答:离心式压缩机产生轴向位移,首先是由于轴向力的存在。而轴向力的产生过程如下:
在气体通过工作轮后,提高了压力,使工作轮前后承受着不同的气体压力。由于轮子两侧从外径D2到轮盖密封圈直径Df的轴向受力是互相抵消的,因此,它的轴向力如图103所示,由以下三部分组成:
1)F1一在轮盘背部从直径Df到轴颈密封圈直径df 这块面积上所承受的气体的力;
2)F2一在工作轮进口部分,从直径Df到d这块面积上所承受的气体压力;
3)F3一一进口气流以一定的速度对轮盘所产生的冲击力。
在一般情况下F1>(F2+F3),所以每个叶轮的油向推力方向都是由叶轮的轮盘侧指向进口侧(轮盖侧)。如果所有叶轮同向安装,则总轴向推力相当可观。
为了减少轴向推力,通常采用平衡盘,利用平衡盘两侧的压力差产生与上述轴向力方向相反的力,来平衡掉轴向力的70%~~90%。除此之外,还可以在设计时使不同级的工作轮进气方向相反,或采用双面进气叶轮来减小轴向力。剩余的部分由止推轴承来承受。
在压缩机运行中,当平衡盘密封被破坏,或平衡盘后低压腔通大气的小管被堵塞等原因,而失去抵消一部分轴向推力的能力时,则转子的轴向力将急剧增加,致使止推轴承难以承受,并最终造成较大的轴向位移。
另外,当止推轴承合金过度磨损,或因其它突然事故(例如润滑系统突然断油)而熔化时也会产生过大的轴向位移。
为了安全起见,离心式压缩机均设有轴向位移安全指示器。当轴向位移超过允许值时,指示器会发出声光报瞥或自动停机。
切记!在任何情况下,轴向位移过大均须立即停车处理,以免发生转子与固定件相碰重大事故