Материал: 2460
Винтовые компрессоры выпускают одно- и двухступенчатыми с максимальным давлением нагнетания соответственно 0,4 и 1,15 МПа.
Винтовые компрессоры по способу охлаждения бывают маслозаполненными и сухого сжатия.
|
|
Винтовые компрессоры сухого сжатия подают сухой газ, не содер- |
|||||||
С |
|
|
|
|
|||||
жащий масло. Винты вращаются в корпусе без контактов, отсутствует |
|||||||||
и взаимный контакт роторов, что обеспечивается парой зубчатых ко- |
|||||||||
лес, синхрон з рующ х вращение роторов. Охлаждение таких машин |
|||||||||
осуществляется через водяные рубашки в отливке корпуса. |
|||||||||
|
иа |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
рВС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масло |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||
гидро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
5 |
|
4 |
|
3 |
|
2 |
|
1 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. 4.26. Механизм регулирования производительности компрессора: 1 – золотник; 2 – шток; 3 – уплотнитель; 4 – стержень; 5 – цилиндр; 6 – штуцер; 7 – потенциометр; 8 – штифт; 9 – крышка;
10 – сервопоршень; 11 – сливная пробка
В маслозаполненных компрессорах охлаждение газа происходит за счет впрыскивания в рабочие полости роторов масла или другой жидкости. Впрыск масла позволил получить отношение давлений до 10 15 в одноступенчатой машине против 4 5 в компрессоре сухого сжатия. Зазоры в маслозаполненном компрессоре в 2 раза меньше,
111
чем в компрессоре сухого сжатия, в связи с менее напряженным температурным режимом. Кроме того, масло, заполняя зазоры, способствует уменьшению внутренних перетечек.
В результате подачи масла в рабочую полость винтового компрессора:
повышается производительность (за счет уменьшения внутренних перетечек);
упрощается конструкция компрессора, возможно непосредственное сопр косновен е зубьев роторов, отпадает необходимость в синхрониз рующ х шестернях;
увел ч вается отношение давлений в ступенях; |
|
С |
эффективность, надежность и долго- |
повышается |
|
вечность. |
|
Маслозаполненные винтовые компрессоры не нуждаются в глуши- |
|
телях |
з-за сн жен я уровня шума благодаря низким окружным ско- |
ростямэнергетическая, поглощен я звуковых волн маслом, а также потому, что роль |
|
|
б |
глушителя на нагнетан и выполняют маслоотделитель и маслосбор- |
|
ник. |
Сн жен е температурного перепада уменьшает тепловые де- |
Следует отметитьА, что маслосистема увеличивает габариты компрессорной установки и ее стоимость и усложняет эксплуатацию. Масляная смазка положительно влияет на эксплуатационные качества винтовых компрессоров. Однако использование минеральных масел приводит к загрязнению газа парами масел. Поэтому промышленностью разработаны водозаполненные компрессоры, в которых роль смазки и уплотнителя зазоров играет чистая, не содержащая агрес-
формации его деталей.
сивных примесей вода.
На рис. 4.27 представлен винтовой маслозаполненный холодиль- |
||
ный компрессор ВХ-350. |
Д |
|
И |
||
|
||
112
Си б А Д И
113
4.4. Компрессоры динамического действия
В компрессорах динамического действия процессы сжатия проходят непрерывно в потоке движущегося вещества. Рабочими органами таких компрессоров являются колеса с расположенными на них рабочими лопатками. От вращающихся лопаток механическая энергия непрерывно передается движущемуся веществу. При этом в рабочем колесе обычно увел ч вается кинетическая и потенциальная энергии вещества, т.е. его скорость и давление возрастают. В расположенных за колесом неподв жных лопаточных аппаратах уже без подвода
энергии |
звне про |
сходит преобразование кинетической энергии в |
С |
|
|
потенц альную. Процессы сжатия в компрессорах динамического |
||
действ я совершаются при ольших скоростях и главным образом за |
||
счет |
я |
л инерции. К этому классу относятся центро- |
бежные, осевые |
хревые компрессоры. |
|
щества перед поршневыми.
использован Компрессорыобъемнымид нам ческого действия имеют следующие преиму-
2.Надежность в раАоте вследствие малого износа при сжатии незагрязненных веществ. ЕдинственнымиДузлами, где имеются механические трения, являются подшипники.
3.Практически полная уравновешенность вращающегося ротора, что позволяет устанавливать компрессоры на легких фундаментах.
4.Равномерность подачи сжатого вещества.
5.Отсутствие загрязнения вещества смазочнымИмаслом.
6.Возможность получения значительно большей производительности.
7.Возможность непосредственного соединения с высокооборотным приводом двигателя – паровой или газовой турбиной, высокочастотным электродвигателем. Это позволяет повысить КПД агрегата за счет уменьшения механических потерь и сделать его более компактным.
Основными недостатками компрессоров динамического действия являются следующие.
1.Трудность выполнения их для получения малой производительности, так как это сопряжено с необходимостью иметь очень высокую1. Знач тельно меньшие га аритные размеры и массу по сравне-
114
частоту вращения ротора. К тому же при малых абсолютных размерах рабочих колес относительные зазоры между лопаточными аппаратами и корпусом, а также в лабиринтных уплотнениях становятся значительными, что приводит к снижению КПД. Кроме того, когда числа Рейнольдса в потоках сжимаемого вещества становятся меньше определенного значения, это сопровождается дополнительными потерями из-за усиления влияния вязкости и также вызывает снижение КПД компрессора.
2. |
равн тельно узк й диапазон устойчивой работы при измене- |
|
нии про звод тельности. Если не применять специальных методов |
||
регулирован я, то уменьшение расхода вещества до 60–80% от рас- |
||
С |
|
|
четного объема сопровождается потерей устойчивости течения, про- |
||
являющейся в возн кновении пульсаций давления и периодическом |
||
|
потока вещества в о ратном направлении – от нагнетания к |
|
всасыван ю. Данное явление называют помпажом компрессора. Ра- |
||
бота в реж ме помпажа вызывает |
динамические нагрузки на |
|
движен |
|
|
ротор |
может пр вести к выходу компрессора из строя. |
|
|
большие |
|
3. Трудность получения высоких отношений давления – свыше 30–40. 4. Существенная зависимостьАхарактеристик компрессора динамического действия от термодинамических свойств рабочего вещества,
что не позволяет, как правило, эксплуатировать компрессоры этого типа на других ра очих веществах без изменения конструкции или режима работы.
Д Рассмотрим схему двухступенчатой секцииИцентробежного ком-
4.4.1. Центробежные компрессоры
прессора (рис. 4.28). Рабочее вещество поступает во входное устройство А, с помощью которого оно подводится к рабочему колесу (РК) В первой промежуточной ступени. Перед РК располагается входной ре-
гулирующий аппарат (ВРА) Б.
Площадь сечения Н входного устройства обычно больше площади сечения 0 при входе в колесо. Движение газа в нем сопровождается увеличением скорости и уменьшением давления. Его называют кон-
фузорным.
При осевом положении лопаток, когда регулирования производительности нет, скорость в сечениях 8 и 9 практически одинакова. Поворот лопаток ВРА приводит к уменьшению площади потока в се-
115