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　　本毕业设计是在老师的指导下独立完成,没有抄袭别人的结果。毕业设计所采用的数

　　据及原理除小部分是通过查找相关文献资料得到,其余数据都是来自计算，绝对没有捏造

　　分离工程、炼油和石化工业中普遍使用的各种压缩机，天然气输送和制冷等场合的各

　　种压缩机.在动力工程中，离心式压缩机主要用于小功率的燃气轮机、内燃机增压以

　　本课题研究的内容是设计一台离心式压缩机.叶轮和扩压器是离心式压缩机的关键

　　部件，叶轮设计制造的好坏及其与扩压器的匹配将对压缩机的性能产生决定性的影响.

　　目前离心式压缩机发展趋势是:容量不断增大，以满足石化生产规模不断扩大的要

　　求随着新技术的发展，新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现,不断开发高压压

　　缩机和小流量压缩机产品进一步研究三元流动理论，不仅应用到叶轮设计，还发展到叶

　　片扩压器静止元件设计中,以期达到最高的机组效率低噪声化,采用噪声防护以改善操作

　　环境. 国内可以生产石化用离心压缩机的制造企业主要有沈阳鼓风机厂、上海鼓风机

　　厂、陕西鼓风机厂等.他们引进国外技术,经过消化吸收，可以生产石化用大型离心压缩

　　机。沈阳鼓风机厂从意大利新比隆公司引进了MC Ｌ、BC Ｌ、PCL 三个离心压缩机系

　　列的全套设计制造专利技术从日本日立公司引进了DH 型离心压缩机、HS 型工业冷冻

　　机设计制造专利技术，从美国费城齿轮公司引进了MHＳ、HS、HＳS、HSD四个系列

　　的高速齿轮变速器的设计制造专利技术从德国德马格公司引进了ＶK8 型组装式离心压

　　缩机设计制造专利技术和从日本川崎重工株式会社引进了GM型污水处理鼓风机技术。

　　沈阳鼓风机厂生产的离心压缩机在国内石化企业已经应用２００多台，市场占有率已达

　　8 ０以上。沈鼓厂生产的300 万t/ａ催化裂化装置富气压缩机进口流量达到81 6 ０0Nｍ

　　3 ／h，功率达到7 １66 ｋＷ离心式循环氢压缩机流量达到２500 ０0Nｍ ３ /ｈ，功

　　率达到１ 600kW,出口压力达到18 ＭP ａ，已经应用于１２0 万ｔ／ａ加氢裂化装置沈

　　鼓厂自行设计、制造的裂解气压缩机流量达到12 ０ 000Nm 3/h，功率达到18 00 ０

　　kW同国外合作设计、制造的丙烯压缩机流量达到 5 ８ 000Nm3 /h,功率达到7 ５００

　　ｋＷ乙烯压缩机流量达到7 ４ 000Nm3 /h，功率达到５ 500kW，已经应用到30～50

　　万t/a 乙烯裂解装置。沈鼓厂自行设计和制造的大化肥装置的空气压缩机、天然气压缩

　　机、氨压缩机、二氧化碳压缩机已应用于20～30 万t/a 化肥装置沈鼓设计制造的空气压

　　目前国内离心压缩机在高技术、高参数、高质量和特殊产品方面还不能满足国内需

　　要。另外在技术水平、质量、成套性上和国外还有差距。随着石化生产规模不断扩大,离

　　心压缩机大型化方面面临新的课题。10 ０万ｔ/ａ乙烯三机中的裂解气压缩机,进口流量

　　Ａ装置原料空气压缩机带尾气透平进口流量162413Nm 3 /h,进出口压力0.1/1。４6MP

　　ａ，轴功率22 000k Ｗ，国内在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。

　　因此，对离心式压缩机的设计理论进行深入、系统的研究非常有必要,从而设计出符

　　大型离心压缩机组属技术密集型、高难度产品，必须拥有先进的专业设计制造技术。

　　由于化工和石油化工装置不断向大型化发展,用户对压缩机组的能耗、可靠性、配套水

　　平等技术指标的要求也越来越高.ﻫ 在二氧化碳压缩机方面,过去出现了一些压缩机

　　性能与工艺条件不匹配的事故.现在西安交大、沈阳鼓风机厂都有自己的二氧化碳闭式

　　试验台，问题已得到解决。因此,对大型化肥和石油化工压缩机的改进已基本上集中在

　　压缩机性能本身的改进上.目前，世界上先进的压缩机制造厂家都在致力于这方面的研

　　究。如在压缩机的气动性能设计上使用的程序，能够适用于几百个大气压,在近临界区

　　域条件下适用于几十种复杂气体，大大提高了计算精度；在转子稳定性研究上，已经研

　　制出超二阶、三阶的高柔性转子，并已成功使用；还在部件成套技术上有了很大发展,

　　如在密封、轴承、调节系统、辅机配套水平等方面。因此,如何跟踪世界上先进的压缩

　　1。三维工程设计C ＡD 开发.采用三维工程设计可以优化设计机组布置，使机组布

　　置美观,且具有自动进行干涉检查的功能，避免设计缺陷。能够自动进行结构分析,提高

　　设计精度和设计效率。ＣAD 的主要开发内容有：建立三维实体造型设计模型,建立三维

　　2．转子—-轴承系统动力特性设计专家系统的开发。在设计过程中,当转子—-轴承

　　系统动力特性不能满足设计规范的要求，或已经制造出来的机组出现振动过大、运行不

　　稳定等情况时，就必须修改原机组的结构参数、物性参数值。但是影响转子——轴承系

　　统动力特性的结构参数有很多，修改哪一个或几个结构参数最有效，能立竿见影地解决

　　设计和机组稳定运行问题,是建立该专家系统软件的目标。主要研究内容有：各种转子

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　　结构、轴承结构参数对转子—－轴承系统动力特性的影响、建立智能型专家系统设计计

　　３.智能型计算机控制系统开发。目前世界上已广泛采用了微机控制的三重冗余、

　　容错控制器、多功能防喘振、性能调节、安全保护综合控制系统,使离心压缩机控制由

　　传统的模拟仪表控制变为多功能的专家控制系统.主要研究内容有：研制大化肥装置用

　　离心压缩机组专用的、具有防喘振、性能调节、安全保护的数字式微机综合控制系统

　　吸气室是为了把气体从进气管或中间冷却器引到工作叶轮中去。设计时应尽量减少

　　气体的流动损失，避免出现气流局部降速和分离。吸气室的出口气流要均匀，不产生切

　　向的旋绕，以保证叶轮进口有均匀的速度场与压力场。除了上述气动要求外,还要注意

　　吸气室的形式较多，常见的有：轴向进气的吸气管、径向进气的进气管、双支承轴

　　本设计采用的是轴向进气的吸气管，如图１，这种进气管形状最简单，一般用于单

　　机悬臂式鼓风机或增压器中。进气管可做成收敛状，以使气体能均匀进入后面的叶轮。

　　压气机叶轮一般分为两部分：前一部分为导风轮，后一部分叫工作轮。这是由于压

　　气机叶片前缘部分弯曲较大，形状复杂。大型的压气机为了便于制造把前后二部分分开

　　制造,而形成两个轮子。尤其实对于径向直叶片的工作轮（如图2)，前面设导风轮是必

　　要的。因为叶轮进口处从轮毂到轮缘的半径是变化的,圆周速度也就是变化的,那么进口

　　（１) 闭式叶轮，由于轮盘、叶片、轮盖三部分组成，由于轮盖的强度不够,使叶

　　（２） 半开式叶轮,这种叶轮强度和刚度均好,可达到４50～540 ｍ/ｓ圆周速度,

　　用于高压比，高转速压气机中,在内燃机的透平增压器和小功率燃气轮机中得到广泛应

　　(０.782＜0．9 满足条件,如果 ＞0.9 则需要重新调整参数、重新计算)

　　叶轮与轴采用双平键联接，键的规格为：键宽 12,键高8,长度5 ０，Ｂ型,代号B

　　轴承盖采用透盖凸缘式，铸铁制造,无套杯，螺钉选用开槽盘头螺钉ＧB/Ｔ67Ｍ

　　经过了几个月,我总算把毕业设计这个大难题攻克下来了。期间有过不少的不眠之

　　夜，还有到珠海盈德气体有限公司实习的经历。当初决定要做《离心式压缩机的设计》

　　这课题就是因为被盈德录用,想做个跟自己以后工作相关的毕业设计。当初没有太多

　　考虑做这个课题的难度,后来在资料匮乏的条件下才发现做起来步步维艰。特别是在

　　绘图过程中出现了很多问题。比如说绘制叶轮，一开始根本不知道计算出来的参数在

　　模型上应该怎么表示，结果画出来的图总感觉不对劲.后来终于画出一个自己觉得可

　　以的，过了几天又感觉不对，又重画了一个。因为对pro Ｅ使用不熟悉,绘图很不顺

　　利，比如想把一个边界扫描加厚,往往不成功,后来去网上找方法，经过多次尝试才把