2MCL457离心压缩机结构设计说明书.docx

东北大学2011年6月NortheasternUniversityJune2011毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：2MC1.457离心压缩机结构设计设计（论文）的基本内容：一、设计工作图一套：总计折合4张0#图。其中包括：1、2MC1.457离心压缩机总装配图1张0#；2、上壳体零件图1张0#；3、下壳体零件图1张0#；4、其他零部件图，折合共计一张0#。二、设计文件一套：其中包括：设工说明书、设计计算、专题部分、参考文献列表、外文翻译（原文、译文）。毕业设计（论文）专题部分：题目：单轴多级离心压缩机转子的制造与质量限制探讨基本内容：一、叶轮的加工方案及质量限制。二、主轴的加工。三、转子动平衡方案的选择。学生接受毕业设计（论文）题目日期指导老师签字：摘要压缩机是用以提高各种气体压力的一种通用机械，是机械工业中量大面广的产品之一。在国民经济很多部门中得到特别广泛的应用，几乎遍及工业、农业、交通运输、医疗卫生、国防、科研乃至人民生活的很多领域，尤其是在化工、合成、煤炭、石油、建筑施工、海洋工程等方面，更是必不行少的动力设备。离心式压缩机主要应用于石油化工等领域，并且是石扮装置中最关键最核心的设备之一，设备的牢靠运行对整个石扮装置的意义特别重大。本课题主要是针对目前国内石化行业对离心式压缩机的需求，完成2MC1.457型离心式压缩机的结构设计，并在压缩机的结构、效率等方面做一些优化和完善的工作，特殊是对转子的制造和质量限制方面进行探究，以提高压缩机的性能水平和设计水平。首先，对压缩机结构方案进行验证、选择，其中要进行压缩机结构型式的选择。然后，完成技术选择和压力比的安排，进而确定压缩机的叶轮的主要参数。从而确定压缩机整体的主要技术参数，再依据所得参数，计算出所需功率及电机轴功，选配电机。依据给定的设计目标和相关标准要求，参考相关文献和资料进行设计计算，确定2MC1.离心压缩机的基本参数，进而进行结构设计和强度校核。在此基础上，完成产品的工程图纸，并完最终成产品设计。其中，重点是对提高转子的制造质量进行探究，并在设计中予以关注。关键词：空气压缩机；离心式；2MC1.型；结构设计AbstractCompressorisusedtoincreasethepressureofvariousgasesasgeneralmachinery;themachineryindustryisoneofwidelyusedproducts.Compressorinthenationaleconomyinmanysectorsareverywidelyused,almosteveryindustry,agriculture,transportation,healthcare,nationaldefense,scientificresearchandeveninmanyareasofpeople'slives.Especiallyinthechemical,synthetic,coal,petroleum,construction,marineengineering,powerequipmentisessential,centrifugalcompressorismainlyusedinpetrochemicalindustry,petrochemicalplantandisthemostcriticaloneofthecoreequipment,equipmentinstallationandreliableoperationoftheentirepetrochemicalverysignificant.Thedesignshouldfirstconductaliteraturesearch,accesstorelevantinformationandcompressorreferencestoverifytheprogramonthecompressorstructure,options,includingthe2MC1.457centrifugalcompressorstructuretypeselectionandthechoiceofsportsorganizations.Especiallyinordertoimprovetheperformancelevelofthecompressorandthedesignlever,expertsexplorethemanufacturequalityoftherotor.First,designersshouldselectandvalidatethecompressorstructureprogram,whichtoconducttheselectionofstructuretypecompressor.Then,thetechnicalchoicesandthedistributionofpressureratiodeterminethemainparametersofthecompressorimpeller,designerscalculatetherequiredpowerandmatchingmotor,thenselectthemotorshaftpower,accordingtothemaintechnicalparametersofthecompressorasawholeandthebasisoftheparameters.Accordingtoagivendesigngoalsandrelatedstandards,referencedocumentsandinformationrelatedtothedesigncalculationstodetermine2MC1.457centrifugalcompressorbasicparametersforthestructuraldesignandstrengthcheck.Onthisbasis,thecompletionofengineeringdrawings,andeventuallyintoacompleteproductdesign.Also,focusingonthemanufacturequalityoftherotor.Keywords:Aircompressor;centrifugaltype;2MC1.-type;structuraldesign毕业设计（论文）任务书I摘要IIAbstractIII第1章绪论X1.1 压缩机简介11.1.1 压缩机的分类11.1.2 压缩机的用途31.2 国内外发呈现状4大流量离心压缩机探讨现状4小流量离心压缩机探讨现状71.2.3压缩机的新发展71.3 本课题探讨的意义与内容9第2章工作原理与结构设计112.1 离心压缩机的工作原理112.1.1 离心压缩机的主要特点112.2 压缩机的结构设计及方案选择12离心式压缩机的主要结构12第3章主要技术参数的设计与计算143.1 级数选择和各级压力比的安排143.1.1级数的选择14流量系数的选择14理论能量头的计算14轮阻损失与漏气损失系数比的选取15总能量头的计算15多变效率npol的选取16各级压力比的选择163.2 叶轮主要参数的确定173.3 工作气体各个参数的确定以及电动机的选择173.3.1 各级出口压力的计算173.3.2 出口温度的计算183.3.3 各级进口流量及出口流量的计算183.3.4 等烯指数的kv2选取193.3.5 叶轮出口相对宽度的计算193.3.6 电机的选择203.4 主轴的校核20第4章单轴多级离心压缩机转子的制造与质量限制探讨（专题）224.1 转子的简介及组成224.2 叶轮的加工方案及质量限制22缺陷的类型和分析22缺陷处理方法的探讨23补焊处理244.3 主轴的加工25主轴的特点25主轴的材料26主轴的加工264.3转子动平衡方案的选择26高、低速动平衡方案的确定27动平衡精度的确定28第5章环保及经济性分析30第6章结论31参考文献32致谢34附录35第1章绪论1.1 压缩机简介压缩机是用以提高各种气体压力的一种通用机械，是机械工业中量大面广的产品之一。在国民经济很多部门中的道特别广泛的应用，几乎遍及工业、农业、交通运输、医疗卫生、国防、科研乃至人民生活的很多领域，尤其是在化工、合成、煤炭、石油、建筑施工、海洋工程等方面，更是必不行少的动力设备，并且是关键设备。因此，压缩机、泵、风机和电动机等四大类产品的设计制造水平，以及他们的运行经济性和牢靠性，已被认为是衡量一个国家机械工'业发展状况和水平的标记之一。压缩机的分类为了探讨和应用的便利，一般将压缩机依据以下五种方式进行分类。（一）按工作原理分类（1）容积式压缩机干脆对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变更的工作腔。（2）动力式压缩机它首先使气体流淌速度提高，即增加气体分子的动能;然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小，其特点是压缩机具有驱使气体获得流淌速度的叶轮。动力式压缩机在我国个别文献中称为速度式压缩机。（二）按排气压力分类(1)通风机约15kPa(2)鼓风机小于0.3MPa(3)低压压缩机0.3-l.OMPa(4)中压压缩1.O-IOMPa(5)高压压缩机IO-100MPa(6)超高压压缩机100MPa按排气压力分类时，压缩机进气压力为大气压力或小于0.2MPa,对于进气压力高于0.2MPa的压缩机，特称为“增压压缩机二化工厂中常用的循环气压缩机（循环泵）即为增压压缩机的一种。（三）按压缩级数分类（1）单级压缩机：气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩。（2）两级压缩机：气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩。（3）多级压缩机：气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过次数便是对应级数。在容积式压缩机中，每经过次工作腔压缩后，气体便进入冷却器中进行一次冷却；而在动力式压缩机中，往往经过两次或两次以上叶轮压缩后，才进入冷却器进行冷却。并把每进行一次冷却的数个压缩级合称为一个段。在日本把容积式压缩机的级称为“段”，我国个别地区、个别文献受此影响。也把级称为“段，（四）按容积流量分类(1)微型压缩机小于1m3min(2)小型压缩机1IOnrVmin(3)中型压缩机10100m3min(4)大型压缩机IOm3Zmin（五）按离心压缩机的结构分类（1）水平剖分型：其汽缸沿水平中分面剖分成上下两部分。该类型结构的特点是拆装较便利，但不适于高压气体或小相对分子量的气体，其运用压力一般不超过45MPa0主要用于各种化工装置的空气压缩机，氨、丙烷、丙烯等冷冻压缩机，合成尿素气体压缩机的低压段，以及用来输送煤气等。（2）垂直剖分型：又称筒形。该机型采纳筒形机壳，垂直剖分，用螺栓将端盖与圆筒形机壳连接在一起（端盖与机壳间有时也采纳剪切环连接）。主要用于合成氨、合成尿素、合成甲醇的合成气压缩机以及其他石油化工循环机等。其运用压力可达45MPa左右，最高排气压力可达70MPao（3）等温型：在汽缸内部设置级间冷却器，使每级气体压缩后马上降温,再导入下一级中保持基本等