Многоступенчатые компрессоры.

Одноступенчатые поршневые ком­прессоры с водяным охлаждением цилиндра применяются в основном для сжатия газов до давлений ме­нее 0,6 МПа. Более высокие давле­ния получают в многоступенчатых компрессорах с охлаждением газа в холодильнике после каждой сту­пени.

Многоступенчатые компрессоры выполняют в двух основных вариан­тах: 1) с дифференциальными порш­нями и несколькими ступенями сжа­тия в одном цилиндре или 2) со сту­пенями сжатия в отдельных цилин­драх.

На рис. 5 показана схема трехступенчатого компрессора с диф­ференциальным поршнем. Первая ступень сжатия выполнена разде­ленной, с двумя полостями. При движении поршня, например, вправо происходит впуск газа в левую полость первой Iа и третьей /// ступе­ней и сжатие газа в правой полости первой 16 и второй // ступеней.

Рис. 6. Схема двухступенчатого оппозитного компрессора со ступенями в отдель­ных цилиндрах.

Используя принцип создания ступеней при помощи поршня пере­менного диаметра, можно сконструи­ровать компрессор с различным ко­личеством ступеней. На рис. 6 показа на схема двухступенчатого компрессора со ступенями в отдель­ных цилиндрах. Размещение цилин­дров по обе стороны вала (оппозитная схема) получило в последнее время широкое распространение благодаря хорошей динамической уравновешенности. Кроме того, оппозитная схема позволяет сконст­руировать компрессор с любым ко­личеством ступеней при помощи увеличения числа рядов противопо­ложно расположенных цилиндров.

Конструкции поршневых компрессоров.

Поршневой компрессор состоит из двух групп деталей — цилиндровой группы и группы механизма движения. К первой группе относятся цилиндры и поршни, раз­меры и конструкция которых зависят от подачи компрессора, его рабочего давления и свойств сжимаемого газа, ко второй — картер, коренной вал, крейцкопфы и шату­ны; их размеры и конструкция определяют­ся передаваемой мощностью и частотой вращения вала.

Поршневые компрессоры выполняются с вертикальным, горизонтальным и угловым расположением осей цилиндров.

Вертикальные, компрессоры занимают небольшую площадь и имеют хорошую устойчивость. Они выпускаются многоряд­ными (до шести рядов цилиндров) и мно­гоступенчатыми (до шести ступеней сжа­тия) на подачу до 1,67 м³/с и широкий диапазон давлений, до 85 МПа.

Горизонтальные компрессоры более ти­хоходны, чем вертикальные, и занимают больше места, но их обслуживание более удобно. Трубопроводы и аппаратуру гори­зонтальных компрессоров можно размещать в подвале, освобождая тем самым площад­ку для обслуживания. Горизонтальные

компрессоры строятся на среднюю и большую (от 0,83 до 6 м³/с) подачи и широкий диа­пазон давлений, до 85 МПа.

Угловые компрессоры выпускаются с вертикально-горизонтальным и наклонным V- и W-образным расположением осей ци­линдров на подачу до 3 м^з/с и давление до 40 МПа. Характерные особенности угло­вых компрессоров — хорошая уравновешен­ность, небольшая масса, компактность и вы­сокая частота вращения вала (до 16,7 1/с) предопределили их широкое применение в промышленности.

Согласно ГОСТ 18985—75 воздушные поршневые .компрессоры на избыточное дав­ление 0,78 МПа подразделяются па:

бескрейцкопфные компрессо­ры с V-образным расположением осей ци­линдров (обозначаются ВУ) на подачу 0,05 и 0,1 м^з/с;

креицкопфиые компрессоры с прямоугольным расположением осей ци­линдров (ВП) на подачу 0,166; 0,332 и 0,5 м^з/с;

крейцкопфные оппозитные компрессоры с горизонтальным рас­положением осей цилиндров (ВМ) на по­дачу 0,83 и 1,66 м^з/с.

В условных обозначениях угловых и горизонтальных компрессоров имеются свои особенности.

Пример условного обозначения V-образного компрессора с подачей 0,5 м³/c (3 м^з/мин) и конечным избыточным давле­нием 0,78 МПа: компрессор ВУ-3/8 ГОСТ 18985—73.

Пример условного обозначения двух­рядного оппозитного компрессора с порш­невым усилием 100 кН, конечным избыточ­ным давлением 0,78 МПа и подачей 0,83 м^з/с (50 м^з/мин): компрессор 2ВМ 10—50/8 ГОСТ 18985—73.

На рис. 7 показан оппознтный компрессор типа ВМ с двумя ступенями сжатия. Воздух через всасывающий патру­бок 1 поступает в цилиндр первой ступени сжатия 2, где сжимается до давления око­ло 0,3 МПа, и затем направляется в про­межуточный воздухоохладитель 4. После охлаждения там до температуры 30—40°С воздух дожимается в цилиндре второй сту­пени 5 и подается в нагнетательный патру­бок 6. Приводной электродвигатель 3 рас­положен на конце коленчатого вала.