§ 12.1. ВИДЫ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН

Собирательный термин «компрессорная машина» относится к компрессорам, вентиляторам и вакуумным насосам. Все эти машины предназначены для нагнетания газа из области низкого давления в область высокого давления.

Компрессоры действуют в оптимальном режиме при ε> 1, 15. Неохлаждаемые компрессоры (ε < 2,5 -3) называют воздуходувками, нагнетателями или продувочными насосами.

Вентиляторы в отличие от других компрессорных машин работают почти без повышения давления (в оптимальном режиме ε = 1 -1,15).

Вакуумные насосы предназначены для удаления газов и паров из сосудов при давлении в них ниже атмосферного. Степень повышения давления может быть высокой, хотя конечное давление обычно равно атмосферному.

Компрессоры соответственно способу действия можно разделить на три основные группы: объёмные, лопастные и струйные. При классификации по конструктивному признаку объёмные компрессоры подразделяются на поршневые и роторные, а лопастные - на центробежные и осевые.

Кроме того, все компрессоры различаются:

по конечному давлению - низкого давления (до 1 МПа), среднего (до 10 МПа), высокого (до 100 МПа) и сверхвысокого (более 100 МПа);

по роду перекачиваемого газа - воздушные, кислородные, аммиачные, для природного газа и др.;

по условиям эксплуатации : стационарные (с массивным фундаментом и постоянным обслуживанием); передвижные (перемещаемые при эксплуатации, иногда без постоянного обслуживания); автономные (с собственными вспомогательными системами, включенными в состав агрегата);

по системе охлаждения : без искусственного охлаждения; с воздушным охлаждением; с внутренним водяным охлаждением; с внешним охлаждением в одном, двух и т. д. промежуточных охладителях; охлаждаемые впрыскиванием жидкости.

Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются объёмная подача V(исчисляется обычно при условиях всасывания), начальное piи конечное p₂давления или степень повышения давления ε = p₂/p₁,частота вращения

nи мощность Nна валу компрессора.

Таблица 12.1. Основные характеристики компрессорных машин

Ниже рассмотрены принципиальные конструктивные схемы компрессорных машин.

Поршневой компрессор (однопоршневой, с одной ступенью сжатия) приведен на рис.

Рис. 12.2. Конструктивная схема роторного компрессора

1- корпус; 2- ротор; 3- пластины;

4 - всасывающий патрубок;

5 - подающий патрубок.

Рис. 12.1. Конструктивная схема

поршневого компрессора

Роторный компрессор пластинчатого типа представлен на рис. 12.2. При вращениимассивного ротора 2,в продольных пазах которого, могут свободно перемещаться стальные пластины 3, газ захватывается в межлопастные пространства, переносится от всасывающего патрубка 4к напорному 5и вытесняется в трубопровод. Вал роторного компрессора может соединяться с валом приводного двигателя, без редуктора. Это обусловливает компактность и малую массу установки в целом.

Центробежный компрессор (рис. 12.3) действует аналогично центробежному насосу. Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя (электродвигатель, паровая турбина) или непосредственно, или через механическую передачу, повышающую частоту вращения вала компрессора, чем достигается уменьше-

ние размеров компрессора, снижаются его масса и стоимость.

Рис. 12.3. Конструктивная схема двухступенчатого центробежного компрессора

Рис. 12.4. Схема осевого компрессора (семиступенчатого)

1 - рабочие лопасти; 2 - ротор

3 - направляющие лопасти

Осевой компрессор схематически изображен на рис. 12.4. Конструкция состоит из массивного ротора с несколькими венцами рабочих лопастей и корпуса, несущего венцы неподвижных направляющих лопастей. Газ всасывается в приемный патрубок и, двигаясь в осевом направлении, сжимается последовательно в лопастных ступенях компрессора. Через напорный патрубок газ вытесняется в трубопровод, ведущий к потребителям.

Привод осевых компрессоров - от электродвигателей, паровых и газовых турбин.