Вопрос 3.18. Ротационные компрессоры

В ротационных машинах сжатие газа осуществляется в камерах с периодически уменьшающимся объемом, т.е. принцип действия та­ кой же как у поршневых машин. Разница состоит в том, что в ротаци­ онных машинах вместо поршня, имеющего возвратно-поступатель­ ное движение, сжатие осуществляется в специальных камерах, обра­ зованных пластинами ротора, двигающимися все время в одном на­ правлении.

Устройство ротационной машины видно из рис. 3.17. Внутри чугунного корпуса 1, имеющего внутри цилиндрическую расточ­ ку, 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.

	Газ,	поступающий
	в компрессор через вса­
	сывающий патрубок, от­
	секается пластинами при
	вращении ротора в тот
	момент, когда происхо­
	дит соприкосновение ка­
	меры с краем цилиндри­
	ческой расточки корпуса
	(точка а). По мере пово­
	рота ротора расстояние
	между ним и корпусом,
Рис. 3.17. Ротационный компрессор	а следовательно,и объем
камеры	сжатия умень-
- 1 1 0 -

шаются. Пластины при этом утапливаются в пазы ротора. Сжатие про­ исходит до тех пор, пока пластина не дойдет до окна имеющегося в цилиндрической части корпуса со стороны камеры нагнетания (точ­ ка 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 воздействи­ ем центробежной силы всегда прижаты к цилиндрической расточке корпуса, а в момент прохождения над окнами удерживается специ­ ально 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 компрессоразаключается в следую­щем. Степень сжатия ротационного компрессора не зависит от дав­ ления в нагнетательном трубопроводе, а зависит от геометрических размеров компрессора. Если компрессор рассчитан на давление на­ гнетания 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 каме­ ры сжатия в процессе перемещения ее от всасывающего окна к нагне­ тательному 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 на­ гнетания. В тот момент, когда камера сжатия будет сообщена с нагне­ тательными патрубками, газ расширится до давления в этом патруб­ ке и работа, затраченная на излишнее сжатие, пропадет без пользы.

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

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

По сравнению с поршневыми компрессорамиротационные име­ют ряд преимуществ:

- компактность и небольшой вес; ротационный компрессор зани­ мает площадь меньше поршневого компрессора той же производи­ тельности;

- спокойная уравновешенная работа, обусловленная отсутствием кривошипно-шатунного механизма; благодаря этому под компрессор требуется небольшой фундамент;

- 1 1 1 -

- большое число оборотов компрессора, допускающее примене­ ние многооборотных электродвигателей; большая равномерность по­ дачи

- простота конструкции; меньше, чем у поршневой машины, чис­ ло деталей

Наряду с этим ротационные компрессоры имеют следующие не­ достатки:

- меньший КПД, чем у поршневых машин;

- большая точность изготовления и более сложная технология;

- ограниченное конечное давление.