6.2.4 Конструкции центробежных компрессоров

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 машин.

Компрессоры средней и высокой подач, как правило, изготовляются с разъемом корпуса в горизонтальной плоскости аналогично паровым турбинам. В этом случае прямой и обратный направляющий аппараты составляют единое целое с половинами корпуса или же 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. 6.15 представлен продольный разрез второго корпуса шестиколесного турбокомпрессора с подачей 9000 м/ч при давлении 0,7 МПа, частота вращения составляет 10200 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 патрубок второго корпуса, в котором размещены пять колес, составляющих конечную ступень сжатия. Воздух проходит последовательно через колесо2 и диффузор и поступает в колесо 3. Затем, пройдя через прямой и обратный направляющий 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 коробки подшипников (на рисунке не показаны).

Внутри корпуса располагаются диафрагмы, несущие лопасти обратного направляющего аппарата.

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

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

Колеса всех ступеней выполнены из стальных поковок; контур лопастей осуществоляется 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 действие от валика шестерни редуктора.

Привод компрессора осуществляется электродвигателем с п = 3000 об/мин; повышение частоты вращения до 10200 об/мин достигается зубчатым вариатором. Оба корпуса компрессора и вариатор устанавливаются на чугунной массивной раме, крепящейся к фундаментным блокам. Электродвигатель устанавливается на раме, жестко сопряженной с рамой компрессора и фундаментом.

Рисунок 6.15 Продольный разрез корпуса турбокомпрессора

На рис. 6.16 дан продольный разрез четырехступенчатого компрессора типа К – 3250 – 41 – 2, применяемого в доменном производстве. Подача такого компрессора Q = 2840 – 3250 м/ч при конечном давлениир = 0,36 – 0,42 МПа. Привод компрессора производится от паровой турбины с частотой вращения 2500 – 3400 об/мин. Охлаждение производится выносным охладителем между третьей и четвертой ступенями.

Рисунок 6.17 дает представление о шестиступенчатом компрессоре

К – 110 – 61 – 2, применяемом в блоках производства кислорода путем разделения атмосферного воздуха. Подача его 90 м/мин при конечном давлении 0,8 МПа.

Корпус имеет встроенные в корпус охладители (после каждых двух ступеней), что дает большую экономию размеров и массы компрессорной установки.

Рисунок 6.17 Доменный компрессор К – 3250 – 41 – 2

Рисунок 6.17 Компрессор К – 100 - 61 – 2 со встроенными охладителями