2 Устройство и действие центробежного компрессора.
Корпус 7 (см. рис. 11.1} имеет пространственную конфигурацию и поэтому чаще всего выполняется литым с технологическими и монтажными разъемами. Первые необходимы для изготовления отливок и в эксплуатации являются неразборными, вторые служат для удобства сборки и разборки компрессора.
Разъемы могут быть как в плоскостях, проходящих через ось машины, так и в плоскостях, перпендикулярных оси. Иногда отдельные части корпуса для облегчения могут изготовляться штампованными и сварными.
Рабочее колесо (РК) основной элемент компрессора. Вместе с направляющим аппаратом 3 оно образует вращающуюся лопаточную систему, в которой энергия двигателя преобразуется в кинетическую энергию направленного движения газа, а также происходит ее частичное преобразование в потенциальную энергию.
Вращающийся направляющий аппарат 3 представляет собой своеобразный осевой венец, предвключенный к рабочему колесу, обеспечивающий безударный вход потока на лопатки рабочего колеса. Вращающийся направляющий аппарат иногда выполняется за одно целое с колесом. Совокупность элементов 2 и 3 составляет лопаточный аппарат ротора.
Неподвижный входной направляющий аппарат представляет кольцевой венец неподвижных или поворотных лопаток. Благодаря ему создается предварительная закрутка потока перед рабочим колесом. Он может отсутствовать, если необходимости в такой закрутке нет.
Промежуточные воронки (кольца) 11 (см. рис. 11.2) предназначены для уменьшения гидравлических потерь при повороте потока от радиального до осевого на входе в рабочее колесо. В упрощенных конструкциях воронки могут отсутствовать.
Наружная и внутренняя обечайки (воронки) корпуса образуют кольцевой осесимметричный канал для подвода воздуха из окружающего пространства к рабочему колесу. Этот канал вместе с элементами 7 и 11 образует входное устройство компрессора (ВУ).
Безлопаточный (щелевой) диффузор (ЩД) 8 представляет собой кольцевое пространство за рабочим колесом, образованное боковыми стенками корпуса. Он служит для частичного преобразования кинетической энергии газа за рабочим колесом в потенциальную и для выравнивания поля скоростей потока перед следующим элементом.
Лопаточный диффузор (ЛД) 9 есть радиальный лопаточный венец, расположенный между боковыми стенками корпуса за щелевым диффузором. В лопаточном диффузоре заканчивается в основном преобразование кинетической энергии газа в потенциальную, происходящее с большей эффективностью, чем в безлопаточном диффузоре. Совокупность элементов 8 и 9 составляет диффузор компрессора.
Концевой диффузор 4 служит для выпуска сжатого газа в магистраль, к потребителю, одновременно используется для необходимого преобразования остаточной кинетической энергии в потенциальную и обеспечения нужной скорости на выходе из компрессора. Совокупность элементов 10 и 4 составляет выходное устройство компрессора (Вых. у.).
Уплотнения 5 предназначены для уменьшения протечек рабочей среды между вращающимися и неподвижными элементами компрессора. В высокооборотных центробежных компрессорах чаще всего используются бесконтактные лабиринтные уплотнения.
В судовых компрессорах в зависимости от массы ротора, условии работы и обслуживания могут применяться как подшипники скольжения, так и подшипники качения (поз. 6). В судовом одноступенчатом Центробежном компрессоре совокупность всех элементов газового тракта, в которых происходит повышение давления, иногда называют его проточной частью (пр. ч).
Принцип действия центробежного компрессора
Центробежный компрессор в основном состоит из корпуса и ротора, имеющего вал с симметрично расположенными рабочими колёсами. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы. Под действием этих сил газ перемещается от оси компрессора к периферии рабочего колеса, претерпевает сжатие и приобретает скорость. Сжатие продолжается в кольцевом диффузоре из-за снижения скорости газа, то есть преобразования кинетической энергии в потенциальную. После этого газ по обратному направляющему каналу поступает в другую ступень компрессора и т.д.