Конструктивное устройство различных типов компрессоров: центробежного, осевого.
Проточную часть осевого компрессора образуют: всасывающая камера (ВК); входной направляющий аппарат (ВНА); рабочие колеса (РК), промежуточные направляющие аппараты (ПНА); спрямляющие аппараты (СА); диффузор (Д); выходное устройство (ВУ).
Проточная часть осевого компрессора состоит из ступеней, которые в зависимости от расположения в проточной части подразделяются на всасывающую, промежуточные и концевую. К всасывающей ступени относятся всасывающая камера, ВНА, РК и следующий за ним ПНА. Промежуточные ступени состоят из совокупности одного РК и следующего за ним ПНА. Концевую ступень образуют РК, следующий за ним СА, диффузор и выходной устройство, переходящее в нагнетательный патрубок.
Проточная часть центробежного компрессора состоит из элементов, которые по своему назначению аналогичны элементам осевого компрессора, но отличаются конструктивно. Всасывающая ступень включает в себя всасывающую камеру (ВК), рабочее колесо (РК), лопаточный или безлопаточный диффузор (ЛД или БЛД), поворотное колено (ПК), обратно-направляющий аппарат (ОНА). Промежуточная ступень – РК, ЛД или БЛД, ПК, ОНА. Концевая ступень вместо ПК и ОНА имеет выходное устройство (ВУ). На рис.1.5 промежуточная ступень отсутствует, а в случае одноступенчатого нагнетателя всасывающая ступень одновременно является и концевой.
Рис. 1.4. Схема осевого компрессора: РК – рабочее колесо; ВНА – входной направляющий аппарат; ПНА – промежуточный направляющий аппарат; СА – спрямляющий аппарат; Д – диффузор; ВК – всасывающая камера; ВУ – выходное устройство; РП – радиальный подшипник; РУП – радиально-упорный подшипник; У – уплотнения
Рис. 1.5. Схема центробежного компрессора: ВК – всасывающая камера; БЛД – безлопаточный диффузор; ЛД – лопаточный диффузор; ПК – поворотное колено; ОНА – обратно-направляющий аппарат; ВУ – выходное устройство; Д – думмис
Опорные узлы ротора стационарных машин представляют собой обычно подшипники скольжения. Один из них, воспринимающий радиальные нагрузки от веса ротора, называется радиальным подшипником (РП), или опорным. Другой, воспринимающий кроме радиальной еще и осевую нагрузку, называется радиально-упорным подшипником (РУП), или опорно-упорным.
Причиной появления в турбокомпрессорах осевого усилия, направленного в сторону всасывания, является наличие перепада давлений на дисках рабочих колес, т.к. из-за перетечек между ступенями давление на стороне диска, обращенной в сторону нагнетания больше, чем на противоположной стороне. В многоступенчатых машинах осевое усилие может достигать большой величины, и РУП не может его компенсировать. Поэтому для разгрузки компрессора от осевого сдвига применяют думмис (разгрузочный поршень), изображенный на схеме центробежного компрессора (рис. 1.5), но может применяться и в конструкциях осевых компрессоров. Сторона думмиса, обращенная к РК концевой ступени, нагружена давлением близким к давлению нагнетания, а противоположная сторона думмиса сообщается с всасывающим патрубком (или с атмосферой для воздушных компрессоров). Этот перепад давлений вызывает силу, направленную в сторону нагнетания, что компенсирует осевой сдвиг ротора.
Для уменьшения утечек сжимаемого газа за пределы компрессора и перетечек между ступенями внутри компрессора служат концевые и межступенчатые уплотнения. На рис.1.4 и 1.5 изображены лабиринтные уплотнения, что характерно для воздушных компрессоров.