Искать на сайте:


Наши группы в социальных сетях:
twitter youtube rss
Вы нашли в статье полезные материалы?
Подписаться
Подпишитесь на нашу группу ВКонтакте
    Участники группы могут:
  • Скачивать чертежи, схемы гидроэлементов
  • Получать дополнительные справочные материалы, которые публикуются в группе
  • Влиять на тематику и содержание новых статей
  • Участвовать в голосованиях, конкурсах
2015-06-30

Компрессоры

Компрессор - это машина, которая повышает давление в газа за счет уменьшения его объема.

Компрессоры во многом похожи на насосы, эти машины близки по типами конструкций, схожи по устройству и назначению, различия между этими устройствами обусловлены тем, что газы сжимаемы, а жидкости малосжимаемы (в инженерных расчетах, зачастую, считаются несжимаемыми).

Компрессоры используют для транспортировки газов, в системах вентиляции и кондиционирования и охлаждения, в качестве источника энергии для пневмоприводов.


Типы компрессоров

Созданы различные типы компрессоров:

  • центробежные
  • осевые
  • поршневые
  • роторные
  • винтовые
  • спиральные
  • мембранные
  • пластинчатые


Все разнообразие типов компрессоров можно разделить на два основных класса - объемные и динамические (или турбокомпрессоры).

В объемных компрессорах сжатие газа происходит в результате изменения объема рабочей камеры, примером таких компрессоров являются поршневые, мебранные, роторные машины. В динамических компрессорах энергия частицам газа передается от вращающихся лопастей, нагнетание газа в турбокомпрессорах компрессорах происходит под действием динамических сил (инерции и трения). Динамическими компрессорами считаются, например, центробежные, осевые машины.


Центробежные компрессоры

В центробежные компрессорах энергия газу передается от лопаток рабочего колеса, под действием центробежных сил частицы газа отбрасываются к диффузору (расширяющемуся каналу), где часть скоростного напора преобразуется в статический. раздел преобразует скорость энергии в энергию давления.

На рисунке показано рабочее колесо центробежного компрессора.

Рабочее колесо центробежного турбокомпрессора

Центробежные компрессоры широко используются в промышленности на для нефтеперерабатывающих, химических заводах, для транспортирования природного газа, в системах вентиляции.

Компрессия центробежной машины - отношение давлений в линиях нагнетания и всасывания - составляет не более 3.5 : 1. Если необходимо достичь большей степени сжатия, то используют несколько рабочих колес, установленных последовательно, такие центробежные компрессоры называют многоступенчатыми.


Осевые компрессоры

Осевые компрессоры - динамические машины, в которых установлено одно и несколько осевых рабочих колес. Осевые компрессоры обладают очень высокой производительностью.

В осевых компрессорах часто устанавливают несколько рабочих колес, такие машины называют многоступенчатыми.

В многоступенчатых осевых компрессорах часто используют следующую схему, за подвижным колесом - ротором устанавливают неподвижные лопатки - статор, затем опять - ротор, затем - статор и т.д. Лопатки статоров позволяют развернуть поток воздуха в нужном направлении, это позволяет избавиться от ненужных завихрении, а значит уменьшить потери и увеличить производительность.

В многоступенчатых осевых турбокомпрессорах диаметр последующего рабочего колеса, меньше диаметра предыдущего, это позволяет поддерживать оптимальный режим работы компрессора. КПД осевых компрессоров может достигать 90% . Эти машины достаточно дорогие, из-за сложности геометрии и необходимости точного изготовления лопаток рабочих колес.

Осевые компрессоры устанавливают газотурбинных двигателях, применяют в системах транспортирования природного газа.


Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры - объемные машины, в которых повышение давления воздуха происходит за счет уменьшения объема рабочей камеры в результате перемещения поршня. Поршневые компрессоры очень распространены в современной промышленности. Они могут быть как стационарные, так и переносные, одно-или многоступенчатыми, и могут быть с приводом от электродвигателей или двигателей внутреннего сгорания.

Поршневые компессоры используются во многих областях промышленности, в системах кондиционирования, пневмоприводах.


Винтовые компрессоры

В винтовых компрессорах нагнетание газа происходит за счет изменения объема, которое создается за счет вращающихся в зацеплении спиральных винтов. Существует два типа винтовых компрессоров, в одних для смазки и охлаждения винтов используются циркуляционные масла, другие работают на сухую.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры изготавливают на широкий диапазон расходов от 3 л. с. до более чем 500 л. с. Выпускаются винтовые компрессоры низкого давления, и высокого (до 8,3 Мпа).


Спиральные компрессоры

В спиральных машинах для сжатия газов используются две спиральных лопасти. Эти лопасти могут быть выполненные с форме спирали Архимеда, эвольвенты или других специально подобранных кривых.

В спиральных компрессорах работают, один спиральный элемент внутри другого - неподвижного, в результате чего образуются камеры, объем которых уменьшается, вследствие чего повышается давление газа.

Принцип работы спирального компрессора

Газ подводится к каналу расположенному на наружней стороне спирали. В результате вращения спирали образовывавшиеся камеры движутся к центру уменьшая свой объем. В центре спирали расположен канала нагнетания. двигаться по направлению к центру спирали и становиться все меньше и меньше. При этом повышается давление газа до тех пор, пока он не достигнет центра спирали и выбрасывается через порт недалеко от центра свиток. Весь процесс является непрерывным.


Пластинчатые компрессоры

В пластинчатых компрессорах ротор, в котором установлены подвижные пластины, установлен в статоре с эксцентриситетом. При вращении ротора, пластины прижимаются к внутренней поверхности статора под действием центробежных сил. В результате образуются камеры, ограниченные поверхностями пластины, ротора и статора. За счет эксцентриситета между ротором и статором, объем рабочих камер при вращении ротора уменьшается, а значит происходит сжатие газа. Канал нагнетания расположен в секторе где рабочие камеры достигают наименьшего объема.

Работа пластинчатого компрессора

Пластинчатые машины могут использоваться и как компрессоры и как вакуумные насосы.