【壓縮機網(wǎng)】離心式壓縮機由于轉子所有葉輪的輪盤(pán)兩側所受的軸向力高于輪蓋側所受的軸向力,且二者方向相反,它們相互抵消后還會(huì )剩余一部分由高壓側指向低壓側的軸向力,該軸向力如僅限于由推力軸承承擔,推力軸承會(huì )因推力過(guò)大而影響其使用壽命,嚴重的會(huì )使軸承燒壞,引起轉子在軸向發(fā)生位移,使壓縮機的動(dòng)靜部件產(chǎn)生摩擦、碰撞,造成嚴重事故。因此,必須采取有效方法對軸向力予以平衡,來(lái)保證機組的可靠運行。
目前,一般多采用以下三種平衡方法:
1葉輪對排
單級葉輪產(chǎn)生的軸向力,其方向是指向葉輪入口的,如將多級葉輪采取對排,則入口方向相反的葉輪,會(huì )產(chǎn)生相反的軸向力,可相互得到平衡,因此,它是多級離心式壓縮機z*常用的軸向力平衡方法。
2設置平衡盤(pán)
平衡盤(pán)也是離心式壓縮機常用的平衡軸向力裝置,有的設置在壓縮機的高壓端,有的設置在壓縮機的兩段之間,平衡盤(pán)的高壓側與壓縮機末級葉輪相通,低壓側與壓縮機入口相聯(lián)接或較低壓力的葉輪出口相通,其外緣與氣缸間設有迷宮密封,從而使平衡盤(pán)的兩側保持一定的壓差,該壓差會(huì )產(chǎn)生一個(gè)軸向力,其方向與葉輪產(chǎn)生的軸向力相反,從而平衡掉一部分軸向力,其大小由下列方程式計算:
F=π/4(D²—d²)(p2—p1)
式中F——平衡盤(pán)產(chǎn)生的軸向力,N;
p1——平衡盤(pán)低壓側的壓力,MPa;
p2——平衡盤(pán)高壓側的壓力,MPa;
D——平衡盤(pán)外徑,mm;
d——平衡盤(pán)輪轂直徑,mm。
3在葉輪的背面加筋
對于高壓離心式壓縮機,還可以考慮在葉輪的背面加筋,該筋相當于一個(gè)半開(kāi)式葉輪,在葉輪旋轉時(shí),它可以大大減小輪盤(pán)帶筋部分的壓力,因此,合理選擇筋的長(cháng)度,可將葉輪的部分軸向力平衡掉。這種方法在介質(zhì)密度較大時(shí),效果更為明顯。
必須說(shuō)明,轉子軸向力平衡的目的是為了減少軸向力,減輕止推軸承的負荷,但必須保留一定的軸向力作用于止推軸承上,否則,轉子工作時(shí)將會(huì )來(lái)回竄動(dòng)。
【壓縮機網(wǎng)】離心式壓縮機由于轉子所有葉輪的輪盤(pán)兩側所受的軸向力高于輪蓋側所受的軸向力,且二者方向相反,它們相互抵消后還會(huì )剩余一部分由高壓側指向低壓側的軸向力,該軸向力如僅限于由推力軸承承擔,推力軸承會(huì )因推力過(guò)大而影響其使用壽命,嚴重的會(huì )使軸承燒壞,引起轉子在軸向發(fā)生位移,使壓縮機的動(dòng)靜部件產(chǎn)生摩擦、碰撞,造成嚴重事故。因此,必須采取有效方法對軸向力予以平衡,來(lái)保證機組的可靠運行。
目前,一般多采用以下三種平衡方法:
1葉輪對排
單級葉輪產(chǎn)生的軸向力,其方向是指向葉輪入口的,如將多級葉輪采取對排,則入口方向相反的葉輪,會(huì )產(chǎn)生相反的軸向力,可相互得到平衡,因此,它是多級離心式壓縮機z*常用的軸向力平衡方法。
2設置平衡盤(pán)
平衡盤(pán)也是離心式壓縮機常用的平衡軸向力裝置,有的設置在壓縮機的高壓端,有的設置在壓縮機的兩段之間,平衡盤(pán)的高壓側與壓縮機末級葉輪相通,低壓側與壓縮機入口相聯(lián)接或較低壓力的葉輪出口相通,其外緣與氣缸間設有迷宮密封,從而使平衡盤(pán)的兩側保持一定的壓差,該壓差會(huì )產(chǎn)生一個(gè)軸向力,其方向與葉輪產(chǎn)生的軸向力相反,從而平衡掉一部分軸向力,其大小由下列方程式計算:
F=π/4(D²—d²)(p2—p1)
式中F——平衡盤(pán)產(chǎn)生的軸向力,N;
p1——平衡盤(pán)低壓側的壓力,MPa;
p2——平衡盤(pán)高壓側的壓力,MPa;
D——平衡盤(pán)外徑,mm;
d——平衡盤(pán)輪轂直徑,mm。
3在葉輪的背面加筋
對于高壓離心式壓縮機,還可以考慮在葉輪的背面加筋,該筋相當于一個(gè)半開(kāi)式葉輪,在葉輪旋轉時(shí),它可以大大減小輪盤(pán)帶筋部分的壓力,因此,合理選擇筋的長(cháng)度,可將葉輪的部分軸向力平衡掉。這種方法在介質(zhì)密度較大時(shí),效果更為明顯。
必須說(shuō)明,轉子軸向力平衡的目的是為了減少軸向力,減輕止推軸承的負荷,但必須保留一定的軸向力作用于止推軸承上,否則,轉子工作時(shí)將會(huì )來(lái)回竄動(dòng)。


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