Центробежные машины

1. 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), ;

2. 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.

3. 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.

Осевые вентиляторы и компрессоры

1. Осевые вентиляторы

Схема осевого вентилятора:

1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – рама.

В корпусе расположено рабочее колесо – пропеллер с лопатками, изогнутыми по винтовой поверхности. Газ перемещается вдоль оси колеса при его вращении.

КПД их выше, чем у центробежных, ниже сопротивление вентилятора, меньше потери на трение газа о лопатки.

Напор в 3-4 раза меньше.

Осевые вентиляторы применяются для перемещения больших количеств газа при незначительном сопротивлении сети. Например, в аппаратах воздушного охлаждения.

2. Осевые компрессоры

Схема осевого компрессора:

1 – корпус; 2 – ротор; 3 – лопатки; 4 – направляющий аппарат.

На роторе размещены лопатки, имеющие форму винтовой поверхности.

Газ захватывается и перемещается вдоль оси ротора, одновременно участвуя во вращательном движении. Для устранения этого явления на стенках корпуса укрепляют неподвижные лопатки, образующие направляющий аппарат.

Осевые компрессоры применяют при больших подачах (расходах) и относительно невысоких степенях сжатия (3,4-4). Они имеют большое число ступеней (10-20) и работают без охлаждения газа.