針對入口壓力高于大氣壓力較多的單級組裝式離心壓縮機軸向氣動殘余推力過大的問題進行轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，簡述了平衡盤結(jié)構(gòu)減小轉(zhuǎn)子殘余氣動推力的原理及計算方法，以特定機型為例，對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后轉(zhuǎn)子殘余推力的數(shù)值進行解算。
關(guān)鍵詞：懸臂式壓縮機 轉(zhuǎn)子推力 結(jié)構(gòu)設(shè)計
一、前言
目前我國石油、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，這樣就對化工流程的核心設(shè)備，離心壓縮機有了更高的要求。就現(xiàn)階段煤化工裝置中的催化劑再生單元循環(huán)氣壓縮機及空分裝置中的部分空氣及氮氣增壓機組均采用單級懸臂式壓縮機的設(shè)計，此類機組的特點如下。
1）機組入口壓力較高，一般在0.5～1.5MPa之間。
2）機組壓比一般在1.9～2.4左右，往往采用單級半開式壓縮。
3）機組入口流量大。
4）機組組分相對簡單，以安全無毒介質(zhì)為主。
對于進口為常壓的組裝式壓縮機機組，由于其進口壓力低，單級壓差小等特點，軸向推力對齒輪、軸承設(shè)計的影響不是很明顯，但對于入口為高壓的單級組裝式離心壓縮機，軸向推力的問題變得十分重要。首先，由于其進口壓力高，單級壓比大，所以其單級壓差很大；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。因此其計算軸向推力數(shù)據(jù)的大小，對壓縮機的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案確定有著至關(guān)重要的作用。軸向推力的大小直接影響是傳動部分的主要設(shè)計參數(shù)，直接影響機組的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，同時，其大小及方向?qū)C組的轉(zhuǎn)定子間隙設(shè)計影響重大，關(guān)系到機組性能能否達到預(yù)期要求。
沈陽鼓風(fēng)機集團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（機型：SV12-M）的設(shè)計過程中，通過優(yōu)化壓縮機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，大大減小了殘余氣動軸向推力，使得齒輪，軸承的設(shè)計難度大大的下降。下面以該機組為例，對優(yōu)化后的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在使用機組入口為高壓的單級組裝式壓縮機組中平衡軸向推力方面的作用進行分析。