(jī)出口氣體系統(tǒng)壓力超間壓縮機(jī)減速或停機(jī)時(shí)氣體未放空或未回流，出口逆止閥失靈或不嚴(yán)，氣體倒灌，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)措施⑤工況變化時(shí)放空閥或回流閥未及時(shí)打開(kāi)進(jìn)口流量減少或轉(zhuǎn)速下降，或轉(zhuǎn)速急速升高時(shí)，應(yīng)查明特性線，及時(shí)打開(kāi)防喘的放空閥或回流閥⑥防喘裝置未投自動(dòng)正常運(yùn)行時(shí)防喘裝置應(yīng)投自動(dòng)⑦防喘裝置或機(jī)構(gòu)工作失準(zhǔn)或失靈定期檢查防喘裝置的工作情況，發(fā)現(xiàn)失靈、失準(zhǔn)或卡澀，動(dòng)作不靈，應(yīng)及時(shí)修理調(diào)整⑧防喘整定值不準(zhǔn)嚴(yán)格整定防喘數(shù)值，并定期試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)數(shù)值不準(zhǔn)及時(shí)校正⑨升速、升壓過(guò)快運(yùn)行工況變化，升速、升壓不可過(guò)猛、過(guò)快，應(yīng)當(dāng)緩慢均勻⑩降速未先降壓降速之前應(yīng)先降壓，合理操作才能避免發(fā)生喘振⑾氣體性質(zhì)改變或氣體狀態(tài)嚴(yán)重改變當(dāng)氣體性質(zhì)或狀態(tài)發(fā)生改變之前，應(yīng)換算特性曲線，根據(jù)改變后的特性線整定防喘振值⑿壓縮機(jī)部件破損脫落級(jí)間密封、平衡盤密封和“O”型環(huán)破損、脫落，會(huì)誘發(fā)喘振，應(yīng)經(jīng)常檢查，使之處于完好狀態(tài) ⒀壓縮機(jī)氣體出口管線上逆止閥不靈經(jīng)常檢查壓縮機(jī)出口氣體管線上的逆止閥，保持動(dòng)作靈活、可靠、以免發(fā)生轉(zhuǎn)速降低或停機(jī)時(shí)氣體的倒灌 9. 機(jī)器聲音異?？赡艿脑蛱? 理 措 施①機(jī)器損壞停機(jī)檢查修理②機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，若即時(shí)調(diào)不過(guò)來(lái)，可請(qǐng)示停機(jī)檢查 ③軸承、密封件摩擦檢查軸承、密封件，進(jìn)行修理或更換④吸入異物停機(jī)檢查清除10. 壓縮機(jī)漏氣可能的原因處 理 措 施①密封系統(tǒng)工作不良檢查密封系統(tǒng)元件，查出問(wèn)題立即修理②“O”型密封環(huán)不良檢查各“O”型環(huán)，發(fā)現(xiàn)不良或變質(zhì)應(yīng)更換③氣缸或管接頭漏氣檢查氣缸接合面和各法蘭接頭，發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)采取措施④密封膠失效檢查氣缸中分面和其他部位的密封膠及填料，發(fā)現(xiàn)失效應(yīng)更換⑤密封浮座太軟，不能動(dòng)發(fā)現(xiàn)部件腐蝕時(shí)，應(yīng)更換材料，發(fā)現(xiàn)密封部分和密封彈簧內(nèi)部有固體物質(zhì)時(shí)，應(yīng)分析氣體成分⑥運(yùn)行不正常檢查運(yùn)行操作是否正確，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決⑦密封件破損、斷裂、腐蝕、磨損檢查各密封環(huán)，發(fā)現(xiàn)斷裂、破損、磨損和腐蝕應(yīng)查明原因，并采取措施解決11. 軸承故障可能的原因處 理 措 施①潤(rùn)滑不正常確保使用合格的潤(rùn)滑油，定期檢查，不應(yīng)有水和污垢進(jìn)入油中②不對(duì)中檢查對(duì)中情況，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行校正和調(diào)整 ③軸承間隙不符一合要求檢查間隙，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或更換軸承④壓縮機(jī)或聯(lián)軸節(jié)不平衡檢查壓縮機(jī)和聯(lián)軸器，看是否有污物附著或零件缺損，必要時(shí)應(yīng)重新找平衡12. 止推軸承故障可能的原因處 理 措 施①軸向推力過(guò)大查看聯(lián)軸器是否清潔，裝配時(shí)禁止將過(guò)大的軸向推力通過(guò)原動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器傳遞到壓縮機(jī)上②潤(rùn)滑不正常檢查油泵、油過(guò)濾器和油冷卻器，檢查油溫、油壓和油量，檢查油的品質(zhì)，凡不合要求者及時(shí)處理13. 軸承溫度升高可能的原因處 理 措 施①油管不通暢，過(guò)濾網(wǎng)堵塞、油量小檢查清洗油管路和過(guò)濾器，加大給油量②軸承進(jìn)油溫度高增加油冷卻器的水量③軸承間隙太小或不均勻刮研軸瓦，調(diào)整瓦量④潤(rùn)滑油帶水或變質(zhì)分析化驗(yàn)油質(zhì)，更換新油⑤軸承侵入灰塵或雜質(zhì)清洗軸承⑥油冷卻器堵塞，效率低清洗油冷卻器⑦機(jī)組的劇烈振動(dòng)消除振動(dòng)的原因⑧止推軸承油楔刮小或刮反更換軸瓦塊⑨軸承的進(jìn)油口節(jié)流閥孔徑太小，進(jìn)油量不足適當(dāng)加大節(jié)流圈直徑⑩冷油器的冷卻水量不足，進(jìn)油溫度過(guò)高調(diào)節(jié)冷油器冷卻水的進(jìn)水量⑾軸襯巴氏合金牌號(hào)不對(duì)或澆鑄有缺陷按圖紙規(guī)定的巴氏合金牌號(hào)重新澆鑄⑿軸襯存油溝太小適當(dāng)加深加大存油溝 14. 軸位移增大報(bào)警 可能的原因處 理 措 施 ①軸向位移儀表失靈檢查儀表故障進(jìn)行處理 ②止推軸承損壞修理或更換瓦塊 ③機(jī)器操作不穩(wěn)定查明原因，予以排除 ④安裝不良檢查軸向位移系統(tǒng)，進(jìn)行檢修和調(diào)整⑤油管堵塞，軸瓦進(jìn)油量小檢查清洗油路⑥機(jī)器振動(dòng)，軸瓦溫度上升緊急停車，檢查修理15. 油密封環(huán)和密封環(huán)故障可能的原因處 理 措 施①不對(duì)中和振動(dòng)參閱振動(dòng)部分②油中有污物檢查油過(guò)濾器，更換附有污物的濾芯，檢查管路清潔度③密封環(huán)間隙有偏差檢查間隙，必要時(shí)應(yīng)調(diào)整或更換密封環(huán)④油壓不足檢查