К недостаткам спиральных компрессоров следует отнести сле-
дующее: для изготовления спиралей и некоторых других элементов |
|
компрессора требуются совершенные технологии и высокоточные |
|
станки для обработки металлов; на подвижную спираль действует |
|
сложная система осевых, тангенциальных и центробежных сил, тре- |
|
С |
|
бующих реализации сложных мероприятий по их уравновешиванию. |
|
|
4.3. Роторные компрессоры |
Роторные компрессоры, действующие по принципу передачи энер- |
|
них |
|
гии сж маемому газу, относятся к классу объемных компрессоров. В |
|
, как у поршневых компрессоров, сжатие газа происходит в |
|
замкнутом пространстве при уменьшении его объема. В отличие от |
||||||||||||
поршневых дв гателей у роторных компрессоров нет поршня, совер- |
||||||||||||
|
б |
|
||||||||||
шающего возвратно-поступательное движение. |
||||||||||||
К роторным компрессорам относятся пластинчатые, винтовые, |
||||||||||||
жидкостно-кольцевые |
компрессоры типа «Рутс». |
|||||||||||
Пласт нчатый компрессор. На рис. 4.21 приведен ротационный |
||||||||||||
|
|
А4 |
||||||||||
пластинчатый компрессор. |
|
|||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.21. Ротационный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пластинчатый компрессор: |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 – цилиндр; 2 – ротор; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
3 – пластины; 4 – рубашка |
|||||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
для охлаждения цилиндра; |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 – нагнетательный патрубок; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 – напорный патрубок; |
|
|
|
|
|
|
Д7 – всасывающий патрубок |
||||||
В корпусе 1 компрессора вращается эксцентрично установленный ротор 2. В роторе расположены пазы 3, в которые вставлены рабочие пластины 4, способные свободно перемещаться в радиальном направлении. При вращении ротора под действием центробежной силы пла-
106
стины выдвигаются из ротора и прижимаются к корпусу, образуя при
этом замкнутые камеры 5 в серповидном пространстве между корпу- |
|||||||||||||||||||||||
сом и ротором. Объем этих камер, начиная от всасывающего патрубка |
|||||||||||||||||||||||
7 в направлении вращения ротора (указано стрелкой), вначале увели- |
|||||||||||||||||||||||
чивается, а потом уменьшается. Минимальный объем имеет камера |
|||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
нагнетательного патрубка 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
При |
|
вращении ротора газ, попавший в камеры |
у |
всасывающего |
|||||||||||||||||
патрубка, сж мается |
нагнетается в патрубок 6. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Для предотвращен я прорыва сжатого газа из зоны нагнетания в |
|||||||||||||||||||||
зоны всасыван я ротор плотно прижимается к поверхностям нижней |
|||||||||||||||||||||||
части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
корпуса. Корпус компрессора имеет водяную рубашку для ох- |
|||||||||||||||||||
лажден я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
На р с. 4.22 представлен ротационный пластинчатый холодильный |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
компрессор Р-90. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Пласт нчатые компрессоры выпускаются одно- и двухступенчатые |
|||||||||||||||||||||
с конечным давлен ем до 0,7 МПа. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Пре муществом пластинчатых компрессоров является плавная по- |
|||||||||||||||||||||
дача сжатого газа. Эти компрессоры можно использовать для созда- |
|||||||||||||||||||||||
ния вакуума. |
А |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |
|
|
|
|
|
185 |
И |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
5 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Рис. 4.22. Ротационный пластинчатый холодильный компрессор: |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 – корпус; 2, 5 – подшипники; 4 – сальник; 6 – ротор |
||||||||||||||||
107
Жидкостно-кольцевой компрессор. Жидкостно-кольцевые ком-
прессоры (рис. 4.23) используются обычно только для откачки воздуха и создания вакуума.
|
|
|
7 |
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.23. Жидкостно-кольцевой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
компрессор: 1 – корпус; |
||||||||||
|
|
5 |
|
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
6 |
|
2 – рабочее колесо; 3 – водяное |
|||||||||||||
|
|
|
|
колесо; 4 – всасывающий |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штуцер; 5 – всасывающее окно; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 – нагнетательное окно; |
|||||||
|
|
|
|
б |
7 – напорный штуцер |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
Компрессор состо т |
|
з цилиндрического корпуса 1, в котором экс- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|||||||||
центрично расположен ротор 2. Ротор компрессора имеет связанные с ним профилированные лопатки. В корпус залита вода, которая при вращении ротора от расывается к стенкам и образует жидкостное кольцо. В центральной зоне корпуса из-за эксцентриситета ротора образуется рабочее пространство серповидной формы, разделенное на камеры переменного объема. ПринципДработы жидкостно-кольцевого компрессора аналогичен пластинчатому. ля уплотнения лопаток рабочего колеса предназначено кольцо вращающейся жидкости. Всасывание воздуха в жидкостно-кольцевом компрессоре происходит через
окно 5, а нагнетание – через окно 6. И Винтовые компрессоры. К преимуществам винтовых компрес-
соров относится простота их конструкции. На рис. 4.24 изображен винтовой компрессор, который состоит из корпуса 3, ведущего 4 и ведомого 5 роторов, редуктора 1 с кожухом 2, присоединительной муфты 8 и подшипников 6 и 7.
Роторы винтовых компрессоров представляют собой крупномодульные винтовые колеса с зубьями специального профиля. Зоны всасывания и нагнетания расположены у торцов роторов (рис. 4.24, 4.25).
При вращении роторов, начиная от зоны всасывания, зубья выходят из зацепления, открывая между собой полости, в которых давление ниже, чем во всасывающем трубопроводе, и в которые засасыва-
108
ется газ. При дальнейшем вращении происходит отсекание объема всасываемого газа от окна в стенке корпуса и его сжатие.
Полость между роторами уменьшается при вращении роторов, и |
|||||||||||||
процесс сжатия газа продолжается до тех пор, пока сжимаемый объем |
|||||||||||||
газа не подойдет к противоположным торцам роторов и не перемес- |
|||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
тится в зону нагнетания, расположенную в стенке корпуса. |
|||||||||||||
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
4 |
|
5 |
|
6 |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
б |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||||
|
7 |
|
|
|
|
Д |
|||||||
|
8 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рис. 4.24. Разрез винтового компрессора: 1 – редуктор; 2 – кожух; 3 – корпус; 4 – ведущий ротор; 5 – ведомый ротор; 6, 7 – подшипники; 8 – полумуфта
В нижней части корпуса компрессора (см.Ирис. 4.25) находится механизм регулирования производительности 2, перемещающийся параллельно осям винтов. Производительность регулируется золотником 1 (рис. 2.26), который штоком 2 связан с сервопоршнем 10 гидроцилиндра 5. В направлении нагнетательной секции для уменьшения производительности механизм перемещается под давлением масла, подаваемого в левую полость гидроцилиндра 5 по трубке 6. В обратном направлении для увеличения производительности компрессора он перемещается вследствие разности давлений нагнетания и всасывания.
109
6 7 8 9 10 11 12
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
из |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Масло |
б |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
нагне |
- |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
тальной |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
секц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
Масло |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
гидро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Масло |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в сальник |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.25. Винтовой компрессор: |
||||||||||||
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а – общий вид; б – профиль винтов; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д1 – сальник; 2 – механизм регулирова- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния производительности; 3 – крышка; |
|||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4, 5 – разгрузочные поршни; 6 – винт |
|||||
4 |
|
|
ведущий; 7 – винт ведомый; |
|
|
|
|
|
|
|
8, 10-12 – подшипники; 9 – корпус; |
|
|
|
13 – секция нагнетания; 14 – секция |
|
|
||
|
|
|
винтовая; 15 – секция всасывающая; |
|
|
|
16 – корпус |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
110