Ротационные компрессоры и газодувки

а) Пластинчатые компрессоры

Схема ротационного пластинчатого компрессора:

1 – корпус; 2 – ротор; 3 – скользящие пластины

AB – всасывание; BC – сжатие; CD – нагнетание; DA – расширение газа в «мёртвом» пространстве.

Пластины свободно перемещаются в пазах эксцентрично расположенного ротора. Центробежная сила плотно прижимает пластины к внутренней поверхности.

Давление в одноступенчатом компрессоре 2,5-5 атм.

Давление в двухступенчатом компрессоре 8-15 атм.

б) Водокольцевые компрессоры.

Схема ротационного водокольцевого компрессора:

1 – корпус; 2 – ротор; 3 – всасывающее отверстие; 4 – нагнетательное отверстие.

В корпусе эксцентрично расположен ротор с лопатками плоской формы. Вода отбрасывается при вращении ротора к периферии и образует водяное кольцо, соосно с корпусом компрессора и эксцентрично по отношению к ротору.

Между лопатками и водяным кольцом образуются ячейки, объём которых изменяется.

Водокольцевые компрессоры используются в качестве вакуум-насосов или гузодувок (небольшого избыточного давления).

Они носят ещё название компрессоров с жидкостным поршнем (его роль играет водяное кольцо).

в) Ротационные газодувки

Схема ротационной газодувки:

1 – корпус; 2 – барабан (поршень); 3 – всасывающий патрубок; 4 – нагнетательный патрубок.

На двух параллельных валах вращаются два барабана. Первый вращается от электродвигателя, второй связан с ним зубчатой передачей с n=1.

При вращении поршни плотно прилегают друг к другу, образуя две разобщённые камеры. В одной происходит всасывание, в другой нагнетание.

Центробежные машины

а) Вентиляторы условно делятся на вентиляторы:

· Низкого давления P<100 мм. вод. ст.

· Среднего давления P=100-300 мм. вод. ст.

· Высокого давления P=300-1000 мм. вод. ст.

Схема вентилятора низкого давления:

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – всасывающий патрубок; 4 – нагнетательный патрубок.

В спиралеобразном корпусе вращается барабан с большим числом лопаток.

Характеристики центробежных вентиляторов аналогичны центробежным насосам. Рабочий режим – точка пересечения характеристики сети и характеристики вентилятора.

Напор вентилятора:

;

Мощность на валу:

;

Q – производительность (м³/с), ;

б) Турбогазодувки

Схема турбогазодувки:

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – направляющий аппарат; 4 – всасывающий патрубок;

5 – нагнетательный патрубок.

Рабочее колесо с лопатками, подобное центробежному насосу. Колесо помещают внутри неподвижного направляющего аппарата, в котором происходит преобразование кинетической энергии газа в потенциальную энергию давления.

Направляющий аппарат представляет собой два кольцевых диска, соиденённых между собой лопатками с наклоном, противоположным наклону лопаток рабочего колеса.

Многоступенчатые турбогазодувки имеют несколько колёс (3-4).

Схема многоступенчатой турбогазодувки:

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – направляющий аппарат; 4 – обратный канал.

После колеса газ поступает в направляющий аппарат и обратный канал, снабжённый неподвижными направляющими рёбрами.

Ширина колеса с увеличением степени сжатия (уменьшением объёма газа) уменьшается – при постоянном диаметре. Поэтому становится возможным сжатие газов в каждой последующей ступени без изменения скорости вращения и изменения формы лопаток.

Газ в турбогазодувках не охлаждают. Степень сжатия 3-3,5.

в) Турбокомпрессоры. Устройство их аналогично турбогазодувкам. Число рабочих колёс больше и выше скорость вращения (240-270 м/с). Давление нагнетания до 25-30 атм. Изменяется не только ширина, но и диаметр рабочих колёс. Также имеется направляющий аппарат и обратный канал. Между группами колёс часто устанавливают промежуточные холодильники.