Виды и некоторые примеры конструкций центробежных компрессоров

Центробежные компрессоры подразделяют по конструктивным признакам на:

1) одно- и многоступенчатые;

2) одно- и многокорпусные;

3) консольные, с выносными опорами (по расположению рабо­чих органов и опор);

4) с осевым, боковым и двусторонним входом (по расположению входа в компрессор);

5) с торцовым разъемом, с осевым разъемом, с двойным корпу­сом (по виду разъема корпуса).

Центробежные компрессоры в большинстве случаев имеют несколько ступеней. При небольшой подаче они из­готовляются секционными с разделением ступеней на от­дельные секции с разъемом в плоскостях, нормальных к оси машины.

Компрессоры средней и высокой подач, как правило, изготовляются с разъемом корпуса в горизонтальной пло­скости аналогично современным паровым турбинам. В этом случае прямой и обратный направляющие аппараты сос­тавляют одно целое с половинами корпуса или же, что встречается чаще, размещаются на диафрагмах, плотно вставленных в корпус. Диафрагмы имеют разъем в гори­зонтальной плоскости.

Охлаждение корпуса компрессора, желательное с энер­гетической точки зрения, усложняет конструкцию корпуса. Поэтому компрессоры строят с подразделением ступеней на группы в отдельных корпусах и расположением проме­жуточных охладителей между корпусами. Таким образом, возможны компрессоры одно-, двух- и трехкорпусные.

Промежуточные охладители могут располагаться и ме­жду группами ступеней, заключенных в одном корпусе.

На рис. 4.10. представлен продольный разрез второго корпуса шестиколесного турбокомпрессора с подачей 9000 м³/ч при давлении 0,7 МПа, частота вращения состав­ляет 10 200 об/мин при мощности на валу 1200 кВт. Пер­вый корпус этого компрессора имеет одно колесо с двусто­ронним подводом. Воздух, сжатый в первой ступени, про­ходит через трубчатый охладитель и поступает в приемный пару5ок второго корпуса, в котором размещены пять колёс составляющих ступень конечного сжатия. Воздух про­ходит последовательно через колесо 2 и диффузор и посту­пает в колесо 3. Затем, пройдя через прямой и обратный направляющие аппараты, он попадает в колесо 4, откуда направляется через промежуточный охладитель и канал в пятую 5 и шестую 6 ступени. Основными элементами кон­струкции здесь являются: литой чугунный корпус 7, за­мыкающие крышки 8 и 9 корпуса, несущие патрубки 1 и 1^’ и коробки подшипников (на рисунке не показаны).

Внутри корпуса располагаются диафрагмы, несущие лопасти обратного направляющего аппарата.

Уравновешивание осевой силы достигается обратным расположением пятой и шестой ступеней и упорным сег­ментным подшипником, находящимся между корпусами компрессора.

Рис. 4.10. Продольный разрез второго корпуса турбокомпрессора

Между ступенями располагаются гребенчатые уплотне­ния. Вал в крышках имеет графитоугольные уплотнения.

Колеса всех ступеней выполнены из стальных поковок; контур лопастей осуществляется фрезерованием. Лопасти консольные, крепящиеся только на ступице; они не имеют ни основного, ни покрывного диска. Крепление рабочих колес на валу достигается шпонками и затяжными гайками.

Подшипники - скользящего трения с принудительной подачей масла от роторного насоса, приводимого в движе­ние от валика шестерни редуктора.

Привод компрессора осуществляется электродвигате­лем с n = 3000 об/мин; повышение частоты вращения до 10 200 об/мин достигается зубчатым вариатором. Оба кор­пуса компрессора и вариатор устанавливаются на массив­ной чугунной раме, крепящейся к фундаментным балкам. Электродвигатель устанавливается на раме, жестко сопря­женной с рамой компрессора, и фундаментом.

Рис. 4.11. Доменный компрессор К – 3250 – 41 – 2

На рис. 4.11. дан продольный разрез четырехступенча­того компрессора типа К-3250-41-2, применяемого в до­менном процессе.

Рис.4.12. Компрессор К – 100 – 61 – 2 со встроенными охладителями

Подача такого компрессора = 2840 - 3250 м³/ч при конечном давлении р = 0,36 - 0,42 МПа. Привод компрессора происходит от паровой турбины АКВ -12 - IV с частотой вращения 2500 - 3400 об/мин. Охлажде­ние производится выносным охладителем между третьей и четвертой ступенями.