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怎樣判斷谷輪壓縮機高低壓竄氣?贛州冰睿制冷

渦旋壓縮機的泄漏分析


泄漏問題仍然是阻礙渦旋壓縮機等渦旋機械發展的主要障礙之一。渦旋壓縮機中主要有內、外泄漏兩種形式。外泄漏影響排氣量,降低了容積效率以及整機效率。渦旋壓縮機的結構決定了其特殊的泄漏通道,為了開發安全高效的渦旋壓縮機,需要從渦旋壓縮機的結構特點出發,分析端面、結合面、間隙、徑向和切向的泄漏特點,并相應的確定密封方法和結構形式,妥善解決泄漏問題。


氣體的主要泄漏形式有:動、靜渦盤結合面的端面泄漏、靜渦盤與支架體的結合面泄漏、曲軸與壓蓋的間隙泄漏、通過軸向間隙的徑向泄漏和徑向間隙的切向泄漏。


(1)端面泄漏


動、靜渦旋盤結合面的端面泄漏是由于動渦旋盤處于浮動狀態而造成的,在剛啟動時由于背壓腔處于常壓,動渦盤受到軸向氣體力的作用而離開靜渦盤,端面泄漏嚴重,隨著背壓腔氣體壓力的升高,動渦盤逐漸靠向靜渦盤,動、靜渦盤問形成的油膜有密封和承壓作用。


(2)結合面泄漏


靜渦旋盤與支架體的結合面泄漏是由于結合表面微觀的不平度,加之固體墊片在螺栓擰緊后,受到沖擊振動、溫度、壓力、介質等作用,使墊片受剪、螺栓伸長或松動,長期下去固體墊片就會失去彈性,喪失密封作用而導致泄漏。


(3)間隙泄漏


曲軸與壓蓋的間隙泄漏是由于兩者的配合造成的,背壓腔中的天然氣沿著主軸承、軸瓦進入支架體后部,通過曲軸與壓蓋的間隙泄漏到大氣中,這樣不但增加了環境的危險性,而且破壞了渦旋壓縮機的軸向平衡。


(4)徑向泄漏


徑向泄漏是由動渦盤渦圈頂端與靜渦盤盤底以及靜渦盤渦圈頂端與動渦盤盤底之間的軸向間隙在壓差的作用下而引起的工質泄漏。引起軸向間隙的因素很多,比如渦盤渦圈高度的加工誤差,動渦盤和靜渦盤的安裝精度,渦旋齒的磨損和變形,壓縮機運行過程中軸承承受壓力的不一致以及防自轉機構不能完全控制動渦盤的自轉等。在動渦盤背面引入壓縮氣體來平衡軸向力的結構中,氣體力的變化也會導致軸向間隙發生變化,再加上傾覆力矩和升、降速對渦盤的作用,使得軸向間隙呈現不均勻性。相對來說,軸向間隙的泄漏線長度比徑向間隙的泄漏線長度大得多,因此阻止通過軸向間隙的徑向泄漏對提高整機性能有著重要的作用,這些因素就使得軸向間隙的分析十分困難,一般工程應用都假定軸向間隙均勻相等而且為一個固定值。對于變頻渦旋壓縮機,需要在動、靜渦盤的渦旋齒頂部開設密封槽,把由自潤滑材料制成的密封條放置于密封槽中來密封通過軸向間隙的徑向泄漏。


(5)切向泄漏


切向泄漏是由動、靜渦盤的內外側型線之間存在的徑向間隙在壓差的作用下引起的工質泄漏。渦旋壓縮機的徑向間隙是由兩部分引起的,一部分是由于加工誤差、裝配精度偏差以及各運動部件的磨損而形成的靜態間隙;另一部分是在渦旋壓縮機運行過程中軸承的油膜承壓不均勻或十字環的加工誤差所引起的動態間隙。動態間隙在壓縮機的運行過程中是瞬息萬變的,對于靜態間隙,由于其形成是與動渦盤和靜渦盤嚙合點的狀態有關,嚙合點是由它們相互運動而形成的,隨著轉角的不同,形成嚙合點的型線壁面也是不同的,所以靜態間隙也是隨著轉角的不同而變化的。隨轉角變化的靜態間隙與動態間隙的不確定性的耦合,使得具體理論分析徑向間隙十分困難,目前幾乎所有渦旋壓縮機在分析切向泄漏時都認為徑向間隙恒定。


這5個泄漏通道是天然氣變頻渦旋壓縮機的主要泄漏形式,靜渦盤與支架體的結合面泄漏、曲軸與壓蓋的間隙泄漏屬于外泄漏,動、靜渦盤結合面的端面泄漏、通過軸向間隙的徑向泄漏和徑向間隙的切向泄漏屬于內泄漏。外泄漏影響著天然氣變頻渦旋壓縮機的可靠性,內泄漏則影響著變頻渦旋壓縮機的工作性能,所以對于內、外泄漏的密封同等重要。


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