Ротационный компрессор принцип работы


Для нагнетания воздуха в различных системах проводится установка роторных компрессоров. Существует довольно большое количество разновидностей подобного оборудования, распространены роторные модели, к которым также относятся винтовые конструкции. Принцип работы подобного устройства был разработан более 120 лет назад. Изначально они не применялись активно, так как были дорогими в производстве и не могли прослужить в течение длительного периода. Усовершенствование технологии производства определило распространение подобных конструкций. Роторные модели устанавливаются в случае, когда нужно обеспечить высокую производительность системы. Отличительными особенностями можно назвать отсутствие гула и вибрации на момент эксплуатации. Рассмотрим особенности подобного оборудования подробнее.

Роторный компрессор

Принцип работы шестеренчатого компрессора


Винтовой блок является важным элементом конструкции роторного компрессора. Срок службы подобного элемента составляет примерно 15-20 лет. Стоит учитывать, что ротор компрессора имеет особую форму, за счет которой и обеспечиваются определенные эксплуатационные характеристики.

Принцип работы устройства определяет то, что на момент подачи воздуха не возникает вибрации или сильного шума. Основная часть компрессора роторного типа не имеет элементов, которые работают путем возвратно-поступательного движения. Поэтому конструкция может устанавливаться в непосредственном месте эксплуатации.

Принцип действия характеризуется следующими особенностями:

  1. В качестве основы конструкции применяется корпус.
  2. Внутри механизма расположены две шестерни, которые находятся в зацеплении.
  3. У механизма есть подводящий и выводящий патрубок.

Относится к ротационным компрессорам устройства, которые имеют шестерни, находящиеся в зацеплении. Стоит учитывать, что для существенного износа основных частей проводится добавление смазывающего вещества. Кроме этого, есть модели, которые также работают без смазки.


Принцип действия роторного компрессора

Общее описание роторных компрессоров

Основное предназначение заключается в создании давления, которое будет выше атмосферного. Рассматриваемый тип механизма относится к оборудованию объемного типа.

Название роторный компрессор получил из-за особенности формы основных вращающихся элементов. Высокая потребность в них определяет то, что появилось просто огромное количество компактных моделей, которые характеризуются высокой эффективностью в применении. Также встречается компрессор роторно-поршневой, который существенно отличается от обычного варианта исполнения.

В рассматриваемую группу устройств входят следующие механизмы:

  1. Кулачковые.
  2. Винтовые.
  3. Спиральные.
  4. Жидкостно-кольцевые.
  5. Пластинчатые.

Все разновидности подобных устройств характеризуются большим количеством особенностей, к примеру, пластинчатый компрессор роторного не имеет много различных клапанов, которые существенно снижают показатель КПД. Кроме этого, роторные варианты исполнения имеют меньший вес в сравнении с поршневыми.

В большинстве случаев компрессор роторно-лопастной представлен одинарным аппаратом с приводом. Некоторые варианты исполнения имеют промежуточный редуктор, который способен изменять передаваемое усилие.

Сегодня компрессорные установки оснащаются электрическим двигателем. В некоторых случаях проводится установка двигателей внутреннего сгорания, которые характеризуются большей производительностью.

Данный тип компрессоров встречается в самых различных случаях. Очень часто оно применяется для создания краскопульта, который требуется для равномерного нанесения специального красящего вещества на поверхность.

Роторный винтовой компрессор

Ротационный компрессор считается довольно распространенным устройством, которое применяется для сжатия воздуха и различных технологических газов. Во многом эффективность зависит от дизайна подвижных частей. Высокая надежность и другие свойства определяют то, что роторные компрессоры устанавливаются в промышленности. Давление на выходе может достигать высоких показателей, как и при всасывании.

Конструкционными особенностями рассматриваемого механизма можно назвать следующие моменты:

  1. Основные элементы представлены двумя винтовыми роторами: один вращается по часовой стрелке, второй против.
  2. Между подвижным элементом и корпусом есть небольшой зазор.
  3. Оба ротора крепятся к валу, который предназначен для непосредственной передачи вращения.
  4. Роторный компрессор оснащается впускным и выпускным клапаном.

Роторный винтовой компрессор

При изготовлении основных частей могут применяться самые различные материалы, в большинстве случаев нержавеющая сталь и чугун.

Принцип работы подобного механизма достаточно прост. Он следующий:

  1. От двигателя вращение передается ведущему элементу, который за счет зацепления передает вращение ведомому.
  2. Оба элемента расположены в герметичном корпусе со впускным и отводящим отверстием.

Важным моментом назовем то, что роторные компрессоры подобного типа могут быть масляными и безмасляными. Среди их отличительных свойств следует отметить следующее:

  1. Масло существенно снижает степень износа конструкции, а также выступает в качестве охлаждения.
  2. Устройства, куда не подается масло, служат несколько меньше, однако они подают более качественную среду.

В случае, если в системе есть масло требуется специальный фильтр, который проводит отделение смазывающего вещества от основной среды. Если она будет попадать в магистраль, то существенно снижается качество лакокрасочного покрытия.

Кроме этого, выделяют довольно большое количество преимуществ у рассматриваемого механизма:

  1. Подвижные части могут работать при большой скорости.
  2. Контакта между двумя подвижными элементами практически нет. Именно поэтому износ относительно низкий даже при длительной эксплуатации устройства.
  3. Провести обслуживание можно своими руками.
  4. Относительно небольшие размеры и вес.
  5. Эксплуатационный заявленный срок составляет несколько десятков лет.
  6. Не требуется много средств для поддержания работоспособности.

Вышеприведенные достоинства определяют широкое распространение подобных видов роторного компрессора.

Они могут устанавливаться в быту или промышленности, обладать различными размерами и весом.

Роторный компрессор с кулачковыми роторами

Подобный вариант исполнения применяется в том случае, когда нужно передавать большой объем вещества за минимальный период. Среди особенностей отметим:

  1. Подвижные части не соприкасаются. Именно поэтому снижается вероятность сильного износа.
  2. Нет необходимости в добавлении масла, за счет чего существенно упрощается процесс обслуживания.
  3. Устройства с большим размером имеют электрический двигатель, который подключен напрямую к основному элементу. Меньшие варианты исполнения снабжаются клиноременной передачей.

Роторный компрессор с кулачковыми роторами

Встречается довольно большое количество разновидностей подобного устройства. Основными элементами можно назвать:

  1. Корпус.
  2. Ротор.
  3. Распределительные шестерни.
  4. Уплотнительные прокладки.
  5. Подшипники.

Принцип действия устройства можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Роторы не находятся в зацеплении на момент работы.
  2. Газ внутри не сжимается.
  3. Есть возможность проводить монтаж подвижных элементов на параллельных винтах.
  4. Кулачки не соприкасаются.
  5. Подшипники и распределительные части смазываются на момент работы.

Область применения подобных устройств весьма обширна. Примером можно назвать различные промышленные установки, а также оборудование для нанесения лакокрасочных материалов.

Ротационно-пластинчатый компрессор

В этом случае ротор снабжается несколькими скользящими пластинами, которые монтируются эксцентрическим методом в литом корпусе. Кроме этого, выделяют следующие особенности подобных устройств:

  1. Маслозаполненные.
  2. Эффективность механизма достигает 90%.
  3. Могут применяться для генерирования повышенного давления в магистрали.
  4. Выделяют стационарные и переносные варианты исполнения.
  5. На одной ступени может создаваться давление более 13 бар.
  6. Вращение создается при помощи двигателя.
  7. Для подключения магистрали есть фланцы.
  8. Изготовление цилиндра проводится при применении чугуна.

Ротационно-пластинчатый компрессор

Высокая эффективность устройства можно связать с широким его распространением. Примером можно назвать системы охлаждения или центральной подачи вакуума.


Жидкостно-кольцевые компрессоры

Такие модели считаются универсальным устройством, у которого давление создается при помощи жидкостного кольца. Он действует по принципу поршня. В рассматриваемом случае есть только один ротор, размещенный в центральной части. В большинстве случаев при изготовлении применяется чугун, вал из углеродистой стали рассчитан на воздействие большой осевой нагрузки. Стоит учитывать, что выделяют два типа подобных приборов – одноступенчатые и многоступенчатые.

Принцип действия этого механизма характеризуется следующими особенностями:

  1. Ротор и цилиндр частично заполняются при сжимании жидкостной среды, за счет чего образуется кольцо.
  2. При непосредственном движении поршня образуется газовый карман.
  3. Сервисная жидкость в большинстве случаев представлена обычной водой бытового предназначения.

Встречаются подобные варианты исполнения не так часто, как другие. Но им свойственны следующие преимущества:

  1. Возможность эксплуатации при минусовой температуре.
  2. Надежность. Как показывает практика, механизм может прослужить в течение нескольких лет без возникновения неполадок и дефектов.
  3. Эффективный теплоотвод.
  4. Простое техническое обслуживание.
  5. Устройство может применяться для работы практически в любой среде.
  6. Между вращающимися элементами нет непосредственного контакта, за счет чего существенно снижается степень износа.

Жидкостно-кольцевой компрессор

При изготовлении основных элементов применяется сталь ил чугун. Оба материала характеризуются повышенной устойчивостью к воздействию влажности или других химических веществ.

Спиральные компрессоры

Меньше всего распространены спиральные конструкции, так как они представлены объемными машинами. Внутри находятся спирали, которые вложены друг в друга, за счет которых обеспечивается создание требуемого давления.

Несмотря на то, что подобная технология получила широкое распространение, она применяется относительно недавно. Спиральные роторные компрессоры получили широкое распространение в промышленности и быту.

Среди конструктивных особенностей отметим:


  1. Корпус герметичный, часто производится путем литья или сварки. За счет этого обеспечивается высокая степень эффективности спирального нагнетателя воздуха.
  2. Есть муфта и блок спиралей.
  3. В качестве источника вращения применяется двигатель.

В большинстве случаев конструкция имеет вертикальную компоновку. Для хранения смазывающей жидкости создается специальный картер.

Спиральный компрессор

Источник: stankiexpert.ru

Определение[править | править код]

Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ.

Компрессоры имеют большое разнообразие конструкций и типов, отличаются по давлению и производительности, виду сжимаемой среды.

Компрессоры классифицируются по:

  • принципу действия;
  • назначению;
  • конечному давлению;
  • способу отвода теплоты;
  • типу приводного двигателя.

Классификация по принципу действия[править | править код]

По принципу действия компрессоры классифицируются на объёмные и лопастные (динамические).

Объёмные компрессоры[править | править код]

В объёмных компрессорах процесс сжатия осуществляется в рабочих камерах, периодически изменяющих свой объем и попеременно сообщающихся со входом и выходом компрессора. Механическая основа подобных компрессоров может быть весьма различна: компрессоры могут быть поршневыми, спиральными и роторными. Роторные компрессоры, в свою очередь, бывают кулачковые, винтовые и шиберные. Также возможны прочие уникальные конструкции. В любом случае идея перекачки основана на попеременном заполнении газом некоего объёма с последующим вытеснением его далее. Производительность объёмных компрессоров определяется количеством перекачанных порций за любой интересующий период времени и линейно зависит от частоты рабочих ходов. Основное применение — накачка газа в любые ресиверы/хранилища.

Поршневой компрессор[править | править код]

Компрессор, в котором сжатие газа происходит за счет возвратно-поступательного перемещения поршня в цилиндре по двухтактному принципу впуск/выпуск, засасывание газа происходит при движении поршня к

НМТ, а вытеснение при движении поршня к ВМТ. Газораспределение обычно обеспечивается парой лепестковых клапанов, срабатывающих от перепада давления. Возможны конструкции компрессоров с коленвалом и крейцкопфные. При некоторой схожести подобных компрессоров с двухтактным двигателем важное отличие здесь в том, что компрессор не сжимает объём воздуха в цилиндре.

Спиральный компрессор[править | править код]

Компрессор объёмного типа, в котором перемещение объёма газа происходит посредством взаимодействия двух спиралей, одна из которых неподвижна (статор), а другая совершает эксцентрические движения без вращения, благодаря чему и обеспечивается перенос газа из полости всасывания в полость нагнетания.

Кулачковый компрессор[править | править код]

Роторный компрессор объёмного типа, в котором перемещение объёма газа происходит посредством бесконтактного взаимодействия двух синхронно вращающихся кулачковых роторов в специально профилированном корпусе (статоре), при этом перенос газа из полости всасывания в полость нагнетания происходит перпендикулярно осям роторов.

Винтовой компрессор[править | править код]

В 1932 г. шведский инженер Линсхольм смог реализовать идею винтового компрессора в жизнь. Принцип работы такого компрессора заключался в том, что воздух нагнетали два винта. Сжатие воздуха происходило в пространстве между витками винтовой пары и стенками внешнего корпуса, поэтому все внутренние элементы камеры винтового компрессора имели максимальную точность. Это были «безмасляные» компрессоры, т.е. воздух сжимался в камере сжатия «всухую».

Первые винтовые компрессоры потребовались для постоянной подачи сжатого воздуха в большем объеме при бурении. Размер первых винтовых компрессоров был соизмерим с ростом человека. Значительный толчок в развитии винтовой технологии был получен в 50х годах, когда был сконструирован «маслозаполненный» компрессор с подачей масла в камеру сжатия, такое техническое решение позволило эффективно отводить тепло из камеры сжатия, что в свою очередь позволило увеличить частоту вращения, следовательно, увеличить производительность и уменьшить габариты машин. Винтовые компрессоры стали доступны широкому рынку потребителей. Подача масла в камеру сжатия решила еще две задачи: смазка подшипников и уплотнение сжимаемой среды, что повысило КПД сжатия. С развитием смазочных материалов и систем уплотнений винтовые компрессоры заняли лидирующие позиции в промышленности для низких и средних давлений. В настоящий момент линейка винтовых компрессоров охватывает рабочий диапазон мощностей от 3 до 900 кВт (например, роторно-пластинчатые от 4 до 200 кВт).

Винтовой блок[править | править код]

Конструкция винтового блока состоит из двух массивных винтов и корпуса. При этом винты во время работы находятся на некотором расстоянии друг от друга, и этот зазор уплотняется масляной пленкой. Трущихся элементов нет. Пыль и другие твердые частицы и даже небольшие предметы при попадании в винтовой блок не вызывают никаких повреждений и могут лишь повредить масляной системе самого компрессора. Таким образом, ресурс винтового блока практически неограничен и достигает более чем 200—300 тыс. часов. Регламентной замене подлежат лишь подшипники винтового блока. Винтовая технология работает в широком диапазоне скоростей вращения, что позволяет регулировать производительность. Позволяет использовать как стандартную систему загрузка/разгрузка/останов, так и частотное регулирование производительности. При частотном регулировании изменяются в широком диапазоне обороты двигателя в минуту, а соответственно и скорость вращения винтового блока, что позволяет регулировать производительность в соответствии с разбором воздуха, тем самым экономя электроэнергию.

Пластинчато-роторный компрессор[править | править код]

Роторный компрессор объёмного типа, в котором перемещение объёма газа происходит посредством вращения ротора с набором пластин (шиберов) в цилиндрическом корпусе (статоре). Конструкция включает статор в виде полого круглого цилиндра и эксцентрично размещённый в полости статора цилиндрический ротор с продольными пазами, внутри которых помещены радиально подвижные пластины. При вращении центробежная сила выталкивает пластины из пазов и прижимает их к внутренней поверхности статора. Сжатие воздуха происходит в нескольких полостях, которые образуют статор, ротор и каждая пара смежных пластин, полости уменьшаются в объёме в направлении вращения ротора. Впуск воздуха происходит при максимальном выходе пластин из пазов и образовании разрежения в полости максимального объёма. Далее на стадии сжатия объём полости постоянно уменьшается до достижения максимального сжатия, когда пластины проходят мимо выходного канала и происходит выброс сжатого воздуха. Максимальное рабочее давление роторно — пластинчатого компрессора составляет 15 бар.

Простота и надежность роторно-пластинчатого компрессора заключается в том, что физические законы сами по себе работают в этой конструкции, не заставляя конструктора особенно изощряться. Пластины сами выходят из пазов ротора под влиянием центробежных сил; масло впрыскивается в камеру сжатия под действием внутреннего давления в компрессоре; масляная плёнка на внутренней поверхности статора снижает трение металла о металл при плотном прижиме пластин к стенке статора и плоских торцевых поверхностей ротора к торцам статора. Конструктивное решение позволяет избежать сухого контакта метал по металлу под нагрузкой. После остановки компрессора и простоя, в результате отсутствия масла на стенках сжимающего элемента существует риск износа прижимных пластин и выхода компрессора из строя. Особенно в случае частых остановок, при неравномерном характере нагрузки. Также причиной выхода из строя является повышенная запыленность на линии всасывания, либо повреждение воздушного фильтра. В случае попадания абразива в камеру сжатия трение возрастает и износ ускоряется.

Роторно-пластинчатые компрессоры имеют не высой уровень вибрации. Не требуют фундамента для установки. Статор, ротор и пластины ротора у компрессоров изготовлены из разных сортов обработанного чугуна. Чугун прочен и хорошо держит масляную плёнку, при постоянном режиме эксплуатации. Ресурс до замены пластин достигает 16000…24 000 часов, в зависимости от условий эксплуатации. В течение всего эксплуатационного срока, несмотря на неизбежный износ пластин, рабочие характеристики ротационного компрессора остаются стабильными при правильной эксплуатации. Крупнейшими производителями роторно-пластинчатых компрессоров на территории Европы являются фирмы Mattei, Италия, Hydrovane Gardner Denver, Германия Pneumofore, Италия, кроме этого насчитывается более 10 производителей в Китае.

Не смотря, на то, что производство роторно-пластинчатого компрессора значительно проще, чем винтового (в связи с сложностями разработки, проектирования и высокой точностью производства винтового элемента), производителей роторно-пластинчатых компрессоров в десятки раз меньше, чем производителей винтовых компрессоров. Основной причиной является более низкая энергоэффективность, особенно для машин более 37 кВт.

Лопастные (динамические) компрессоры[править | править код]

В динамических компрессорах газ перекачивается непрерывным потоком. Механической основой любых подобных компрессоров является так называемая лопаточная машина, рабочий процесс в которой всегда происходит в результате движения газа через системы межлопаточных каналов вращающихся роторов и неподвижных профилированных каналов корпуса компрессора. Производительность динамических компрессоров имеет нелинейную зависимость от частоты вращения ротора, и при относительно небольшой частоте вращения эта производительность может быть очень мала.

По конструкции динамические компрессоры бывают:

  • центробежные (радиальные);
  • осевые;
  • радиально-осевые (диагональные).

В центробежных компрессорах поток газа меняет направление движения, а напор создаётся посредством центробежной силы. В осевых компрессорах поток газа всегда движется вдоль оси ротора. Основное применение — вентиляция и кондиционирование, турбокомпрессоры.

Прочие классификации[править | править код]

По назначению компрессоры классифицируются по отрасли производства, для которых они предназначены (химические, холодильные, энергетические, общего назначения и т. д.). По роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный, гелиевый, фреоновый, углекислотный и т. д.). По способу отвода теплоты — с жидкостным или воздушным охлаждением.

По типу приводного двигателя — с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины. Дизельные газовые компрессоры широко используются в отдалённых районах с проблемами подачи электроэнергии. Они шумные и требуют вентиляции для выхлопных газов. С электрическим приводом компрессоры широко используются в производстве, мастерских и гаражах с постоянным доступом к электричеству. Такие изделия требуют наличия электрического тока напряжением 110—120 Вольт (или 230—240 Вольт). В зависимости от размера и назначения компрессоры могут быть стационарными или портативными. По устройству компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми.

По конечному давлению различают:

  • вакуум-компрессоры, газодувки — машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже или выше атмосферного. Воздуходувки и газодувки подобно вентиляторам создают поток газа, однако, обеспечивая возможность достижения избыточного давления от 10 до 100 кПа (0,1…1 атм), в некоторых специальных исполнениях — до 200 кПа (2 атм). В режиме всасывания воздуходувки могут создавать разрежение, как правило, 10..50 кПа, в отдельных случаях до 90 кПа и работать как вакуумный насос низкого вакуума[1];
  • компрессоры низкого давления, предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,15 до 1,2 МПа;
  • компрессоры среднего давления — от 1,2 до 10 МПа;
  • компрессоры высокого давления — от 10 до 100 МПа.
  • компрессоры сверхвысокого давления, предназначенные для сжатия газа выше 100 МПа.

Производительность[править | править код]

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м³/мин, м³/час). Производительность обычно считают по показателям приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное.

Агрегатирование компрессоров[править | править код]

Агрегатирование представляет собой процесс установки компрессора и двигателя на раму. В связи с тем, что компрессоры поршневого типа характеризуются неравномерной тряской, результатом которой при отсутствии соответствующего основания или опоры становится чрезмерная вибрация, агрегатирование должно выполняться с учётом качественно спроектированного фундамента.

Вибрацию компрессоров усиливают следующие факторы:

  1. большой размер компрессора (более мощные компрессора характеризуются более мощной вибрацией);
  2. скорость работы (увеличение скорости компрессора влечёт за собой усиление вибрации);
  3. очень маленький размер маховика (большие нагрузки и работа на низких скоростях требуют наличия маховика большего размера);
  4. высота компрессора (компрессоры с тройным уплотнением выше и сильнее подвержены вибрации).

См. также[править | править код]

  • Гидравлический (масляный) компрессор
  • Спиральный компрессор
  • Поршневой компрессор
  • Винтовой компрессор
  • Мотор-компрессор
  • Холодильный компрессор
  • Газовый компрессор
  • Водокольцевой компрессор
  • Компрессор высокого давления
  • Мехи (техника)
  • Вакуумный насос

Источник: ru.wikipedia.org

Ротационные и винтовые компрессоры

Ротационные компрессоры. Особенностью ротационных компрессоров по сравнению с поршневыми является отсутствие кривошипно-шатунного механизма и возвратно-поступательно движущегося поршня. Поэтому ротационные компрессоры имеют хорошую уравновешенность, сравнительно малую массу на единицу холодопроизводительности, меньшее количество движущихся частей, подвергающихся износу, отсутствие всасывающих, а в некоторых конструкциях и нагнетательных клапанов. Они проще в обслуживании и более надежны в работе. К недостаткам ротационных компрессоров можно отнести сложность их изготовления и ремонта, большой износ движущихся частей.

Все многообразие конструкций ротационных компрессоров можно свести к двум основным типам — компрессоры с вращающимся ротором, ось которого фиксируется относительно оси цилиндра (пластинчатые ротационные компрессоры), и компрессоры с катящимся ротором, ось которого вращается вокруг оси цилиндра, и ротор при этом обкатывает цилиндр.

Ниже описаны ротационные компрессоры фирмы «Rotasco» (Япония). Удачное решение схемы смазки компрессора и подбор пары трения позволили получить ротационный компрессор одноступенчатого сжатия, который успешно эксплуатируют при сравнительно большом (до 25) отношении давлений конденсации и испарения.

Последовательность процессов всасывания_ сжатия и нагнетания в ротационном компрессоре
Рис. 1. Последовательность процессов всасывания, сжатия и нагнетания в ротационном компрессоре.

«Rotasco» относится к группе компрессоров с катящимся ротором.

На рис. 1 показана принципиальная схема работы компрессора «Rotasco». В цилиндрическом корпусе 1 на валу 3 эксцентрично насажен поршень 4. Диаметр и эксцентриситет поршня подобраны так, что он касается поверхности цилиндра по линии, разделяющей рабочий объем цилиндра от полости всасывания и нагнетания.

Шибер (пластина) 2, прижимающийся к поршню в верхней части цилиндра, делит рабочий объем его на две рабочие полости. Шибер может совершать колебательное движение. В целях лучшего уплотнения шибера с ротирующим поршнем и умень-

шения трения в рабочую поверхность шибера вложена специальная уплотняющая полоска, прижимающаяся к поверхности поршня с помощью пружины. Для лучшего соприкосновения катящегося поршня со стенками цилиндра поршень обтянут тонко-стной эластичной втулкой из высококачественной специальной стали.

На наружной поверхности поршня вдоль оси имеется канавка овальной формы, напротив которой на поршневой втулке рассверлено несколько отверстий, через них в полость поршня попадают сжатые пары, образующие эластичную подушку. Эластичное соприкосновение рабочих поверхностей цилиндра и поршня при наличии хорошей циркуляции масла обеспечивает постоянный масляный слой между линией соприкосновения трущихся поверхностей.

В образующуюся при каждом обороте поршня рабочую полость цилиндра, лежащую по одну сторону линии касания поршня с поверхностью цилиндра, засасывается сухой насыщенный или перегретый пар. По другую сторону этой линии касания происходит процесс сжатия и нагнетания паров через нагнетательные клапаны.

Положение А — полость всасывания соединена со всасывающей стороной машины. В этот момент начинается всасывание паров из испарителя, так как увеличивается объем серповидной полости, образованной цилиндром и поршнем. В другой полости с этого момента начинается сжатие паров (положение В). При дальнейшем вращении ротора давление сжатия возрастает и, когда в цилиндре давление превысит давление паров в нагнетательной полости, открывается клапан (положение С) и пары нагнетаются в конденсатор. Положение D характеризует конец процесса нагнетания. Всасывающая полость наполнена парами, и ротор начинает вновь совершать процесс сжатия (положение Е).

Компрессор «Rotasco»
Рис. 2. Компрессор «Rotasco»:
1 — крышка клапана; 2 — направляющая клапана; 3 — клапан масляный; 4 — толкатель; 5 — планки расходящиеся; 6— диск; 7 — крышка центробежного клапана; 8 — шарикоподшипник; 9 — роликоподшипник; 10 — бугель эксцентрика; 11 — крышка торцевая; 12 — винт уплотнительный; 13 — направляющая золотниковой крылатки; 14 — корпус; 15 — золотниковая крылатка; 16 — ротор; 17 — крышка; 18- штуцер для масла; 19 — крышка сальника; 20 — муфта; 21 — золотниковая крылатка; 22 — направляющая золотниковой крылатки; 23 — нагнетательный клапан; 24 — уплотняющий нож; 25 — втулка ротора; 26 — поплавок; 27 — смотровое стекло; 28 — всасывающий патрубок.

Величина вредного пространства ротационного компрессора мала, и поэтому объемные потери значительно меньше, чем в поршневом компрессоре.

Цилиндр компрессора закрыт с обеих сторон чугунными крышками, несущими подшипники ротора. Осевой шарикоподшипник 8 (рис. 2) фиксирует положение поршня и вала по отношению к цилиндру. За этим подшипником на торце вала находится центробежный клапан 3, включенный в систему маслопровода. При остановке машины этот клапан закрывается, предохраняя цилиндр от заполнения маслом. При достижении необходимой частоты вращения вала клапан открывается.

Схема циркуляции масла ротационного компрессора
Рис. 3. Схема циркуляции масла ротационного компрессора:
1 — маслоотделитель; 2 — обратный клапан; 3 — компрессор; 4 — фильтр; 5 — холодильник; 6 — центробежный клапан; 7 — смотровое стекло; 8 — нагнетательный трубопровод.

Циркуляция масла, поступающего из маслоотделителя 1 (рис. 3), осуществляется под действием разности давлений аммиака в нагнетательной и всасывающей полостях. Поэтому специально циркуляционного масляного насоса не требуется. Масло из компрессора поступает вместе с парами аммиака в маслоотделитель, из него при открытом центробежном клапане проходит в масляный холодильник 5, затем в фильтр 4 и после центробежного клапана 6 через смотровое стекло 7 подается для смазки цилиндра и сальника.

Масло, пройдя через сальниковое уплотнение по сверлению в валу поршня, поступает на смазку опорных подшипников качения и подшипников эксцентриковых бугелей, создающих колебательное движение шибера. Масло с подшипников попадает в поплавковую камеру, из нее периодически подается в полость всасывания. Далее все масло через нагнетательные клапаны вместе со сжатыми парами аммиака подается в маслоотделитель.

Заправка маслом осуществляется централизованно от расходной цистерны. При заправке оно подается в маслоотделитель 1 до заданного уровня. Циркулирующее масло охлаждается в холодильнике забортной водой.

Уплотнение вала ротора достигается при помощи сальника и притертых поверхностей втулки и подвижного кольца, уплотнение по шейке вала — с помощью двух резиновых колец. Нагнетательный клапан компрессора — пластинчатый прямоточный. Компрессор не имеет всасывающих клапанов. На всасывающем патрубке установлен лишь невозвратный клапан, на нагнетательной стороне, после маслоотделителя, тоже установлен невозвратный клапан.

Возможность эффективной работы компрессора при больших значениях отношения давления конденсации к давлению испарения при работе по одноступенчатому циклу объясняется тем, что по сравнению с обычными поршневыми компрессорами у машин фирмы «Rotasco» температура паров в конце сжатия значительно ниже. Сравнительно небольшой перегрев можно объяснить хорошим водяным охлаждением цилиндра (корпуса) компрессора, а также главным образом отводом тепла в холодильнике циркулирующим маслом.

Ротационный компрессор с вращающимся поршнем
Рис. 4. Ротационный компрессор с вращающимся поршнем:
а — схема работы; б — индикаторная диаграмма.

Ротационные компрессоры с вращающимся поршнем обычно выполняются многопластинчатыми. Ротор вращается вокруг неподвижной оси, а пластины выталкиваются из него центробежной силой и скользят по внутренней поверхности цилиндра. Между торцевыми поверхностями цилиндра, поверхностью ротора и цилиндра образуется замкнутая полость, имеющая переменный объем — наибольший после окончания всасывания и наименьший в конце сжатия. На рис. 4, а показана схема работы многопластинчатого ротационного компрессора с вращающимся поршнем.

Пары холодильного агента, поступающие из всасывающего трубопровода, захватываются и отсекаются пластинами в верхней части, сжимаются при вращении поршня и, наконец, когда ячейка достигнет положения, при котором она соединяется с нагнетательным трубопроводом, пары холодильного агента выталкиваются.

Отношение давлений p2 / p1 изменяется в зависимости от эксплуатационных давлений во всасывающем и нагнетательном патрубках компрессора. В многопластинчатом ротационном компрессоре с вращающимся поршнем степень сжатия для каждой ячейки постоянная, в связи с чем давление конца сжатия pi в ячейке может быть больше или меньше давления р2 в нагнетательном патрубке.

Степень сжатия ротационного компрессора определяется отношением максимального объема ячейки в начале сжатия V1 к ее объему в конце процесса сжатия V2 :

πГ = V1 / V2 .

Величина πГ для данного компрессора является постоянной. Степень сжатия определяется также отношением

πГ = (p2/p1)1/n

где п — показатель политропы сжатия.

Если давление в конце сжатия pi будет больше давления p2 в нагнетательном патрубке, как показано на рис. 4, б пунктирной линией, то возникают энергетические потери. Величина этих потерь определяется площадью заштрихованной части индикаторной диаграммы.

В ротационных компрессорах в отличие от поршневых вредное пространство мало. Кроме того, в пластинчатых ротационных компрессорах осуществляется перепуск пара, поэтому влиянием вредного пространства на производительность компрессора пренебрегают. На рис. 4, а перепускная линия показана пунктиром.

Смазка компрессора производится от многоплунжерного масляного насоса (лубрикатора), который приводится в действие от полумуфты электродвигателя через клиноременную передачу. На лубрикаторе установлен масляный бачок с указателем уровня. Суммарная емкость бачка и насоса рассчитана на 24 ч работы машины. Ротор представляет собой чугунный барабан, напрессованный на стальной вал. По всей длине барабана профрезерованы пазы под пластины. Для удобства сборки и разборки в компрессоре применены радиальные роликоподшипники. Выходной конец вала уплотняется с помощью двойного торцевого сальника трения (пара трения графит — закаленная сталь). Камера сальника постоянно залита маслом. Для контроля уровня масла и наполнения камеры сальника служит бачок с указательным стеклом.

Всасывание и нагнетание паров аммиака происходит через окна цилиндра. Клапаны в компрессоре отсутствуют. На линии всасывания устанавливают сетчатый фильтр, на линии нагнетания — обратный клапан, предотвращающий возникновение обратного потока из нагнетательного трубопровода при остановке компрессора.

Аммиачные ротационные компрессоры, например РАБ-100, используют в качестве бустер-компрессоров (поджимающих) двухступенчатых холодильных машин. Использовать ротационные компрессоры типа РАБ как одноступенчатые запрещено, так как прочность их деталей и узлов не рассчитана на большую разность давлений.

В конструкции ротационного бустер-компрессора РАБ-100А/1 лубрикаторная смазка трущихся частей заменена циркуляционной системой смазки, при которой уменьшаются перетечки аммиака из рабочих полостей, снижается износ деталей, уменьшается перегрев паров аммиака и снижается уровень шума компрессора. Циркуляционная смазка компрессора происходит по схеме маслоотделитель — насос — компрессор — маслоотделитель.

Масло из нижней части маслоотделителя через сетчатый фильтр всасывается шестеренчатым насосом и, пройдя щелевой фильтр, подается в полость сальника. Далее через регулятор давления масло направляется в камеры опорных роликоподшипников. Из подшипников масло через торцевые зазоры поступает в цилиндр, смазывая его рабочую поверхность и пластины. Маслоотделитель представляет собой вертикальный сварной сосуд. Отделение масла от паров аммиака происходит благодаря тангенциальному вводу паров.

Масло из маслоотделителя с помощью шестеренчатого насоса подается в ячейку между пластинами в момент начала сжатия. Подача масла во всасывающую полость вызывает подогрев всасываехмого пара, увеличивается удельный объем рабочего тела, а это приводит к снижению объемных и энергетических коэффициентов компрессора.

Винтовые компрессоры. В настоящее время в холодильной технике применяют маслозаполненные винтовые компрессоры. Подача масла уменьшает перетечки пара между каналами и снижает шум. Кроме того, циркулирующее масло снижает температуру сжимаемого пара, что позволяет работать по одноступенчатой схеме, когда отношение давлений рк0 достигает значений 18-20.

Схема работы винтового компрессора
Рис. 5. Схема работы винтового компрессора:
а — всасывание; б — отсечка всасывания; в — сжатие; г — нагнетание; 1 — ведомый ротор; 2 — ведущий ротор; д — индикаторная диаграмма.

Принцип действия винтовых компрессоров заключается в следующем. При вращении винтов на стороне выхода зубьев из зацепления постепенно, начиная от торца всасывания, освобождаются впадины между зубьями. Впадины, называемые полостями, благодаря создаваемому в них разрежению заполняются паром, поступающим через окно из всасывающего патрубка. В момент, когда на противоположном торце роторов полости полностью освобождаются от заполняющих их зубьев, объем полости всасывания достигает максимальной величины. Пройдя всасывающее окно, полости разъединяются с камерой всасывания. На рис. 5, а показан момент всасывания (заполнения парами холодильного агента полостей), на рис. 5, б — момент разъединения полостей с всасывающей стороной; происходит отсечка полостей роторов. Подача циркулирующего масла производится в той части корпуса, когда полости между роторами уже не сообщаются с всасывающей стороной.

По мере входа зуба ведомого ротора во впадину ведущего занимаемый газом объем уменьшается и газ сжимается. Процесс сжатия паров в парной полости продолжается до тех пор, пока всеуменьшающийся объем со сжатым паром не подойдет к кромке окна нагнетания. На рис. 5, в показан процесс сжатия, из рис. 5, г видно, что полость сжатия пара подошла к кромке окна нагнетания, процесс сжатия закончился, начинается процесс нагнетания. Индикаторная диаграмма показана на рис. 5, д.

Маслозаполненный винтовой компрессор
Рис. 6. Маслозаполненный винтовой компрессор:
а — общий вид; б — схема; 1 — корпус; 2 — ротор ведущий; 3 — опорный подшипник скольжения; 4 — разгрузочный поршень; 5 — упорный подшипник качения; 6 и 7 — шестерни связи; 8 — валик; 9 – винт; 10 — шпонка; 11 — гайка, 12 — золотник (шибер); 13 — ротор ведомый

Винтовые компрессоры с циркуляционной смазкой. Винтовой компрессор, работающий с циркуляционной системой смазки, показан на рис. 6. Корпус компрессора 1 имеет один вертикальный разъем. В цилиндрических расточках корпуса находятся роторы (винты) ведущий 2 и ведомый 13. В качестве опорных подшипников 3 применены подшипники скольжения. Осевое усилие ротора воспринимает упорный подшипник 5. Для уменьшения этого усилия на ведущем роторе имеется разгрузочный поршень 4. Шестерни 6 и7, закрепленные на валах ведущего и ведомого винтов, синхронизируют их вращение. Шестерни связи у маслозаполненных винтовых компрессоров могут и отсутствовать.

Роторы компрессоров стальные цельнокованые, зазор между роторами меньше 1 мм, торцевой зазор со стороны нагнетания составляет 0,1 мм, со стороны всасывания — 0,5 мм; зазор между ротором и цилиндрической частью корпуса — 0,25 мм.

Установочный зазор в подшипниках скольжения составляет 0,07 — 0,095 мм. Большую опасность для радиальных подшипников представляет работа компрессора в режиме так называемого влажного хода. Если объем засасываемого жидкого холодильного агента приближается к конечному объему рабочей полости, то резкое увеличение радиальной нагрузки приведет к задирам подшипников.

Винтовые компрессоры комплектуются с маслоотделителем и выпускаются в виде агрегата.

Производительность винтового компрессора. Винтовые компрессоры имеют постоянную величину внутреннего сжатия (πГ). Внутренняя степень сжатия равна отношению конечного давления в изолированной рабочей полости к давлению в той же полости в момент отсечения ее от всасывающей магистрали, взятая в степени 1/п. Отношение давления нагнетания к давлению всасывания называется внешней степенью сжатия (πВ).

В отличие от поршневых компрессоров с самодействующими клапанами величина внутреннего сжатия пара в винтовом компрессоре зависит от расположения и величины окна нагнетания. Давление внутреннего сжатия (см. рис. 5, д) может не совпадать с давлением нагнетания, т. е. с давлением на нагнетательной стороне компрессора, которое устанавливают для данной машины в зависимости от температуры охлаждающей конденсатор воды. Если давление внутреннего сжатия р1 ниже давления в нагнетательной стороне компрессора р2, то происходит так называемое внегеометрическое дожатие пара до давления нагнетания; если оно выше p2, происходит расширение сжатого в полостях роторов пара и падение давления. При работе компрессора на данных режимах наблюдается повышенный расход энергии. Величина этих потерь определяется площадью одного из заштрихованных треугольников.

С целью уменьшения потерь энергии от дожатия или расширения пара винтовые компрессоры в зависимости от назначения установки изготавливают со следующими значениями внутренней степени сжатия πГ:

  • для среднетемпературных компрессоров, работающих на аммиаке, фреоне-12 и фреоне-22, πГ = 4,0;
  • для компрессоров, работающих в режиме кондиционирования воздуха на фреоне-12 и фреоне-22, а также для бустер-компрессоров аммиачных и фреоновых, πГ = 2,6;
  • для низкотемпературных одноступенчатых компрессоров, работающих на фреоне-22 при температуре кипения от -30 до -45° С и температуре конденсации до 42° С, πГ = 7.

Процессы всасывания, сжатия и выталкивания пара в винтовом компрессоре последовательно чередуются для каждой отдельно взятой парной полости. Однако благодаря непрерывному следованию полостей одна за другой с большой скоростью обеспечивается практически непрерывная подача пара.

Теоретическая объемная производительность винтового компрессора — рабочий объем компрессора — VК равна сумме объемов полостей.

Действительная производительность винтового компрессора ниже теоретической, что вызвано такими потерями, как перетечка пара через щели между полостями, гидравлические сопротивления всасывающего тракта, подогрев всасываемого пара, влияние защемленных объемов. При определении объема пара, действительно засасываемого компрессором, величина потерь учитывается коэффициентом подачи.

Регулирование производительности винтового компрессора можно осуществлять различными способами — перепусканием сжатого пара с линии нагнетания во всасывающую сторону, дросселированием пара во всасывающем патрубке, изменением частоты вращения и с помощью регулировочного шибера. Первые два способа регулирования приводят к большим затратам энергии, так как снижение производительности компрессора происходит почти без снижения расхода энергии. Регулирование производительности изменением частоты вращения подходит для винтовых компрессоров, однако при этом усложняется его привод.

Поэтому самое широкое применение нашло регулирование производительности с помощью регулировочного шибера (золотника) 12 (см. рис. 6). Валик 8 и винт 9 служат для перемещения золотника вместе с гайкой 11. От проворачивания шибер удерживается шпонкой 10. Привод шибера может быть ручной, а в режиме автоматической работы — гидравлический или электрический.

Назначение шибера — задержать начало сжатия, соединяя всасывающую полость компрессора с полостью сжатия, что эквивалентно уменьшению рабочего объема компрессора. Такой способ регулирования производительности компрессора гораздо экономичнее, чем способ регулирования перепуском сжатого пара или дросселированием. С помощью золотника можно регулировать производительность от 10 до 100 %.

Схема регулирования производительности винтового компрессора
Рис. 7. Схема регулирования производительности винтового компрессора:
1 — разгрузочный клапан; 2 — обратный клапан; 3 и 4 — соленоидные вентили; 5 — гидроцилиндр; 6 — золотник компрессора; 7, 8, 9, 10, 11 и14 — трубопроводы; 12 и 13 — полости гидроцилиидра.

На рис. 7 показана схема управления золотником винтового компрессора. Привод золотника гидравлический. Масло подается из системы смазки компрессора. После пуска компрессора масло поступает в разгрузочный клапан 1 и плунжер поднимается вверх, перекрывая линию 7-8. Масло поступает к невозвратным клапанам 2 и к трехходовым соленоидным вентилям 3 и 4, последние соединены трубками 9 и10 с полостями 12 и 13 гидроцилиндра 5.

При остановке компрессора давление падает, плунжер клапана 1 опускается под действием силы пружины и соединяет полости 12 и 13 гидроцилиндра 5. Пружина гидроцилиндра перемещает поршень и соответственно золотник 6 в положение минимальной производительности. Этим обеспечивается разгрузка компрессора при пуске.

Для увеличения производительности компрессора подается питание на соленоидный вентиль 3, который пропускает масло из полости 12 по трубопроводу 14 на всасывание; в полость 13 масло попадает по трубопроводу 10. Поршень, перемещаясь влево, передвигает шибер и увеличивает производительность компрессора. Для уменьшения производительности компрессора подается питание на соленоидный вентиль 4.

Схема смазки винтового компрессора
Рис. 8. Схема смазки винтового компрессора:
1 — всасывающий патрубок с фильтром; 2— винтовой компрессор; 3— маслоотделитель; 4 — запорный вентиль; 5 — масляный фильтр на всасывающем трубопроводе; 6 — термостат; 7 — масляный насос; 8 — перепускной клапан; 9 — холодильник; 10 — фильтр; 11 — реле протока; 12 — термометр; 13 — манометр для масла; 14, 15 и 16 — маслопровод к радиальным подшипникам; 17 — маслопровод к редуктору-синхронизатору; 18 — фланец всасывающего патрубка; 19 — нагнетательный патрубок; 20 и 21 — патрубки для входа и выхода аммиака из масляного холодильника.

Смазка винтовых компрессоров. Схема смазки компрессора показана на рис. 8. Масляный насос приводится в действие от ведущего ротора. В некоторых конструкциях агрегатов насос для масла приводится от самостоятельного электродвигателя. Масло после насоса 7 подается к холодильнику 9, затем масло проходит через фильтр 10. Контроль за подачей осуществляют с помощью реле протока 11. Давление масла после насоса, как правило, превышает давление нагнетания на 0,25 — 0,3 МПа. Количество подаваемого масла в компрессор в зависимости от его рабочего объема изменяется в среднем от 5 до 8,5 л/ч на 1 м3 рабочего объема компрессора. Например, для компрессора с рабочим объемом 711 м3/ч количество подаваемого масла равно 6 м3/ч.

Около 50% масла идет на смазку подшипников, остальное впрыскивается в полости компрессора. Все масло после компрессора поступает в маслоотделитель 3. Масло, отделенное в маслоотделителе, имеет сравнительно высокую температуру (в среднем от 50 до 90 °С), поэтому охлаждается в масляном холодильнике 9 до температуры 30 — 40 °С. Охлаждение масла производят забортной водой или с помощью небольшого испарителя холодильной машины. Охлаждение водой предпочтительнее, так как оно экономичнее и конструктивно проще.

Если компрессор длительное время не работает и масло успело охладиться, то перед пуском компрессора масло подогревают специальным электронагревателем.

Винтовой агрегат 5ВХ-350/5фс. Основными достоинствами винтовых компрессоров являются

  • малое изменение к. п. д. компрессора при широком изменении степени сжатия;
  • экономичное регулирование производительности с помощью золотника;
  • быстроходность, обусловливающая малую массу и малые габариты винтовой машины;
  • возможность сжатия двухфазных сред без ухудшения характеристик компрессора;
  • полная уравновешенность компрессора;
  • исключительно высокая надежность и долговечность;
  • отсутствие всасывающих и нагнетательных клапанов, простота обслуживания и возможность перевода на дистанционное управление.

Получение высокой степени сжатия в одной ступени позволяет применять одноступенчатое сжатие при работе с температурой кипения до -42° С при температуре конденсации до 40° С.

Общий вид судового холодильника агрегата 5ВХ-350/5фс
Рис. 9. Общий вид судового холодильника агрегата 5ВХ-350/5фс:
1 — винтовой компрессор; 2 — регулятор производительности; 3 — фильтр масляный; 4 — охладитель масла; 5 — маслоотделитель вторичный; 6 — электродвигатель.

Основным недостатком винтовых компрессоров является высокий уровень шума.

Энергетическая эффективность винтовых компрессоров несколько ниже, чем поршневых. К недостаткам винтовых маслозаполненных компрессоров относится также наличие развитой системы смазки, включающей громоздкую систему маслоотделения и охлаждения.

Несмотря на указанные недостатки, винтовые компрессоры в области производительностей от 400 до 1800 кВт в одном агрегате являются наиболее оптимальным типом компрессора. Холодильные винтовые компрессоры имеют широкое применение в холодильной технике и особенно для рефрижераторных судов флота рыбной промышленности.

Зависимость холодопроизводительности и эффективной мощности
Рис. 10. Зависимость холодопроизводительности и эффективной мощности от температуры кипения при различных температурах конденсации агрегата 5ВХ-350/5фс.

На рис. 9 показан общий вид холодильного винтового фреонового (фреон-22) компрессора 5ВХ-350/5фс. Компрессор снабжен электродвигателем, двумя маслоотделителями (маслоотделитель второй вертикальный). В сочетании с маслоотделителями и холодильником масла он составляет единый агрегат. На рис. 10 приводятся данные по изменению холодопроизводительнссти и эффективной мощности в зависимости от температуры кипения при различных температурах конденсации агрегата 5ВХ-350/5фс.

Источник: www.trans-service.org

В ротационных машинах сжатие газа осуществляется в камерах с периодически уменьшающимся объемом, т.е. принцип действия такой же как у поршневых машин. Разница состоит в том, что в ротационных машинах вместо поршня, имеющего возвратно-поступательное движение, сжатие осуществляется в специальных камерах, образованных пластинами ротора, двигающимися все время в одном направлении.

Устройство ротационной машины видно из рис. 3.17. Внутри чугунного корпуса 1, имеющего внутри цилиндрическую расточку, помещен ротор 2 с пазами, в которых свободно ходят пластины 3. Ось ротора смещена относительно оси цилиндрического отверстия корпуса 1. Ротор вращается в направлении, указанном на рисунке стрелкой.

Ротационный компрессор принцип работы
Рис. 3.17. Ротационный компрессор

Газ, поступающий в компрессор через всасывающий патрубок, отсекается пластинами при вращении ротора в тот момент, когда происходит соприкосновение камеры с краем цилиндрической расточки корпуса (точка а). По мере поворота ротора расстояние между ним и корпусом, а следовательно, и объем камеры сжатия уменьшаются. Пластины при этом утапливаются в пазы ротора. Сжатие происходит до тех пор, пока пластина не дойдет до окна имеющегося в цилиндрической части корпуса со стороны камеры нагнетания (точка б). Затем газ поступает в напорный патрубок (линия бс). От точки с до точки d происходит расширение газа оставшегося в «мертвом» пространстве.

Благодаря большой скорости вращения пластины под воздействием центробежной силы всегда прижаты к цилиндрической расточке корпуса, а в момент прохождения над окнами удерживается специально предусмотренными направлениями.

Ротационные компрессоры строят одно- и двухступенчатыми. Они имеют производительность от 0,083 до 1,1 м3/с и развивают давление одноступенчатые 0,4 МПа, двухступенчатые до 1 Мпа.

При вращении вала в противоположную сторону ротационный компрессор может работать как вакуумная машина.

Особенность ротационного компрессора заключается в следующем. Степень сжатия ротационного компрессора не зависит от давления в нагнетательном трубопроводе, а зависит от геометрических размеров компрессора. Если компрессор рассчитан на давление нагнетания 0,4 Мпа, то при давлении нагнетания, равном 0,2 Мпа, он будет потреблять такую же мощность, как и в первом случае что и при 0,4 МПа. Происходит это из-за того, что изменение объема камеры сжатия в процессе перемещения ее от всасывающего окна к нагнетательному в ротационном компрессоре зависит только от геометрии компрессора и, следовательно, в машине, рассчитанной на 0,4 Мпа, газ будет сжиматься на ту же величину и при меньшем давлении нагнетания. В тот момент, когда камера сжатия будет сообщена с нагнетательными патрубками, газ расширится до давления в этом патрубке и работа, затраченная на излишнее сжатие, пропадет без пользы.

Для того чтобы избавится от этого недостатка, на цилиндрической части корпуса предусматривают нагнетательные клапаны.

Регулирование производительности ротационных компрессоров достигается либо изменением числа оборотов ротора, либо дросселированием на всасывании. Машины, имеющие нагнетательные клапаны переводят на холостой ход, соединяя нагнетательный патрубок со всасывающим.

По сравнению с поршневыми компрессорами ротационные имеют ряд преимуществ:

  • компактность и небольшой вес; ротационный компрессор занимает площадь меньше поршневого компрессора той же производительности;
  • спокойная уравновешенная работа, обусловленная отсутствием кривошипно-шатунного механизма; благодаря этому под компрессор требуется небольшой фундамент;
  • большое число оборотов компрессора, допускающее применение многооборотных электродвигателей; большая равномерность подачи
  • простота конструкции; меньше, чем у поршневой машины, число деталей.

Наряду с этим ротационные компрессоры имеют следующие недостатки:

  • меньший КПД, чем у поршневых машин;
  • большая точность изготовления и более сложная технология;
  • ограниченное конечное давление.

Источник: www.drillings.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.