Центробежные компрессоры, турбокомпрессор

Винтовые компрессоры

Работа компрессора осуществляется следующим образом. В корпусе компрессора (3) вращаются два ротора: ведущий (1) и ведомый (2). По­верхности роторов выполнены в виде винтов и находятся в зацеплении таким образом, что выступы ведомого вала входят во впадины ведуще­го. При всасывании газа из зоны (а) газ попадает во впадины ведущего ротора, которые выполняют роль цилиндров. Роль поршня выполняют выступы ведомого вала, которые, заполняя последовательно всю длину канала, образованного впадинами, постепенно осуществляют сжатие газа. В момент, когда сечение впадин оказывается перед нагнетательным отверстием, газ, сжатый до конечного давления, поступает в систему нагнетания (зона б).

Процесс сжатия газа осуществляется и во впадинах ведущего ротора при заполнении их выступами ведомого ротора. Таким образом, винтовые компрессоры являются типичными представителями компрессоров объ­емного типа.

Рис. 120. Винтовой компрессор

Винтовые компрессоры могут развивать производительность от 0,06 до 0,4 м³/c при конечном давлении 0,3 МПа (для одноступен­чатого компрессора) и до 10 МПа (для двухступенчатого компрессора). Частота вращения ротора 50–200 об/с. Винтовые компрессоры могут применяться для подачи газа с наличием в нем жидкости, например конденсата.

Лопастные компрессоры подобны по принципу действия лопастным насосам, в которых повышение давления воздуха или газа основано на прин­ципе сообщения им большой скорости, преобразуемой затем в давление. Область применения турбокомпрессоров – это низкие и средние давления и большие производительности. Здесь также применяются центробежные и осевые типы лопастных машин. Лопастные компрессоры бывают одно­ступенчатые и многоступенчатые. Как и во всякой центробежной машине, основной частью их являются рабочие колеса, при помощи которых пере­дается энергия от двигателя к сжимаемому газу. Для преобразования ки­нетической энергии газа в давление в неподвижном корпусе турбомашины обычно предусматривают направляющий аппарат, реже безлопаточный диффузор, в котором скорость газа уменьшается и увеличивается его на­пор. Для сжатия газа лопастной машиной требуются большие окружные скорости, скорости газа в проходных каналах велики, и поэтому требования к рабочим колесам компрессора отличны от требований к рабочему колесу насоса. Необходимы высокие чистота поверхности каналов и прочность колеса. Обычно их делают из стали составными из дисков и лопаток так, чтобы можно было точно и чисто обработать их поверхности.

Необходимость иметь высокие окружные скорости приводит к большой частоте вращения валов лопастных компрессоров (до 13 000 об/мин и более). Поэтому ротор компрессора обычно подвергают динамической балансировке, а вал тщательно рассчитывают на критическую частоту вращения.

При работе центробежного компрессора между ступенями, а также внутри ступени возникают перепады давления, которые вызывают пере­токи газа из зоны повышенного давления в зону пониженного давления. Для предотвращения утечек газа в зазорах применяют лабиринтовые уплотнения.

Рабочие колеса многоступенчатого турбокомпрессора, в отличие от ко­лес многоступенчатого насоса, могут быть неодинаковыми по размерам. При сжатии газа его объем уменьшается, и необходимость примерного со­хранения скорости потока приводит к необходимости уменьшать площадь проходного сечения колес и их диаметры.

^]^

Дата добавления: 2017-01-14