一、離心式壓縮機的主要結構

西安離心壓縮機

1、葉輪（葉片輪）

    是向空氣施加動能的部分，過去是以精密鑄造的方式生產(chǎn)，但在開發(fā)出高速5軸加工機后，更多采用切削加工的方式。這種方式的實際生產(chǎn)工時數(shù)少，成本低廉。其材質一般使用了不會腐蝕的鈦合金或不銹鋼。

    從原理上看，壓縮級數(shù)越多越接近于等溫壓縮，其效率越高。如考慮中間冷卻器的壓力損失及軸封裝置產(chǎn)生的泄露，2級壓縮與3級壓縮的效率之差大約為3.5%，3級壓縮與4級壓縮的效率之差約為1%。

    由于流體數(shù)值分析的進步，其處理軟件已經(jīng)不存在購買門檻，因此老牌制造商在技術與數(shù)據(jù)積累方面的優(yōu)勢已經(jīng)消失。葉輪單體的效率也達到95%，已沒有多大的改善余地。

    由于干螺桿壓縮機的螺桿與螺桿的接觸會燒焦并受損，因此對精度的管理非常重要，但離心式壓縮機的葉輪即使與蝸殼發(fā)生稍許接觸也不致于燒焦并發(fā)生事故。運轉中的葉輪由于離心力引起的形變或蝸殼的形變，致使實際運轉時葉輪的出口并不存在縫隙。如在運轉結束后進行拆分查看，則大多數(shù)情況下能夠確認輕微接觸的痕跡。也就是說其結構非常..。

2、擴壓器

    對葉輪加速的空氣進行減速，并轉變?yōu)閴毫Φ难b置被稱為擴壓器。

    如不帶葉片（無葉片式）則空氣多沿圓周方向流動，到達下游渦室（蝸殼）的距離變長。一般地，通過安裝固定式葉片將氣流角度改變?yōu)檠匕霃椒较騺砜s短通過的距離，減少通路的摩擦損失。該通路存在隧道式、葉片式、無葉片式等。

    1983年九州大學的妹尾泰利教授在ASME公布了其開發(fā)的小展弘比葉片擴壓器（低密度型），在效率與流量范圍內非常實用，得到了全..的廣泛采用。妹尾泰利教授在當時并未申請..權，因此該項技術在..范圍內使用都不受限制。

    流體力學當中，對空氣的減速要比加速困難。因此擴壓器的改良開發(fā)難度要高于旋轉葉輪的開發(fā)，目前在實際使用上的損失約在10%左右，還存在進步的空間，有待進一步的開發(fā)改良。

二、離心式壓縮機的特點

1、喘振

    離心式壓縮機具有容積式所不具備的喘振特點。

    當流量減少到某個界限時，擴壓器及葉輪會出現(xiàn)失速（stall）,下游的空氣開始逆流向上游。在該流量界限下，排氣側空氣發(fā)生一次全量逆流，下游被壓縮的空氣在上游急劇膨脹，會產(chǎn)生爆炸音。該逆流使排氣側的壓力急劇下降，后又上升并再次發(fā)生逆流，這種振蕩現(xiàn)象被稱為渦輪的喘振。

由于引起該現(xiàn)象的原因是擴壓器或葉輪的失速，因此要考慮防止該失速的方法。在葉輪施加的動能被不斷地轉變?yōu)閴毫Φ那闆r下，失速的原因是過大的減速。一旦發(fā)生減量，擴壓器這種一般減速器會.先開始失速，有的設計也有可能出現(xiàn)葉輪先失速的情況。

    葉輪是一種空氣加速機，一般不認為其會出現(xiàn)失速，但如果從葉輪與空氣的相對速度來考慮的話，則在葉輪也可能出現(xiàn)減速。如要盡可能避免失速，可以減小擴壓器或葉輪的減速比，但這樣會增加半徑方向上的長度，通路內的摩擦損失會隨著該長度的增加而成比例增加。如何縮小進氣殼（蝸殼）來有效地減速，是提高離心機性能技術的關鍵。不帶葉片的無葉片式擴壓器通路距離也比較長，損失會增加，但另一方面其減速比要比帶葉片式小，因此不容易發(fā)生失速。

    在相同條件下，即運轉時不改變轉數(shù)并降低流量，提高壓力比，則干螺桿壓縮機的排氣溫度會上升，螺桿會燒焦損傷，因此其帶有排氣溫度上升即觸發(fā)停機的..裝置。離心式壓縮機也帶有避免喘振的控制裝置，但即使控制失效出現(xiàn)了喘振，一般也不會引起損傷，它會因為振動過大或逆流空氣溫度即進氣溫度上升而停機。

2、流量調節(jié)范圍

    離心式壓縮機的特點是，通過縮小進氣閥，不僅能夠減少進氣量，還能夠移動作用點，降低進氣壓力以減少壓比的增高。而把握調節(jié)范圍的關鍵，在于如何避免前述的喘振。

    要追求...率，可以加大葉輪與擴壓器的減速能力，減小通路損失，但因流量的減少很快便會出現(xiàn)失速。原則上，同時追求...率與.大流量調節(jié)范圍是矛盾。市場中的產(chǎn)品被迫做出了一定的妥協(xié)。

    制冷劑或汽車引擎渦輪增壓器中的擴大流量調節(jié)范圍技術已十分成熟，防止擴壓器失速的擴壓器旁通技術、擴壓器節(jié)流技術以及防止葉輪進口部分失速的技術已有相關產(chǎn)品。

    這些技術可擴大離心式壓縮機的流量調節(jié)范圍，使離心式壓縮機作為一種容量調節(jié)設備有效地與變頻式螺桿壓縮機進行對抗。