離心式壓縮機(jī)的原理是通過葉片向空氣施加動能，不像容積式使用油或水,，工廠內(nèi)用氣的壓縮級數(shù)為2~4級,。
一、離心式壓縮機(jī)的主要結(jié)構(gòu)
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(jī)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(zhì)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(jìn)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(shù)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(dá)到95%，已沒有多大的改善余地,。
由于干螺桿壓縮機(jī)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(jī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)時葉輪的出口并不存在縫隙。如在運轉(zhuǎn)結(jié)束后進(jìn)行拆分查看,，則大多數(shù)情況下能夠確認(rèn)輕微接觸的痕跡,。也就是說其結(jié)構(gòu)非常安全。
2,、擴(kuò)壓器
對葉輪加速的空氣進(jìn)行減速,，并轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫Φ难b置被稱為擴(kuò)壓器。
如不帶葉片（無葉片式）則空氣多沿圓周方向流動,，到達(dá)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(xué)的妹尾泰利教授在ASME公布了其開發(fā)的小展弘比葉片擴(kuò)壓器（低密度型），在效率與流量范圍內(nèi)非常實用,，得到了*的廣泛采用,。妹尾泰利教授在當(dāng)時并未申請權(quán)，因此該項技術(shù)在世界范圍內(nèi)使用都不受限制。
流體力學(xué)當(dāng)中,，對空氣的減速要比加速困難,。因此擴(kuò)壓器的改良開發(fā)難度要高于旋轉(zhuǎn)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(jìn)步的空間,，有待進(jìn)一步的開發(fā)改良。
1,、喘振
離心式壓縮機(jī)具有容積式所不具備的喘振特點,。
當(dāng)流量減少到某個界*，擴(kuò)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(cè)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(cè)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(kuò)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(zhuǎn)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(kuò)壓器這種一般減速器會先開始失速,，有的設(shè)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(jī),，一般不認(rèn)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(kuò)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(nèi)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(jìn)氣殼（蝸殼）來有效地減速，是提高離心機(jī)性能技術(shù)的關(guān)鍵,。不帶葉片的無葉片式擴(kuò)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(zhuǎn)時不改變轉(zhuǎn)數(shù)并降低流量，提高壓力比,，則干螺桿壓縮機(jī)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(jī)的安全裝置,。離心式壓縮機(jī)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(jìn)氣溫度上升而停機(jī)。
2,、流量調(diào)節(jié)范圍
離心式壓縮機(jī)的特點是,，通過縮小進(jìn)氣閥，不僅能夠減少進(jìn)氣量,，還能夠移動作用點,，降低進(jìn)氣壓力以減少壓比的增高。而把握調(diào)節(jié)范圍的關(guān)鍵,，在于如何避免前述的喘振,。
要追求高效率，可以加大葉輪與擴(kuò)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,，同時追求高效率與流量調(diào)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(kuò)大流量調(diào)節(jié)范圍技術(shù)已十分成熟,，防止擴(kuò)壓器失速的擴(kuò)壓器旁通技術(shù),、擴(kuò)壓器節(jié)流技術(shù)以及防止葉輪進(jìn)口部分失速的技術(shù)已有相關(guān)產(chǎn)品。
這些技術(shù)可擴(kuò)大離心式壓縮機(jī)的流量調(diào)節(jié)范圍,，使離心式壓縮機(jī)作為一種容量調(diào)節(jié)設(shè)備有效地與變頻式螺桿壓縮機(jī)進(jìn)行對抗,。
優(yōu)點：
①沒有磨損件，維護(hù)成本在壓縮機(jī)中低,；
②與螺桿式壓縮機(jī)相比,，縫隙產(chǎn)生的泄露少，因此單級的效率高,；
③與干式螺桿壓縮機(jī)相比,，零件數(shù)量及加工工時數(shù)少，加工精度要求不高,，生產(chǎn)成本低,。
壓縮機(jī)停止與運轉(zhuǎn)時在熱膨脹或應(yīng)力下會發(fā)生形變,，縫隙會發(fā)生變化。
干螺桿壓縮機(jī)的兩根螺桿以面相對,，因此它的特點是稍稍接觸便會形成面接觸,，引起發(fā)熱膨脹，燒焦并卡死,，而另一方面,，離心式壓縮機(jī)的特點，是葉輪葉片與蝸殼是以線相對,，因此即使發(fā)生若干接觸也是線接觸,，葉片如刀片般劃過，不會燒焦,。因此,，它的優(yōu)點是事故比干式螺桿壓縮機(jī)要少得多。
缺點：
①空氣通路部分（葉輪及擴(kuò)壓器）表面的污染會導(dǎo)致性能降低
性能會降低約10%左右,。但消耗功率也會減少,。由于空氣的速度為每秒數(shù)百米，因此接觸面表面的粗糙程度對性能有巨大影響,，特別是流速快的擴(kuò)壓器部分的污染影響大,。當(dāng)然，除污染之外,，腐蝕同樣會使表面粗糙并降低性能,。
要解決該問題，可以提高空氣過濾器的過濾精度,，以及定期實施內(nèi)部（葉輪及擴(kuò)壓器）的清掃,。此外，離心式壓縮機(jī)空氣過濾器的性能一般要高于其他類型,，并且為了延長濾芯的壽命而占有非常大的面積,，有的用戶使用比燃?xì)廨啓C(jī)（燃?xì)廨啓C(jī)也是一種渦輪機(jī)械，因此具有相同的缺點）性能更高的過濾器來防止性能降低,，其濾芯可自動纏繞也便于維護(hù),。船舶渦輪增壓器很早就將定期噴水清洗葉輪與擴(kuò)壓器的方法投入了實用，但該方法似乎并未被用于陸地型透平機(jī)械中,，用戶對此也并不關(guān)注,。
②初期投資昂貴
螺桿式與活塞式壓縮機(jī)制造商的商業(yè)模式是依靠維護(hù)費來回收利潤，因此可給出較低的售價,。但是離心式壓縮機(jī)并沒有太多的維護(hù)項目,，因此即使生產(chǎn)成本低廉，也不得不提出高昂的價格,。
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