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[摘 要]介绍了轴向进气多级离心压缩机的结构特点及装置组成，并着重对该机组的集成底座做以浅析。
[关键词]轴向进气 离心压缩机 ZMCL 集成底座
中图分类号：TF762+.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0400-01
0 引言
近年来，随着制药等行业的发展，对大流量高压比的离心压缩机需求日益增加，市场前景非常广阔。轴向进气多级离心压缩机组的研制成功不但满足了该需求，同时采用集成式底座设计，将油站、压缩机、原动机等安装在公用底座上，实现了机组的单层布置，大幅度降低了机组成套的总成本。
1 轴向进气多级离心压缩机本体简介
轴向进气多级离心压缩机简称ZMCL，是沈鼓集团自主开发的新机型，Z表示首级为轴向进气，M表示机壳为水平剖分结构，CL表示离心压缩机及无叶扩压器。压缩机运行介质通常为空气，其结构的主要特点如下：
1.1 进风口采用轴向进气的结构，装配方式为上下分半配合，中分面通过螺栓把合，筒体通过定位槽滑入机壳进口侧通过螺栓把紧，同时配有防松垫片。该结构不仅减少了进气的压力损失，同时简化了机组的整体布置。
1.2 进口轴承箱在进风筒内部，采用流线罩结构，最大限度的减小了进气的阻力。进回油管路通过支撑板内部连通到轴承箱上，同时为了防止油气泄露，在轴承箱中分面增加了密封气槽及密封胶条，有效的阻止了油气泄露。
1.3 首级叶轮进口前配有IGV进口导叶调节器，有效地控制进口气流均匀稳定地进入压缩机。同时通过调节导叶的开度可以控制进气流量的大小，满足各种运行工况。
1.4 首级采用半开式叶轮，该种叶轮流量系数大，效率高，在同样的进气流量条件下比闭式三元轮直径要小至少100毫米。大大节约了材料，降低了成本。
1.5 在首级半开式叶轮的基础上配有型环结构，通过计算分析得出最佳型环装配间隙，使得该种叶轮能够更高效的运转。
1.6 出口采用侧下方水平排气结构，使得该机组结构更加紧凑，也是实现单层布置的关键。
1.7 进口轴端密封采用PEEK材料且两段带拉筋的迷宫密封，PEEK材料制成的密封齿有很好的耐磨性和弹性，使得密封齿在压缩机运转时不会因刮碰转子而导致齿损伤；采用横拉筋结构代替密封充气腔，使密封气在密封体内更好地均匀分布，提高密封效果。
2 轴向进气多级离心压缩机装置组成简介
上图为轴向进气离心多级压缩机装置结构简图，其主要是由ZMCL压缩机（序号1）、抽背式汽轮机（序号2）、内置式油箱及其组件（序号4）、板式换热器（序号5）、膜片式联轴器（序号6）及集成式底座（序号3）组成。汽轮机与压缩机之间通过联轴器直接连接，能够缩小汽轮机的机型，降低汽轮机的成本。除了压缩机本体之前介绍了之外，其他组件简介如下：
2.1 抽背式汽轮机的特点
汽缸为高温耐热铸钢件，整个缸体为水平剖分接狗，上下缸用螺栓连接。汽轮机径向轴承为可倾瓦结构，止推轴承为金斯伯雷轴承，瓦块间设喷油嘴，减少润滑油用量，止推轴承除了起到转子轴向定位的作用外，同时也承受转子的轴向推力，推力瓦块上浇有巴氏合金。汽轮机的转子为整锻钢结构，采用冲动式叶片。汽轮机设计有迷宫式汽封，可尽可能减少从缸体内向外泄露蒸汽量，汽封采用结构简单且易更换的迷宫型密封，汽封环以弹簧支撑，当其接触汽轮机转子时，借助弹簧的推力向外离开，转子不会因为过度的摩擦和发热时遭受损坏。
2.2 内置式油箱及其组部件
为了更好地使装置结构紧凑，缩小装置的安装空间及节约成本，ZMCL装置的油站打破了以往中大型压缩机独立式油站的结构，将润滑油站中的油箱设计成内置式，放在集成底座里，并在油箱上合理布置进、回油管路，油过滤器，油气分离器，主辅油泵等设备，而板式换热器固定在底座侧边筋板上，之所以采用板式换热器而未采用常用的管壳式换热器，是因为后者的体积比较大，不利于排布，影响整个机组的结构布局。高位油箱放置在机组中心线上方6米处且靠近压缩机组。油箱上盖的盖板开有供安装检修的人孔，并配有盲法兰盖。
2.3 轴向进气离心压缩机集成底座
以ZMCL軸向进气压缩机组装置为基础，将独立式油站设计成内置式油箱形式、并集成在压缩机底座上，进而实现压缩机，驱动机、油站布置在公用底座上。从上图中可以看出，该集成底座是由标准工字钢和钢板焊接而成，底座高度0.5到1.5米，该结构经过力学强度计算通过，且充分考虑了底座运输的可行性。同时解决了回油高度不足的问题。
综合来看，集成底座与分体底座的比较如下：
4 结语
ZMCL压缩机为沈鼓集团自主研发的新机型，其进气采用轴向进气的方式，首级叶轮采用半开式，半开式叶轮在满足设计要求的前提下将机型降了两档，节约了材料；同时，高转速配汽轮机，能够缩小汽轮机的机型，降低汽轮机的成本，从而大幅度降低了机组成套的总成本。ZMCL轴向进气压缩机公用底座的设计，结构紧凑，空间利用率较高，大大的为用户节约了成本，使我厂新开发的ZMCL轴向进气压缩机组更具市场竞争力，使该系列压缩机在制药、冶金等行业拥有更广泛的适用性。
参考文献
[1] 花严红.袁卫星.王海.离心压缩机研究现状及展望. 2007年第3期-《风机技术》
[2] 杜志永.大型离心压缩机密封技术研究.2003-知网
[3] 苏军.徐小智.浅析离心压缩机的设计.2008年第9期-《通用机械》
[关键词]轴向进气 离心压缩机 ZMCL 集成底座
中图分类号：TF762+.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0400-01
0 引言
近年来，随着制药等行业的发展，对大流量高压比的离心压缩机需求日益增加，市场前景非常广阔。轴向进气多级离心压缩机组的研制成功不但满足了该需求，同时采用集成式底座设计，将油站、压缩机、原动机等安装在公用底座上，实现了机组的单层布置，大幅度降低了机组成套的总成本。
1 轴向进气多级离心压缩机本体简介
轴向进气多级离心压缩机简称ZMCL，是沈鼓集团自主开发的新机型，Z表示首级为轴向进气，M表示机壳为水平剖分结构，CL表示离心压缩机及无叶扩压器。压缩机运行介质通常为空气，其结构的主要特点如下：
1.1 进风口采用轴向进气的结构，装配方式为上下分半配合，中分面通过螺栓把合，筒体通过定位槽滑入机壳进口侧通过螺栓把紧，同时配有防松垫片。该结构不仅减少了进气的压力损失，同时简化了机组的整体布置。
1.2 进口轴承箱在进风筒内部，采用流线罩结构，最大限度的减小了进气的阻力。进回油管路通过支撑板内部连通到轴承箱上，同时为了防止油气泄露，在轴承箱中分面增加了密封气槽及密封胶条，有效的阻止了油气泄露。
1.3 首级叶轮进口前配有IGV进口导叶调节器，有效地控制进口气流均匀稳定地进入压缩机。同时通过调节导叶的开度可以控制进气流量的大小，满足各种运行工况。
1.4 首级采用半开式叶轮，该种叶轮流量系数大，效率高，在同样的进气流量条件下比闭式三元轮直径要小至少100毫米。大大节约了材料，降低了成本。
1.5 在首级半开式叶轮的基础上配有型环结构，通过计算分析得出最佳型环装配间隙，使得该种叶轮能够更高效的运转。
1.6 出口采用侧下方水平排气结构，使得该机组结构更加紧凑，也是实现单层布置的关键。
1.7 进口轴端密封采用PEEK材料且两段带拉筋的迷宫密封，PEEK材料制成的密封齿有很好的耐磨性和弹性，使得密封齿在压缩机运转时不会因刮碰转子而导致齿损伤；采用横拉筋结构代替密封充气腔，使密封气在密封体内更好地均匀分布，提高密封效果。
2 轴向进气多级离心压缩机装置组成简介
上图为轴向进气离心多级压缩机装置结构简图，其主要是由ZMCL压缩机（序号1）、抽背式汽轮机（序号2）、内置式油箱及其组件（序号4）、板式换热器（序号5）、膜片式联轴器（序号6）及集成式底座（序号3）组成。汽轮机与压缩机之间通过联轴器直接连接，能够缩小汽轮机的机型，降低汽轮机的成本。除了压缩机本体之前介绍了之外，其他组件简介如下：
2.1 抽背式汽轮机的特点
汽缸为高温耐热铸钢件，整个缸体为水平剖分接狗，上下缸用螺栓连接。汽轮机径向轴承为可倾瓦结构，止推轴承为金斯伯雷轴承，瓦块间设喷油嘴，减少润滑油用量，止推轴承除了起到转子轴向定位的作用外，同时也承受转子的轴向推力，推力瓦块上浇有巴氏合金。汽轮机的转子为整锻钢结构，采用冲动式叶片。汽轮机设计有迷宫式汽封，可尽可能减少从缸体内向外泄露蒸汽量，汽封采用结构简单且易更换的迷宫型密封，汽封环以弹簧支撑，当其接触汽轮机转子时，借助弹簧的推力向外离开，转子不会因为过度的摩擦和发热时遭受损坏。
2.2 内置式油箱及其组部件
为了更好地使装置结构紧凑，缩小装置的安装空间及节约成本，ZMCL装置的油站打破了以往中大型压缩机独立式油站的结构，将润滑油站中的油箱设计成内置式，放在集成底座里，并在油箱上合理布置进、回油管路，油过滤器，油气分离器，主辅油泵等设备，而板式换热器固定在底座侧边筋板上，之所以采用板式换热器而未采用常用的管壳式换热器，是因为后者的体积比较大，不利于排布，影响整个机组的结构布局。高位油箱放置在机组中心线上方6米处且靠近压缩机组。油箱上盖的盖板开有供安装检修的人孔，并配有盲法兰盖。
2.3 轴向进气离心压缩机集成底座
以ZMCL軸向进气压缩机组装置为基础，将独立式油站设计成内置式油箱形式、并集成在压缩机底座上，进而实现压缩机，驱动机、油站布置在公用底座上。从上图中可以看出，该集成底座是由标准工字钢和钢板焊接而成，底座高度0.5到1.5米，该结构经过力学强度计算通过，且充分考虑了底座运输的可行性。同时解决了回油高度不足的问题。
综合来看，集成底座与分体底座的比较如下：
4 结语
ZMCL压缩机为沈鼓集团自主研发的新机型，其进气采用轴向进气的方式，首级叶轮采用半开式，半开式叶轮在满足设计要求的前提下将机型降了两档，节约了材料；同时，高转速配汽轮机，能够缩小汽轮机的机型，降低汽轮机的成本，从而大幅度降低了机组成套的总成本。ZMCL轴向进气压缩机公用底座的设计，结构紧凑，空间利用率较高，大大的为用户节约了成本，使我厂新开发的ZMCL轴向进气压缩机组更具市场竞争力，使该系列压缩机在制药、冶金等行业拥有更广泛的适用性。
参考文献
[1] 花严红.袁卫星.王海.离心压缩机研究现状及展望. 2007年第3期-《风机技术》
[2] 杜志永.大型离心压缩机密封技术研究.2003-知网
[3] 苏军.徐小智.浅析离心压缩机的设计.2008年第9期-《通用机械》