針對(duì)入口壓力高于大氣壓力較多的單級(jí)組裝式離心壓縮機(jī)軸向氣動(dòng)殘余推力過(guò)大的問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)述了平衡盤結(jié)構(gòu)減小轉(zhuǎn)子殘余氣動(dòng)推力的原理及計(jì)算方法，以特定機(jī)型為例，對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后轉(zhuǎn)子殘余推力的數(shù)值進(jìn)行解算。
關(guān)鍵詞：懸臂式壓縮機(jī) 轉(zhuǎn)子推力 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、前言
目前我國(guó)石油、化工、制冷、化肥等企業(yè)正朝著大型化、集中化、高效化、低成本的方向發(fā)展，這樣就對(duì)化工流程的核心設(shè)備，離心壓縮機(jī)有了更高的要求。就現(xiàn)階段煤化工裝置中的催化劑再生單元循環(huán)氣壓縮機(jī)及空分裝置中的部分空氣及氮?dú)庠鰤簷C(jī)組均采用單級(jí)懸臂式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)，此類機(jī)組的特點(diǎn)如下。
1）機(jī)組入口壓力較高，一般在0.5～1.5MPa之間。
2）機(jī)組壓比一般在1.9～2.4左右，往往采用單級(jí)半開(kāi)式壓縮。
3）機(jī)組入口流量大。
4）機(jī)組組分相對(duì)簡(jiǎn)單，以安全無(wú)毒介質(zhì)為主。
對(duì)于進(jìn)口為常壓的組裝式壓縮機(jī)機(jī)組，由于其進(jìn)口壓力低，單級(jí)壓差小等特點(diǎn)，軸向推力對(duì)齒輪、軸承設(shè)計(jì)的影響不是很明顯，但對(duì)于入口為高壓的單級(jí)組裝式離心壓縮機(jī)，軸向推力的問(wèn)題變得十分重要。首先，由于其進(jìn)口壓力高，單級(jí)壓比大，所以其單級(jí)壓差很大；第二，由于其質(zhì)量流量偏大，導(dǎo)致葉輪直徑偏大，所以差壓面積很大。因此其計(jì)算軸向推力數(shù)據(jù)的大小，對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定有著至關(guān)重要的作用。軸向推力的大小直接影響是傳動(dòng)部分的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，直接影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，其大小及方向?qū)C(jī)組的轉(zhuǎn)定子間隙設(shè)計(jì)影響重大，關(guān)系到機(jī)組性能能否達(dá)到預(yù)期要求。
沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司為某大型煤化工用戶MTG裝置中再生氣壓縮機(jī)（機(jī)型：SV12-M）的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)優(yōu)化壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，大大減小了殘余氣動(dòng)軸向推力，使得齒輪，軸承的設(shè)計(jì)難度大大的下降。下面以該機(jī)組為例，對(duì)優(yōu)化后的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在使用機(jī)組入口為高壓的單級(jí)組裝式壓縮機(jī)組中平衡軸向推力方面的作用進(jìn)行分析。