李国仁
（青海盐湖元品化工有限责任公司，青海 格尔木 816099）
摘要：对于我国化工机械制造业发展而言，离心式压缩机的合理化运用起到了十分重要的作用，是推动行业发展的重要推动力。能否高效实用离心式压缩机，将在很大程度上影响我国化工企业生产的整体质量。为此，一旦在设计离心式压缩机结构的过程中出现了问题，就可能直接影响正常的工程进度，为化工企业带来无法挽回的损失。为了在最大程度上降低因离心式压缩机故障所带来的损失，笔者将针对其结构设计进行研究，以促进离心式压缩机运行水平提升。
关键词：离心式压缩机；结构；设计
近年来，离心式压缩机已经广泛应用于化工企业生产之中，合理利用离心式压缩机，既可以充分提升化工企业的生产效率，也可以为化工产品生产提供充足的质量保障。但是，如果离心式压缩机的结果出现了问题，就可能为化工企业的正常运行造成难以挽回的损失。为了保障化工企业的正常运转，减少企业运行之中的安全隐患，需要积极强化离心式压缩机结构设计，不断提升其质量，下文将对此展开探讨。
1 离心式压缩机性质及结构简介
离心式压缩机的主要功能是压缩气体，又被称作透平式压缩机，通常包含转子及定子两种结构。其主要工作流程如下：首先，通过叶轮的高速旋转，推动其周边气体的转动，并借助离心作用，向扩压器之中进行气体输送，在叶轮的四周建立一个真空环境，为叶轮提供充足的新鲜空气。由于叶轮在此过程中始终保持转动状态，因此可以实现对气体的反复吸收和排放，在一定程度上保障了施工环境中的空气流通。
根据离心式压缩机的结构，可以将其分成两种不同类型，分别为：垂直剖分式和水平剖分式压缩机。其中垂直式剖分离心式压缩机外表呈现为筒形，缸体两端分别通过筒形缸体和联接螺栓构成，并将二者结合为一个统一化的整体。待组装完隔板和转子之后，可以使用特定工具将其传送到筒形缸体之中。该设备的隔板呈现出垂直剖分的形态，并通过联接螺栓将隔板联成一个统一化的整体。如果需要进行设备检修，为了更好地实施分解检修，需要打开设备的端盖，并从筒形缸体之中分离出转子和隔板；至于水平剖分离心式压缩机，该设备通常包含定子和转子两种结构，前者一般以轴心线的水平面为界，分解为上下机壳两种结构。可以通过联接螺栓联接两种结构，将其联成一个整体，以便开展后续检修工作[1]。
2 离心式压缩机元件设计
2.1 进气室
该元件结构的主要作用为吸入气体，并将所吸入的气体送入叶轮之中旋转工作，也被称作吸气室。要求相关企业在进行吸气室设计时充分考虑到流速不均匀和气流分流等情形，并进行合理化控制，以促进工作质量提升。
2.2 叶轮离心式压缩机
该结构中最重要的原件为叶轮，是转换气体的重要结构。通过叶轮的持续旋转，可以为工艺生产提供生产所需的气体，以争取相应的压力能及速度。同时，可以充分利用离心力的性质，通过叶轮出口排放气体。为了实现对气体的进一步压缩，可以利用扩压器和回流器等部件，待确定全部工程任务结束后，将气体由离心式压缩机之中排出[2]。
2.3 扩压器
扩压器是一种环形的通道，可以用于气体传递，一般位于叶轮出口两侧，是由隔板设计而成的。根据结构通道的差异，可以将扩压器分成无叶扩压器和叶片扩压器两种形式，以更好适应工作的需求。
2.4 回流器
回流器通常和弯道直接相连，可以实现对所传递气体的减速处理，并将其输送到下一级容器之中，实现叶轮增压作用。在此过程中，弯道之中的气体会发生反转，以保障升压任务的稳定运行。
2.5 排气室
此结构的功能与进气室相反，可以实现气体收集，针对叶轮之中所排出升级增压气体予以收集，并将其传输到离心式压缩机的外部系统之中。同时，该装置还可以起到减缓气体流动的作用，但是仍需进行积极完善。
2.6 密封离心式压缩机
一旦定子和转子在运行过程中出现了过度的摩擦，就可以带来一定的设备故障风险，造成油污泄漏，甚至可能引发火灾。为此，在进行离心式压缩机设计时，必须将转子和定子之间的距离控制在合理范畴内，在最大限度内保障压缩机的运转效率。通过串联干气密封的形式，实现对离心式压缩机管道中油渍和污渍的合理化控制，以促进装置的密封性能提升。此外，采取密封的形式，可以实现外置密封，并在工艺产品和空气之间形成保护层，帮助离心式压缩机系统释放压力。同时，也可以采取双密封的形式，这是与之相对的另一种密封手段，可以有效抑制化工生产过程中的污染，以实现良好的环境保护效果。通过双密封的形式，可以为设备的正常运行提供充足的氮气资源，借助对密封压力的调节实现对离心式压缩机的精准把控，在最大程度上提升压缩机的运行效果，实现对压缩服务的优化[3]。
2.7 润滑离心式压缩机
润滑对于设备的正常运行而言十分关键，可以有效维持轴承中转子的旋转，让轴承和轴径实现相对运动。借助这种形式，可以在一定程度上降低不同部件之间的摩擦，以减少设备，提升离心式压缩机设备的使用寿命。
3 不同联接形式离心式压缩机的适用情形
3.1 并联
首先，适用于对气体需求量较高的情境之中。如果定形产品设备难以满足气体流量需求，则需通过并联的形式，将两台压缩机联合使用，在最大程度上满足生产工艺的需求。
其次，如果气体用量在很大空间内出现了反复变动，则只有通过并联的形式才能发挥出良好的应用效果。如果用气量较小，则可以仅使用一台压缩机，另一台留作备用，待用气量增加时，再将另一台设备投入使用。通过压缩机并联运行的形式，可以让大流量气体供求矛盾的问题得到妥善解决，需要用户充分考虑设备供货情况及生产工艺特征等多种因素，确定相应的配置方案。
3.2 串联
通过串联的形式运行离心式压缩机，可以有效降低生产工艺的压力，并据此展开对压力的有效调节，主要应用于生产工艺较为复杂，对压力调节范围要求较高的情境之中[4]。
4 调节任务和方法
通过离心式压缩机和管网的联合工作，让气体介质的传输需求得到切实满足。生产产品及工艺不同，相应的气体流量需求也会存在一定的差异。利用离心式压缩机展开对气体流量的调节，通常需要结合生产设计，通过灵活高效的手段实现对气体介质压力及流量的有效调节，在最大程度上满足生产实际需求。随着生产工艺特点的变化，气体介质参数也会发生相应的变化。在某些特定条件下，需要流量改变，而在另外一些情形之中则只需改变压力，也存在同时要求二者改变的情形。为应对不同工艺的不同要求，可以依据调节对象，确定相应的调节任务，可以将调节任务分成以下几种形式：
第一，比例调节。以防喘振调节最为典型，在调节过程中控制压力比，不改变两种气体介质流量百分比的一种调节模式；第二，等压力调节，保持设备中的排气压力恒定，实施气体流量调节；第三，等流量调节，不改变气体介质，并以此为基础针对排出的压力实施调节。
结束语：离心式压缩机的结构通常十分复杂，在其结构设计和使用流程中，如果任何一个细微的环节出现了差错，都可能对设备整体的稳定运行带来恶劣影响。为此，在进行设备结构设计时，要求相关设计人员建立对于系统结构的深入了解，并且提前设计好各类设计参数，以提升设备设计过程中的合理性，让离心式压缩机的使用价值可以得到最大程度的展现。
参考文献：
[1]刘超.变厚度叶片对离心压缩机结构强度和性能影响[J].中国设备工程,2021,(3):117-119.
[2]沈登海,刘小明,王泽平, 等.管道天然气离心压缩机干气密封国产化研制[J].石油化工设备技术,2020,41(2):39-46.
[3]李欢,郭旭红.整体齿轮式无油离心压缩机的结构设计[J].内燃机与配件,2019, 000(007):3-5.
[4]刘彪.整体齿轮式无油离心压缩机的结构设计[J].中国化工贸易,2019,011(022):195.