Лекция 8

Роторные компрессоры.

8.1 Одновальные компрессоры

Пластинчатый компрессор (рис. 8.1) состоит из цилиндра, в котором эксцентрично расположен ротор с пластинами, вставленными в его пазы. В отличие от шиберного насоса, вращающиеся меж-пластинчатые камеры, бу­дучи изолированными, из­меняют свой объем от мак­симального значения до минимального, вследствие чего газ сжимается посте­пенно от момента отсечки камеры от всасывающего канала в точке а до мо­мента, когда передняя пластина камеры достигнет кромки выхлопного окна Ъ. После мгновенного выравнивания давление в камере сохраняется постоянным до тех пор, пока задняя пластина камеры не достигнет кромки с вы­хлопного окна. При движении камеры от с до d остаток газа рас­ширяется.

Рис. 8.1. Схема пластинчатого компрессора.

Как видно из диаграммы изменения давления, изображенной справа на том же рисунке, действие рассматриваемого компрессора в основном аналогично действию поршневого. Однако в отличие от последнего конечное давление сжатия зависит не от давления в нагне­тательном патрубке компрессора, а только от степени сжатия камеры на участке аЬ.

Число пластин изменяется от двух для малых машин, до 20—30 для крупных машин. Наклонное расположение пластин в сторону вращения вала уменьшает опасность защемления в пазах ротора ввиду благоприятного направления усилия, действующего на каж­дую пластину. Материал пластин — сталь, дюраль, пластмасса. Частота вращения ротора ограничивается максимальной окружной скоростью конца пластины, равной примерно 13 м/сек, превышение которой приводит к быстрому износу пластин. Для уменьшения сил трения в цилиндр устанавливают два кольца, свободно вращающиеся и увлекаемые пластинами. Последние прижимаются к кольцах и скользят по их внутренней поверхности. При этом окружную ско­рость можно увеличить примерно до 18 м/сек.

В одноступенчатом охлаждаемом компрессоре отношение давлений не превышает 5. Более высокие отношения давлений осуществляют в двухступенчатых компрессорах.

Водокольцевой компрессор (рис. 8.2) отличается тем, что в качестве замыкателя используется водяное кольцо, обра­зующееся внутри цилиндра при вращении в нем рабочего колеса с радиальными лопатками. Рабо­чей камерой служит серповидное в поперечном сечении простран­ство, образующееся вследствие эксцентриситета между ротором и водяным кольцом. Всасывающее и нагнетательное отверстия рас­положены в торцевых крышках. Вода непрерывно обновляется, что обеспечивает охлаждение газа в процессе сжатия.

Рис 8.2. Схема водокольцевого компрессора.

1 - отверстие всасывания; 2 - отверстие нагнетания; 3— водяное кольцо.

Коэффициент полезного дей­ствия водокольцевых компрессо­ров невелик (0,4—0,45) вследствие трения лопаток о воду, и слоя воды о стенки цилиндра. Однако для некоторых условий, например для подачи запыленного газа, такие компрессоры очень выгодны.

Эти же машины используют в качестве вакуум-насосов, когда среда содержит капельную влагу, а также для создания- разрежения в центробежных насосах при их запуске.