【正文】 動以壓差阻力，從而減小氣體的通過量。 常用的迷宮密封用的較多的有以下幾種。 平滑形 見圖63，軸作成光軸，密封體上車有梳齒或者鑲嵌有齒片，結構簡單。 圖63 平滑形迷宮密封 曲折形 見圖64，為了增加每個齒片的節(jié)流降壓效果，發(fā)展了曲折型的迷宮密封，密封效果比平滑形好。 圖64 曲折形迷宮密封 臺階形 見圖65，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個密封齒。 b 油膜密封，即浮環(huán)密封 浮環(huán)密封的原理是靠高壓密封在浮環(huán)與軸套間形成的膜，產(chǎn)生節(jié)流降壓，阻止高壓側氣體流向低壓側，浮環(huán)密封既能在環(huán)與軸的間隙中形成油膜，環(huán)本身又能自由徑向浮動。 靠高壓側的環(huán)叫高壓環(huán)，低壓側的環(huán)叫低壓環(huán)，這些環(huán)可以自由沿徑向浮動，但不能轉動，一路經(jīng)高壓環(huán)和軸之間的間隙流向高壓側，在間隙中形成油膜，將高壓氣封住，另一路則由低壓環(huán)與軸之間的間隙流出，回到油箱，通常低壓環(huán)有好幾只，從而達到密封的目的。 浮環(huán)密封用鋼制成，端面鍍錫青銅，環(huán)的內(nèi)側澆有巴氏合金，以防軸與油環(huán)的短時間的接觸，巴氏合金作為耐磨材料。浮環(huán)密封可以做到完全不泄露，被廣泛地用作壓縮機的軸封裝置。 c 機械密封 機械密封裝置有時用于小型壓縮機軸封上，壓縮機用的機械密封與一般泵用的機械密封的不同點，主要是轉速高，線速度大，PV值高，摩擦熱大和動平衡要求高等。因此，在結構上一般將彈簧及其加荷裝置設計成靜止式而且轉動零件的幾何形狀力求對稱，傳動方式不用銷子、鏈等，以減少不平衡質(zhì)量所引起的離心力的影響，同時從摩擦件和端面比壓來看，盡可能采取雙端面部分平衡型，其端面寬度要小，摩擦副材料的摩擦系數(shù)低，同時還應加強冷卻和潤滑，以便迅速導出密封面的摩擦熱。 d 干氣密封 隨著流體動壓機械密封技術的不斷完善和發(fā)展，其重要的一種密封型式螺旋槽面氣體動壓密封即干氣密封在石化行業(yè)得到了廣泛的應用。相對于封油浮環(huán)密封干氣密封具有較多的優(yōu)點：運行穩(wěn)定可靠易操作，輔助系統(tǒng)少，大大降低了操作人員維護的工作量，密封消耗的只是少量的氮氣，既節(jié)能又環(huán)保。 圖66所示為螺旋槽面干氣密封的示意圖。它由動環(huán)靜環(huán)彈簧O形環(huán)8，組裝套7及軸6組成。圖67所示為動環(huán)表面精加工出螺紋槽而后研磨、拋光的密封面。~10μm，密封環(huán)表面平行度要求很高，需小于1μm，螺旋槽形狀近似對數(shù)螺旋線。 如圖67示，當動環(huán)旋轉時將密封用的氮氣周向吸入螺旋槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向方向朝著密封堰流動，而密封堰起著阻擋氣體流向中心的作用，于是氣體被壓縮引起壓力升高，此氣體膜層壓力企圖推開密封， 形成要求的氣膜。此平衡間隙或膜厚h典型值為3μm。這樣，被密封氣體壓力和彈簧力與氣體膜層壓力配合好，使氣膜具有良好的彈性既氣膜剛度高，形成穩(wěn)定的運轉并防止密封面相互接觸，同時具有良好剛度的氮氣膜可有效的阻止被介質(zhì)的泄漏。 干氣密封作用力情況見圖68在正常運轉條件下該密封的閉合力（彈簧和氣體作用力）等于開啟力（氣膜作用力），當受到外力干擾，間隙減小，則氣體剪切率增大，螺旋槽開啟間隙的效能增加，開啟力大于閉合力，恢復到原間隙，若受到外擾間隙增大，則間隙內(nèi)膜壓下降，開啟力小于閉合力，密封面合攏恢復到原間隙 。 (12)、軸承 離心式壓縮機有徑向軸承和推力軸承。徑向軸承為滑動軸承，它的作用是支持轉子使之高速運轉，止推軸承則承受轉子上剩余軸向力，限制轉子的軸向竄動，保持轉子在氣缸中的軸向位置。 a 徑向軸承 徑向軸承主要有軸承座、軸承蓋、上下兩半軸瓦等組成。 軸承座：是用來放置軸瓦的，可以與氣缸鑄在一起，也可以單獨鑄成后支持在機座上，轉子加給軸承的作用力最終都要通過它直接或間接地傳給機座和基礎。 軸承蓋：蓋在軸瓦上，并與軸瓦保持一定的緊力，以防止軸承跳動，軸承蓋用螺栓緊固在軸承座上。 軸瓦：用來直接支承軸頸，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，在離心壓縮機中廣泛采用。在實際中，為了裝卸方便，軸瓦通常是制成上下兩半，并用螺栓緊固，目前使用巴氏合金厚度通常在1~2mm。 軸瓦在軸承座中的放置有兩種：一種是軸瓦固定不動，另一種是活動的，即在軸瓦背面有一個球面，可以在運動中隨著主軸撓度的變化自動調(diào)節(jié)軸瓦的位置，使軸瓦沿整個長度方向受力均勻。 潤滑油從軸承側表面的油孔進入軸承，在進入軸承的油路上，安裝一個節(jié)流孔板，借助于節(jié)流孔板直徑的改變，就可以調(diào)節(jié)進入軸承油量的多少，在軸瓦的上半部內(nèi)有環(huán)狀油槽，這樣使得潤滑油能更好地循環(huán)，并對軸頸進行冷卻。 b 推力軸承 推力軸承與徑向軸承一樣，也是分上下兩半，中分面有定位銷，并用螺栓連接，球面殼體與球面座間用定位套筒，防止相對轉動，由于是球面支承或可根據(jù)軸撓曲程度而自動調(diào)節(jié)，推力軸承與推力盤一起作用，安裝在軸上的推力盤隨著軸轉動，把軸傳來的推力壓在若干塊靜止的推力塊上，在推力塊工作面上也澆鑄一層巴氏合金，~。 離心壓縮機中廣泛采用米切爾式推力軸承和金斯泊雷式軸承 離心壓縮機在正常工作時，軸向力總是指向低壓端，承受這個軸向力的推力塊稱為主推力塊。在壓縮機起動時，由于氣流的沖力方向指向高壓端，這個力使軸向高壓端竄動，為了防止軸向高壓端竄動，設置了另外的推力塊，這種推力塊在主推力塊的對面，稱為副推力塊。 推力盤與推力塊之間留有一定的間隙，以利于油膜的形成，~,最主要的是間隙的最大值應當小于固定元件與轉動元件之間的最小軸向間隙,這樣才能避免動、靜件相碰。 潤滑油從球面下部進油口進入球面殼體，再分兩路，一路經(jīng)中分面進入徑向軸承，另一路經(jīng)兩組斜孔通向推力軸承，進推力軸承的油一部分進入主推力塊，另一部分進入副推力塊。 （二）、往復式壓縮機基礎知識什么叫往復式壓縮機？往復式壓縮機主要由三大部分組成：運動機構(包括曲軸、軸承、連桿、十字頭、皮帶輪或聯(lián)軸器等)，工作機構(包括氣缸、活塞、氣閥等)，機身。此外，壓縮機還配有三個輔助系統(tǒng):潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工作機構是實現(xiàn)壓縮機工作原理的主要部件。活塞在氣缸內(nèi)做周期性往復運動時，活塞與氣缸組成的空間(稱為工作容積)周期性地擴大與縮小。當空間擴大時，氣缸內(nèi)的氣體膨脹，壓力降低，吸入氣體；當空間縮小時，氣體被壓縮，壓力升高，排出氣體。活塞往復一次，依次完成膨脹、吸氣、壓縮、排氣這四個過程，總稱為一個工作循環(huán)。當要求壓力較高時，可以采用多級壓縮。往復式壓縮機與其他類型的壓縮機相比，具有以下特點：1）、壓力范圍廣，從低壓到高壓都適用；2）、熱效率較高；3）、適應性強，排氣量可在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；4）、對制造壓縮機的金屬材料要求不苛刻。這種壓縮機的缺點有外形尺寸及重量都較大，結構復雜，易損部件較多，氣流有脈動，運轉中有振動等。使用于中、低流量和壓力較高的情況下。什么是壓縮氣體的三種熱過程?　　氣體在壓縮過程中的能量變化與氣體狀態(tài)(即溫度、壓力、體積等)有關。在壓縮氣體時產(chǎn)生大量的熱，導致壓縮后氣體溫度升高。氣體受壓縮的程度愈大，其受熱的程度也愈大，溫度也就升得愈高。壓縮氣體時所產(chǎn)生的熱量，除了大部分留在氣體中使氣體溫度升高外，還有一部分傳給氣缸使氣缸溫度升高，并有少部分熱量通過缸壁散失于空氣中。壓縮氣體所需的壓縮功，決定于氣體狀態(tài)的改變。說通俗點，壓縮機耗功的大小與除去壓縮氣體所產(chǎn)生的熱量有直接關系。一般來說，壓縮氣體的過程有以下三種:(1)等溫壓縮過程：在壓縮過程中，把與壓縮功相當?shù)臒崃咳恳迫ィ垢變?nèi)氣體的溫度保持不變，這種壓縮稱為等溫壓縮。在等溫壓縮過程中所消耗的壓縮功最小。但這一過程是一種理想進程，實際生產(chǎn)中是很難辦到的。(2)絕熱壓縮過程：在壓縮過程申，與外界沒有絲毫的熱交換，結果使缸內(nèi)氣體的溫度升高。這種不向外界散熱也不從外界吸熱的壓縮稱為絕熱壓縮。這種壓縮過程的耗功最大，也是一種理想過程。因為實際生產(chǎn)中，無論何種情況要漫完全避免熱量的散失，都是很難做到的。(3)多變壓縮過程：在壓縮氣體過程中，既不完全等溫，也不完全絕熱的過程，稱為多變壓縮過程。這種過程介于等溫過程和絕熱過程之間。實際生產(chǎn)中氣體的壓縮過程均屬多變壓縮過程。什么是多級壓縮?所謂多級壓縮，即根據(jù)所需的壓力，將壓縮機的氣缸分成若干級，逐級提高壓力，并在每級壓縮之后，設立中間冷卻器，冷卻每級壓縮后的高溫氣體。這樣，便能降低每級的排氣溫度。5為什么要多級壓縮?　　用單級壓縮機將氣體壓到很高的壓力，壓縮比必然增大，壓縮后的氣體溫度也會計得很高。氣體壓力升高比愈大，氣體溫度升得愈高。當壓力比超過一定數(shù)值時，氣體壓縮后的終結溫度就會超過一般壓縮機潤滑油的閃點（D叨~240記)，潤滑油會被燒成碳渣，造成潤滑困難。　　多級壓縮機所消耗的功比單級的大為減少，級數(shù)愈多，省功愈多。同時，級數(shù)愈多，氣體壓縮后的溫度也愈低，氣缸所能吸人的氣體的體積也愈大。往復式壓縮機在吸氣過程中，氣缸余隙容須待殘留在積(所渭余隙容積系指壓縮機在排氣終了，活塞處于死點位置時活塞與氣缸之間的空間以及連接氣閥和，氣缸間的通道的空間)內(nèi)的高壓氣體膨脹到壓力稍低于迸氣壓力時，才能開始吸氣。高壓氣體膨脹后占去一部分氣缸容積，使氣缸吸大氣體的容積減少。顯然，如果壓力比愈高，余隙內(nèi)殘留的氣體壓力也愈高，余氣膨脹后所占去的容積就愈大，壓縮機的生產(chǎn)能力就顯著降低。同時，壓縮機機件的長度、厚度和直徑都必須相應增大，不然，就不能適應其所承受的負荷，結果，不但使壓縮機的造價增高，而且還會增加機件制造上的困難。因此，為了達到較高的終壓，必須采用多級壓縮機。但壓縮機的級數(shù)也不應太多，因為級數(shù)每增加一級，就必須多一套氣缸、氣閥、活塞桿、連桿等機件，使壓縮機結構復雜，并且大大增加設備費用。一般情況下，壓縮機每二級壓縮比不超過35。6什么是往復式壓縮機的生產(chǎn)能力(排氣量)?單位時間內(nèi)壓縮機排出的氣體，換算到最初吸人狀態(tài)下的氣體體積量，稱為壓縮機的生產(chǎn)能力，也稱力壓縮機的排氣量。其單位為m3/h或m3/min。7影響往復式壓縮機生產(chǎn)能力主要有哪幾方面?　　(1)余隙:當余隙較大時，在吸氣時余隙內(nèi)的高壓氣體產(chǎn)生膨脹而占去部分容積，致使吸人的氣量減少，使壓縮機生產(chǎn)能力降低。當然，余隙過小也不利，因為這樣氣缸中塞容易與氣缸端蓋發(fā)生撞擊而損壞機器。所以壓縮機的氣余隙一定要調(diào)整適當。　　(2)泄漏損失:壓縮機的生產(chǎn)能力與活塞環(huán)、吸人氣閥排出氣閥以及氣缸填料的氣密程度有很大關系。活塞環(huán)套活塞上，其作用是密封活塞與氣缸之間的空隙，以防止被上縮的氣體竄漏到活塞的另一側。因此，安裝活塞環(huán)時，應吏它能自由脹縮，即能造成良好的密封，又不使活塞與氣缸拘摩擦太大。如果活塞環(huán)安裝得不好或與氣缸摩擦造成磨損而不能完全密封時，被壓縮的高壓氣體便有一部分不經(jīng)排出氣閥排出，而從活塞環(huán)不嚴之處漏到活塞的另一邊。這樣由于壓出的氣量減少，壓縮機的生產(chǎn)能力也就隨著降低。在實示生產(chǎn)中，由于活塞環(huán)磨損而漏氣造成產(chǎn)量降低的情況經(jīng)常發(fā)生。如果排出氣閥不夠嚴密，則在吸大過程中，出口管中的部分高壓氣體就會從氣門不嚴之處漏回缸內(nèi)。如果吸氣閥不夠嚴密，則在壓縮期間也會有部分壓縮氣體自缸中漏回進口管。這兩種情況都會使壓縮機的生產(chǎn)能力降低。在實際操作，由于氣閥的閥片經(jīng)常受到氣體的沖蝕或因質(zhì)量不好而損壞，因此漏氣造成減產(chǎn)的現(xiàn)象也會時常發(fā)生。在壓縮機運轉的過程中，出于氣缸填料經(jīng)常與活塞桿摩擦而發(fā)生磨損，或因安裝質(zhì)量不好，都會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。因此，氣缸填料的漏氣在實際生產(chǎn)中也會經(jīng)常遇到。　　(3)吸人氣閥的阻力:壓縮機的吸入氣閥應在一定程度上具有抵抗氣體壓力的能力，并且只有在缸內(nèi)的壓力稍低于進口管中的氣體壓力時才開啟。如果吸入氣閥的阻力大于平常的阻力，開啟速度就會遲緩，進入氣缸的氣量也會減少，壓縮機的生產(chǎn)能力也由此降低?！　?4)吸入氣體溫度:壓縮機氣缸的容積雖恒定不變，但如果吸入氣體的溫度高，則吸大缸內(nèi)的氣體密度就會減小，單位時間吸入氣體的質(zhì)量的減少，導致壓縮機的生產(chǎn)能力降低。壓縮機在夏天的生產(chǎn)能力總是比冬天低，就是這個原因。另外，在進口管中的氣體溫度雖然不高，但如果氣缸冷卻不好，使進入氣閥室的氣體溫度過高，也會使氣體的體積膨脹，密度減小，壓縮機的生產(chǎn)能力也會因此降低。?　　(1)壓縮氣體時，氣體中可能有部分蒸氣凝結下來。我們知道液體是不可壓縮的，如果氣缸中不留余隙，則壓縮機不可避免地會遭到損壞。因此，在壓縮機氣缸中必須留有余隙?！　?2)余隙存在以及殘留在余隙容積內(nèi)的氣體可以起到氣墊作用，也不會使活塞與氣缸蓋發(fā)生撞擊而損壞。同時，為了裝配和調(diào)節(jié)的需要，在氣缸蓋與處于死點位置的活塞之間也必須留有一定的余隙。　　(3)壓縮機上裝有氣閥，在氣閥與氣缸之間以及閥座身的氣道上都會有活塞趕不盡的余氣，這些余氣可以減緩氣體對進出口氣閥的沖擊作用，同時也減緩了閥片對閥座及升程限制器(閥蓋)的沖擊作用?！　?4)由于金屬的熱膨脹，活塞桿、連桿在工作中，隨著溫度升高會發(fā)生膨脹而伸長。氣缸中留有余隙就能給壓縮機的裝配、操作和安全使用帶來很多好處，但余隙留得過大，不僅沒有好處，反而對壓縮機的工作帶來不好的影響。所以，在一般情況下，所留壓縮機氣缸的余隙容積約為氣缸工陀作部分體積的38，而對壓力較高、直徑較小的壓縮機氣缸，所留的余隙容積通常為512。9為什么往復式壓縮機各級之間要有中間冷卻器?　　各級壓縮后，由于溫度升高，氣缸的潤滑油會降低粘度，同時會分解出焦質(zhì)的物質(zhì)，在閥片等重要部位積聚，妨礙閥片正常運轉。若氣溫高于潤滑油的閃點，則具有引起爆炸的潛在危險。有時壓縮的氣體為碳氫化合物氣體(如石油氣等)，在高溫下氣體物理性質(zhì)會發(fā)生變化，如產(chǎn)生聚合作用等。一般壓縮機排氣溫度應低于潤滑油閃點扔扔冗。壓縮空氣時，排氣溫度應限制在1幻1扔咒以下，石油氣、乙烯、乙炔氣等應限制在lm冗以下，所以必須有中間冷卻器。在多級壓縮機中，每級的壓力比較低，而且有級間冷卻器，每級排出氣體冷卻到接近第一級吸大前的溫度(單靠在氣缸套中的冷卻是達不到的)，因此每一級氣缸壓縮終了時，氣體的溫度不會太高。圖16表示三級壓縮機的流程圖。流程圖中油水分離器的作用，是當氣體冷卻時從氣體中分離出潤滑油和水，以免油和水再被氣體帶到下級氣缸中去。10往復式壓縮機潤滑的作用、潤