Теоретична частина
Компресором називають машину, призначену для стиску різних газів до надлишкового тиску не нижче 0,015 МПа, а також для їх подальшого переміщення. Початковий тиск газу (тиск усмоктування) може бути менше атмосферного (вакуум-компресори), рівним або більше атмосферного (циркуляційні й компресори, що дожимають).
Компресори одержали широке поширення в сучасній техніці, є найважливішим енергетичним устаткуванням у хімічній, нафтовій (нафтопереробні заводи), металургійній (доменні печі), гірничорудній, харчовій промисловостях, на залізниці, в авіації (газотурбінні установки і реактивні двигуни). Стисле компресорами повітря використовують також в різних пневматичних інструментах, поршневих двигунах внутрішнього згоряння для розпилення палива, запуску й продувки. В промисловості будівельних матеріалів стиснене повітря використовують в ежекторних установках для перекачування гарячих газів, для розпилення мазуту в форсунках, що встановлені на випалювальних і інших печах.
Компресори низького тиску (до 0,11 МПа), називані вентиляторами, широко застосовують для переміщення і подачі повітря в калорифери сушильних установок, повітропідігрівники, топки.
За принципом дії й пристрою компресори діляться на дві групи:
об'ємні;
динамічні.
Об'ємний компресор – це компресор статичного стиску, що відбувається внаслідок зменшення об'єму робочої камери, де знаходиться газ. У процесі зміни об'єму камера по черзі з'єднується з порожниною низького і високого тиску газу, а якийсь час від’єднана від обох порожнин. За повний період зміни об'єму камери газ, що перебуває в ній, переміститься з порожнини низького тиску в порожнину високого тиску. До об'ємних компресорів відносяться всі види поршневих компресорів, гвинтові й роторні машини.
У динамічні або турбокомпресорах передача енергії до газу відбувається безупинно в обертовому робочому колесі з лопатками. При обтіканні потоком газу профілів лопаток обертового колеса, виникає піднімальна сила, що викликає прискорення потоку, збільшення його швидкості й тиску. До динамічних компресорів ставляться відцентрові, осьові, вихрові компресори.
Мал. 13. Теоретична й індикаторна діаграми компресора.
М
ожна
класифікувати компресори по створюваних
тисках нагнітання, по продуктивності,
по виду стисливого газу та ряду інших
ознак.
Основними показниками роботи компресорів є продуктивність (кількість газу, що подається компресором споживачеві за одиницю часу, кг/с або м3/с), ступінь підвищення тиску (відношення тиску газу на виході з компресора до тиску на вході), ККД і споживана потужність.
Незважаючи на розходження принципів стиску в компресорах та їх конструктивні відмінності, термодинаміка процесів стиску в них однакова для будь-яких типів машин. Процеси в компресорах описуються тими самими рівняннями. Тому для дослідження і аналізу процесів, що протікають у будь-якій машині для стиску газу, розглянемо роботу найбільш простого одноступінчастого поршневого компресора, у якому всі явища добре вивчені і є наочними.