Описание способов регулирования.
Основное назначение регулирования винтовых компрессоров состоит в том, чтобы обеспечить переменную производительность при постоянном давлении нагнетания.
Применяемые способы регулирования основаны на том, что объемная производительность винтового компрессора (без учета протечек) прямо пропорциональна скорости роторов и при данной скорости не зависит от степени повышения давления. Обычно при проектировании производительность машины принимают на несколько процентов больше расчетной. В связи с этим все способы регулирования сводятся к уменьшению производительности при сокращении расхода газа потребителем, что достигается изменением скорости вращения ротора компрессора, а также выпуском (или перепуском) излишнего количества газа. Способы регулирования в значительной мере определяются свойствами двигателей, применяемых для привода компрессора.
В настоящее время серийно изготовляемые винтовые компрессоры снабжаются электромоторным приводом. Однако некоторые специальные винтовые компрессоры приводятся паровыми и газовыми турбинами, а также двигателями внутреннего сгорания.
Регулирование выпуском сжатого газа во всасывающий трубопровод или сжатого воздуха в атмосферу – простейший способ регулирования; он применяется при небольших уменьшениях расхода газа или в случаях, когда значительные изменения расхода газа происходят за короткий промежуток времени.
Регулирование изменением числа оборотов экономически наиболее целесообразно. При этом способе приводной двигатель должен обеспечивать постоянство крутящего момента в широком диапазоне скоростей вращения роторов. Таким требованиям отвечают: паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели постоянного тока, а также электродвигатели постоянного числа оборотов, соединенные с компрессором через редуктор с изменяемым передаточным отношением.
Такое регулирование в зависимости от конкретных условий допускает уменьшение числа оборотов компрессора до 40% от номинального, причем производительность сократится в еще большей мере, так как относительные протечки газа растут при уменьшении скорости.
Основной недостаток этого способа – высокая стоимость привода.
Построение всасывающего и нагнетательного окон компрессора.
Профили всасывающего и нагнетательного окон определяются прежде всего условием изоляции рабочих полостей на период внутреннего сжатия. Отсечные кромки всасывающего окна должны обеспечить изоляцию рабочей полости к моменту начала сжатия. Отсечные кромки нагнетательного окна должны обеспечить раскрытие рабочей полости в область нагнетания при достижении расчетной степени сжатия. Кроме того, всасывающее и нагнетательное окна должны иметь возможно большую площадь проходного сечения для сокращения местных гидравлических сопротивлений.
Прежде чем перейти к построению профиля окон, рассмотрим основные определяющие углы: угол начального этапа сжатия α1 и угол закручивания ведущего ротора τ1.
Рис. 15