8.9 Ротационные компрессоры

Компрессоры с вращающимся вытеснителем принято называть ротационными.

Рабочие части таких компрессоров состоят из неподвижного корпуса, вращающегося ротора с замкнутыми камерами и вытеснителями различной формы.

По своему устройству ротационные компрессоры можно разделитьна следующие группы: пластинчатые, жидкостно-кольцевые, двухмоторные, включая винтовые.

Ротационные компрессоры относятся к объемным гидромашинам. Их преимуществами по сравнению с поршневыми компрессорами являются равномерность подачи, компактность и простота конструкции, отсутствие рабочих клапанов, динамическая уравновешенность и возможность непосредственного привода от высокоскоростных двигателей.

8 .9.1 Пластинчатый ротационный компрессор

По конструкции пластинчатый компрессор аналогиченпластинчатому насосу. Отличительной особенностью компрессор является наличие охладительной рубашки (рисунок 8.5

1-корпус; 2-ротор; 3-пластины; 4 – всасывающий клапан; 5 – напорный патрубок; 6 – направление.

Рисунок 8.5

Теоретическая подача насоса ;;.

Действительная подача за счет перетечек газа (между ячейками) через торцевые и радиальные зазоры пластин, за счет дросселирования и нагрева газа снижается по сравнению с теоретической, что учитываетсякоэффициентом подачи :,= 0,40,9 в зависимости от степени сжатия.

8.9.2. Жидкостно-кольцевой компрессор

Жидкостно-кольцевые компрессоры являются разновидностью пластинчатых компрессоров (рисунок 9.6):

При работе подается жидкость (вода О, которая образует жидкостное кольцо, концентрично расположенное относительно корпуса. Это кольцо уплотняет концы лопаток ротора, при этом между ступенью ротора и жидкостным кольцом образуется серпообразное пространство, используемое в качестве рабочего объема для сжатия газа. Лопатки ротора не касаются стенок корпуса, что в значительной степени снижает механические потери на трение и износ лопаток.

Рисунок 8.6

Жидкостно – кольцевые (рис.8.6) являются разновидностью ротационно - пластинчатых компрессоров. В этом случае при вращении эксцентрично размещенного в корпусе 2 рабочего колеса (ротора) с лопатками 1 и подаче жидкости образуется жидкостное кольцо 5.

Подобно ротационно – пластинчатым машинам в жидкостно – кольцевом компрессоре сжатие газа, поступающего в компрессор из патрубка 3, осуществляется в отсеках а, образуемых поверхностями жидкостного кольца и ротора, расположенного по отношению к корпусу 2 с эксцентреситетом е, и ограниченных лопатками рабочего колеса. В зоне всасывания происходит увеличение объема отсеков и заполнение их газом, в зоне нагнетания – уменьшение объема отсеков, сжатие газа и выхлоп в нагнетательный патрубок 4.

Количество жидкости в компрессорах должно быть достаточным для исключения зазора между цилиндрической частью ротора и жидкостным кольцом в промежуточной зоне 6. Лопатки ротора не касаются цилиндра компрессора, в результате чего исключается значительная доля потерь на механическое трение и износ лопаток. В этом и заключается смысл применения в компрессоре жидкости, которая служит также для уплотнения зазоров, охлаждает газ и осуществляет смазку трущихся деталей.

Теоретическая подача жидкостно-кольцевого компрессораопределяется по формуле

где R₁ и R₂ - радиусы основания и конца лопаток; L - ширина лопаток; а - минимальная величина погружения лопатки в жидкостное кольцо; - коэффициент, учитывающий влияние объема лопатки; п - число оборотов.

Действительная подача

где - коэффициент подачи, достигает значений = 0.95 .

Двухроторные и винтовые компрессоры по устройству аналогичны шестеренным и винтовым насосам, но имеют конструктивные особенности, связанные с тем, что перекачиваемая среда относится к сильносжимаемымжидкостям.