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離心式空壓機的原理是通過葉片向空氣施加動能，再通過擴壓器將空氣的動能轉化為壓力。

一、離心式壓縮機的主要結構

1、葉輪（葉片輪）

是向空氣施加動能的部分，過去是以精密鑄造的方式生產，但在開發出高速5軸加工機后，更多采用切削加工的方式。這種方式的實際生產工時數少，成本低廉。

由于干螺桿壓縮機的螺桿與螺桿的接觸會燒焦并受損，因此對精度的管理很重要，但離心式壓縮機的葉輪即使與蝸殼發生稍許接觸也不致于燒焦并發生事故。運轉中的葉輪由于離心力引起的形變或蝸殼的形變，致使實際運轉時葉輪的出口并不存在縫隙。

2、擴壓器

對葉輪加速的空氣進行減速，并轉變為壓力的裝置被稱為擴壓器。

如不帶葉片（無葉片式）則空氣多沿圓周方向流動，到達下游渦室（蝸殼）的距離變長。一般地，通過安裝固定式葉片將氣流角度改變為沿半徑方向來縮短通過的距離，減少通路的摩擦損失。該通路存在隧道式、葉片式、無葉片式等。

流體力學當中，對空氣的減速要比加速困難。因此擴壓器的改良開發難度要高于旋轉葉輪的開發，目前在實際使用上的損失約在10%左右，還存在進步的空間，有待進一步的開發改良。

二、離心式壓縮機的特點

離心式空壓機具有容積式所不具備的喘振特點。

當流量減少到某個界限時，擴壓器及葉輪會出現失速（stall）,下游的空氣開始逆流向上游。在該流量界限下，排氣側空氣發生一次全量逆流，下游被壓縮的空氣在上游急劇膨脹，會產生爆炸音。該逆流使排氣側的壓力急劇下降，后又上升并再次發生逆流，這種振蕩現象被稱為渦輪的喘振。

由于引起該現象的原因是擴壓器或葉輪的失速，在葉輪施加的動能被不斷地轉變為壓力的情況下，失速的原因是過大的減速。一旦發生減量，擴壓器這種一般減速器會先開始失速，有的設計也有可能出現葉輪先失速的情況。

如要盡可能避免失速，可以減小擴壓器或葉輪的減速比，但這樣會增加半徑方向上的長度，通路內的摩擦損失會隨著該長度的增加而成比例增加。如何縮小進氣殼（蝸殼）來有效地減速，是提高離心式空壓機性能技術的關鍵。

在相同條件下，即運轉時不改變轉數并減小流量，提高壓力比，則干螺桿壓縮機的排氣溫度會上升，螺桿會燒焦損傷，因此其帶有排氣溫度上升即觸發停機的an全裝置。離心式壓縮機也帶有避免喘振的控制裝置，但即使控制失效出現了喘振，一般也不會引起損傷，它會因為振動過大或逆流空氣溫度即進氣溫度上升而停機。

三、離心式壓縮機的優點

①沒有磨損件，維護成本在壓縮機中z低，壽ming長；

②與螺桿式壓縮機相比，縫隙產生的泄露少，因此效率高；

③與干式螺桿壓縮機相比，零件數量及加工工時數少，加工精度要求不高，生產成本低。