Компрессорные установки.
Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия и перемещения газов (воздуха) по трубопроводам. По принципу действия компрессоры подразделяются на объёмные и динамические. К объёмным компрессорам относятся поршневые, мембранные и роторные. Роторные компрессоры подразделяются на пластинчатые, жидкостно-кольцевые и винтовые.
В объёмных компрессорах давление газа повышается за счёт уменьшения пространства, в котором находится газ. К динамическим компрессорам относятся центробежные и осевые компрессоры. В них давление повышается при непрерывном движении газа через проточную часть машины за счёт энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося ротора. При этом кинетическая энергия преобразуется в потенциальную.
В зависимости от развиваемого давления машины для подачи газов называют вентиляторами, газодувками, компрессорами.
Вентилятор – машина, перемещающая газовую среду при степени повышения давления до = 1,15. Степень повышения давления - отношение давления газа на выходе из машины к давлению его на входе.
Газодувка – машина, работающая при 1,15, но искусственно не охлаждаемая.
Компрессор сжимает газ при 1,15 и имеет искусственное (обычно водяное) охлаждение полостей, в которых происходит сжатие газа.
По значению подачи компрессоры подразделяют на малые (до 0,015 м3/с), средние (от 0,015 до 1,5 м3/с) и крупные (свыше 1,5 м3/с).
Наибольшее распространение в системах ВК получили центробежные компрессоры. Они по сравнению с другими типами имеют преимущества:
отсутствуют элементы, совершающие возвратно-поступательное движение, поэтому они не требуют массивных фундаментов;
движущиеся поверхности этих компрессоров соприкасаются с неподвижными через подшипники, следовательно, у них нет быстроизнашивающихся узлов.
центробежные компрессоры имеют простую конструкцию, они экономичны в эксплуатации.
Поршневые компрессоры.
Принцип действия поршневых компрессоров тот же, что и поршневых насосов. Воздух сжимается в результате возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре. Поршневые компрессоры получили большое распространение, особенно для подачи небольших количеств воздуха.
Поршневые компрессоры подают воздух неравномерно, поэтому их обязательно комплектуют воздушным резервуаром – ресивером. В цилиндры компрессора недопустимо попадание пыли, песка и других загрязнителей, которые могут находиться в воздухе, поэтому на их всасывающих трубопроводах устанавливают фильтры для очистки воздуха.
Рис. 65. Схема устройства поршневого компрессора
Рис. 66. Поршневой компрессор с ресивером.
Пластинчатые компрессоры.
Основным рабочим органом ротационного компрессора является ротор со свободно скользящими пластинами. Ротор расположен эксцентрично внутри цилиндра компрессора, поэтому между образующими ротора и цилиндра остаётся серповидное пространство. При вращении ротора пластинки, расположенные в пазах, под действием центробежных сил плотно прижимаются к стенкам цилиндра. Число пластин доходит до 20...30 шт.,а средняя окружная скорость пластин составляет 10...16 м/с. Серповидное пространство между ротором и стенкой цилиндра таким образом разделяется на ряд отдельных отсеков переменного объёма. Объём этих отсеков, начиная от всасывающего патрубка в направлении вращения ротора вначале увеличивается, а затем уменьшается. В результате происходит сжатие заключённого в них воздуха, который выбрасывается под повышенным давлением в нагнетательный патрубок.
Рис. 67. Схема ротационного пластинчатого компрессора
1 всасывающий патрубок; 2 –ротор; 3 пластины (шибер); 4 – корпус; 5- холодильник; 6 и 7 - труба для подвода и отвода охлаждающей воды.
Одноступенчатые компрессоры развивают давление до 0,3...0,5 МПа, а двухступенчатые – до 1,5 МПа.
Смазка в цилиндры подаётся через крышки, а также сверления в валу ротора. В качестве смазки применяется вязкое масло. После компрессора всегда устанавливается маслосборник. Регулирование подачи осуществляют изменением частоты вращения вала, перекрытием всасывания пневматическим регулируемым клапаном. При конечной температуре не выше 600 компрессоры изготовляют без охлаждения. В качестве опор применяют подшипники качения.
Рис. 68. Ротационный компрессор