9.2. Винтовые компрессоры

В настоящее время широкое распространение получили компрессорные станции с винтовыми компрессорами. Винтовые компрессоры применяют как в передвижных, так и стационарных компрессорных станциях. Они выпускаются сухого сжатия и маслозаполненные. Впрыск масла в рабочую полость винтового компрессора обеспечивает повышение давления в ступени до 8–9 при высоких значениях к. п. д. Однако это приводит к возрастанию газодинамических потерь и снижению скорости оптимальной окружной скорости на 60–65 % по сравнению с компрессорами сухого сжатия. Зубья современных компрессоров имеют окружной, эллиптический и асимметрический профиль. Исследования и эксплуатация винтовых компрессоров показывают, что наиболее перспективным является асимметрический профиль (рис. 118). Также установлено, что для получения оптимальной величины объёма впадин между зубьями и достижения равной прочности обоих роторов при выполнении их с одинаковыми наружными диаметрами ведущий винт изготавливают с числом зубьев а ведомый с числом зубьев

9.2.1. Предварительный расчёт термодинамических параметров

Средние расчётные давления в рабочей камере при действительном цикле в процессе всасывания и в процессе нагнетания соответственно равны

Здесь и начальное давление всасывания и нагнетания; и потери давления в линии всасывания и нагнетания (окно, камера нагнетания, холодильник, глушитель шума и т. д.); относительные потери давления в линии всасывания, принимаемые в пределах относительные потери давления в линии нагнетания -

Предварительное значение коэффициента давления определяют из выражения

Отношение давлений в рабочей камере компрессора при действительном цикле

Предварительный коэффициент подогрева газа

где для компрессора сухого сжатия для маслозаполненных компрессоров.

Относительную величину внешних утечек принимают в зависимости от типа применяемых концевых уплотнений. Параметр принимают для компрессоров с уплотнениями запорной жидкостью (газом), частично поступающей в рабочую камеру.

Относительная величина внутренних утечек . Меньшие значения указанного параметра рекомендуют для маслозаполненных компрессоров большой производительности.

Одним из основных параметров, определяющих совершенство конструкции винтового компрессора, является относительная длина ротора, равная отношению длины ротора к диаметру винтовой части

В типоразмерном ряде винтов компрессоров предусмотрено четыре значения 1,5; 1,35; 1,0; 0,9. При этом для сухих компрессоров принимают 1,35; 1,0, а для маслозаполненных - 1,0; 0,9.

В типоразмерном ряде введено ограничение по величине относительного шага винтов для и 1,35 - а для и 0,9 -

В типоразмерном ряде возможны только четыре угла закрутки винтов 270, 300, 304 и 337 ⁰.

Коэффициент использования показывающий степень использования теоретического объёма парной полости в процессе всасывания

где максимальный полезный объём парной полости в момент начала сжатия; теоретический объём парной полости, обусловленный её геометрическими параметрами; длина винтовой части ротора; площади одной впадины ведущего и ведомого винтов; и внешний диаметр ведущего и ведомого винтов; коэффициент использования площади ведущего винта (для асимметричного профиля ); коэффициент использования площади ведомого винта (для асимметричного профиля ).

Коэффициент для винтов типоразмерного ряда определяют по табл. 9.2.

Таблица 9.2

	0,00128 0,9	0,00512 1,0	0,00705 1,35	0,01162 1,5	¾

При определении размеров роторов коэффициент использования принимают

Предварительное значение коэффициента производительности определяют по формуле