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離心壓縮機由轉子、定子和軸承等組成。葉輪等零件套在主軸上組成轉子，轉子支承在軸承上，由動力機驅動而高速旋轉。定子包括機殼、隔板、密封、進氣室和蝸室等部件。隔板之間形成擴壓器、彎道和回流器等固定元件。只有一個葉輪的離心壓縮機稱為單級離心壓縮機，有兩個以上葉輪的稱為多級離心壓縮機。級由葉輪及其后面的擴壓器等通道組成。葉輪是離心壓縮機的關鍵部件，有閉式、半開式和開式三種。閉式葉輪由葉片、輪蓋和輪盤組成。半開式葉輪沒有輪蓋，有輪盤。開式葉輪沒有輪蓋和輪盤，葉輪在軸上。當葉輪高速旋轉時，由于葉片與氣體之間力的相互作用，主要是離心力的作用,氣體從葉輪中心處吸入,沿著葉道（葉片之間通道）流向葉輪外緣。葉輪對氣體作功，氣體獲得能量，壓力和速度提高。然后，氣體流經擴壓器等通道，速度降低，壓力進一步提高，即動能轉變為壓力能。由擴壓器流出的氣體進入蝸室輸送出去，或者經過彎道和回流器進入下?一?級繼續壓縮。在整個壓縮過程中，氣體的比容減小，溫度增加。溫度增加后，壓縮氣體需要消耗更多的能量。為了節省功率,多級離心壓縮機在壓力比大于3時常采用中間冷卻。被中間冷卻隔開的級組稱為段。氣體由上一段進入中間冷卻器，經冷卻降低溫度以后再進入下一段繼續壓縮。中間冷卻器一般采用水冷。每個機殼所包含的部分稱為缸。離心鼓風機排氣壓力較低，所以一般是單缸無中間冷卻的結構。