Ротационные компрессоры работают по тому же принципу, что и поршневые машины, т.е. по принципу вытеснения. Основная часть энергии, передаваемой газу, сообщается при непосредственном сжатии.
Сущность действия ротационного компрессора заключается в том, что независимо от его конструктивных особенностей, всасывание газа или воздуха производится той полостью компрессора, объем которой увеличивается при вращении ротора.
Содержание статьи
Принцип работы ротационного компрессора состоит в том, что засасываемый газ попадает в замкнутую камеру, объем которой, перемещаясь при вращении ротора, уменьшается. Сжатие за чет уменьшения объема приводит к увеличению давления и выталкиванию газа в нагнетательный патрубок.
Видео:Винтовой компрессор GEA Grasso: усовершенствованный, энергоэффективный, надежный.Скачать
Типы компрессоров
Ротационные нагнетатели, развивающие избыточное давление до 0,28 – 0,3 МПа (при атмосферном давлении на входе), называют воздуходувками, а создающие более высокое давление — компрессорами.
Ротационный компрессор и воздуходувки имеют ряд преимуществ перед поршневыми:
уравновешенный ход из-за отсутствия возвратно-поступательного движения;
возможность непосредственного соединения с электродвигателем;
равномерная подача газа;
меньший вес конструкции;
отсутствие клапанов.
Вместе с тем, по сравнению с поршневыми, ротационные компрессоры имеют более низкий механический КПД, развивают более низкое давление, требуют более высокой точности изготовления.
Наибольшее распространение в различных отраслях пищевой промышленности получили два типа ротационных машин:
Ротационно пластинчатые компрессоры – применяются для создания относительно высокого давления (0,3 – 0,4 МПа). Если установить последовательно два ротационных пластинчатых компрессора с промежуточным охлаждением воздуха, то можно обеспечить давление до 0,7 МПа и более. Одноступенчатый пластинчатый компрессор работая как вакуум-насос, может создавать вакуум до 90%, а при особой тщательности изготовления и монтажа – до 95%.
Ротационный винтовой компрессор в настоящее время в основном используется в холодильной технике. Принцип его работы схож с работой винтового насоса и состоит в следующем. Когда вращаются винты, то на стороне выхода зубьев из зацепления освобождаются так называемые впадины – полости между зубьями. Из-за создаваемого компрессором разрежения эти полости заполняются паром, поступающим из всасывающего патрубка В момент, когда на противоположном торце роторов полости полностью освобождаются от заполняющих их зубьев, объем полости всасывания достигает максимальной величины. Пройдя всасывающее окно, полости разъединяются с камерой всасывания.
По мере входа зуба ведомого ротора во впадину ведущего занимаемый газом объем уменьшается и газ сжимается. Процесс сжатия паров в парной полости продолжается до тех пор, пока уменьшающийся объем со сжатым паром не подойдет к кромке окна нагнетания.
Ротационный компрессор с двумя вращающимися поршнями используется как низконапорные воздуходувки с избыточным давлением 0,06 – 0,08 МПа. Такой компрессор, работая как вакуум насос, создает вакуум до 70%.
Устройство ротационного компрессора
Ротор компрессора 2 расположен эксцентрично в цилиндре. В роторе сделаны радиальные прорези, в которых свободно перемещаются пластины 5. Вокруг цилиндра расположена водяная рубашка 4 для охлаждения компрессора. При вращении ротора по часовой стрелке через патрубок 1 происходит всасывание, а через патрубок 6 – нагнетание газа.
Благодаря эксцентричному расположению ротора при его вращении образуется серповидное пространство, разделенное пластинами на отдельные камеры. Пластины выходят из пазов ротора вследствие действия центробежной силы и прижимаются к стенкам цилиндра.
Ротационный компрессор принцип работы
Так как крышки компрессора примыкают к торцевым поверхностям ротора с малым зазором, отдельные камеры, на которые делится серповидное пространство, оказываются изолированными, увеличивающимися до некоторого объема 3, а затем уменьшающимися.
Вследствие того, что объем газа в камерах левой части серповидного пространства увеличивается, всасывание происходит через патрубок 1, а нагнетание через патрубок 6, так как при дальнейшем перемещении ротора происходит уменьшение объема газа в камерах и его выталкивание.
Для уменьшения трения центробежная сила пластин воспринимается двумя разгрузочными кольцами 2, которые охватывают пластины и свободно вращаются в цилиндре. В зазор между внешней поверхностью разгрузочных колец и внутренней поверхностью выточек в цилиндре через отверстия подается масло. Число пластин в таких компрессорах обычно бывает не менее двадцати, чтобы уменьшить перепад давления между камерами и этим ослабить перетекание газа и увеличить объемный КПД.
Читайте также: Если в пруду стоит компрессор
Для предотвращения чрезмерного износа цилиндра и пластин, окружная скорость на внешней кромке пластин должна быть не больше 10 – 12 м/с. Для обеспечения плотного прилегания пластин к внутренней поверхности цилиндра необходимо, чтобы минимальная окружная скорость была в пределах 7-7,5 м/с. Поэтому изменение частоты вращения ротационных компрессоров допустимо только в определенных пределах.
Воздуходувки
В качестве воздуходувок чаще всего применяется ротационный компрессор с двумя вращающимися поршнями.
Такие компрессоры могут применяться и как вакуум насосы, например во всасывающих системах пневмотранспорта зерна и солода на пивоваренных и спиртовых заводах.
Конструкция такого компрессора состоит из корпуса 3, в котором вращаются в противоположных направлениях два поршня 4, профилированных в виде восьмерок с циклоидальным зацеплением. Привод осуществляется с помощью зубчатой передачи.
В процессе вращения поршни непрерывно соприкасаются, разделяя объем корпуса на отдельные камеры. Воздух всасывается через патрубок 5, а затем при повороте роторов он попадает в замкнутую камеру 1 (заштрихованную на рисунке) и, не меняя объема, перемещается к нагнетательному патрубку 2, через который выталкивается в нагнетательный трубопровод или наружу.
Следовательно, сжатие происходит только в самом конце цикла в момент сообщения замкнутой камеры с воздухом в нагнетательном патрубке воздуходувки.
Недостатками ротационных компрессоров с двумя вращающимися поршнями считают существенное уменьшение объемного КПД при малейшем увеличении зазоров, а так же сильный шум, который создают воздуходувки во время работы.
Видеоматериалы
Ротационный компрессоры бывают нескольких типов – это ротационной винтовой тип компрессора, ротационный пластинчатый тип компрессора и воздуходувки.
Оборудования этого вида относится к объемному типу компрессоров и осуществляет работу по нагнетанию воздуха за счет сжатия вещества с помощью вращающегося ротора.
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Ротационные, центробежные и винтовые компрессоры
Ротационные компрессоры. В ротационных компрессорах ротор имеет вращательное движение. По характеру движения ротора различают компрессоры с катящимся и вращающимся ротором.
По сравнению с поршневыми ротационные компрессоры имеют меньшую массу и габариты и хорошо уравновешенный механизм движения.
Недостаток ротационных компрессоров по сравнению с поршневыми — необходимость их изготовления с высоким классом точности , так как большие значения к. п. д. достигаются только при минимальных неплотностях между ротором и торцами цилиндра или пластинами и стенками.
Схема действия компрессора с катящимся ротором показана на рисунке 4.13.
Рисунок 4.13 – Схема работы ротационного компрессора с катящимся ротором
Ротор 2, вращаясь с эксцентриковым валом, перекатывается по внутренней поверхности цилиндра 1. Так как оси цилиндра и ротора не совпадают, то между поверхностью ротора и зеркалом цилиндра образуется серповидная полость. Пластина 3, плотно прижатая пружиной к ротору, разделяет эту полость на две части — всасывающую и нагнетательную. В верхнем положении ротора всасывающее окно перекрыто, при этом полость цилиндра заполнена паром. По мере движения поршня вниз объем полости перед ротором уменьшается, благодаря чему пар сжимается, и в образующуюся полость за ротором поступает пар из всасывающего окна. Когда давление пара в полости сжатия станет выше, чем в нагнетательном трубопроводе, открывается нагнетательный клапан 4 и пар выталкивается из цилиндра катящимся ротором.
Всасывающих клапанов такие компрессоры обычно не имеют. Примером использования ротационных компрессоров с катящимся ротором в промысловом флоте может служить компрессор «Ротаско», работающий на аммиаке, хладоне-12 и хладоне-22 в одноступенчатых холодильных машинах при степени сжатия рк/рй паров холодильного агента до 25.
Читайте также: Кпд компрессора от температуры
Ротационные компрессоры с вращающимся ротором применяют, главным образом в качестве поджимающих (бустер-компрессоров) в двухступенчатых установках. Установленные ранее на судах промыслового флота ротационные компрессоры с вращающимся ротором в настоящее время заменяются винтовыми.
Центробежные компрессоры.Центробежные компрессоры применяют в интервале температур от 5 до -100°С и холодопроизводительности от 116 300 до нескольких млн. Вт.
Основные элементы центробежного компрессора — корпус, рабочее колесо с лопатками, насаженное на вал, диффузор, обратный направляющий аппарат. Рабочее колесо, диффузор и обратный направляющий аппарат образуют ступень.
Центробежные компрессоры могут иметь одну или несколько ступеней, принцип их работы следующий: парообразный холодильный агент из всасывающего трубопровода поступает во всасывающую камеру, затем в пространство, образованное лопатками рабочего колеса, вращающегося с большой скоростью.
Под действием центробежных сил пар отбрасывается к периферии, при этом увеличивается скорость пара, т. е. кинетическая энергия. С периферии рабочего колеса пар поступает в диффузор, где его скорость падает, а давление возрастает. После выхода из диффузора в многоступенчатых компрессорах поток пара через обратный направляющий аппарат подводится к следующему колесу, в одноступенчатых — отводится из компрессора. В настоящее время центробежные компрессоры на судах не применяют.
Винтовые компрессоры. На судах промыслового флота эксплуатируются винтовые компрессорные агрегаты отечественные, производства «Кюльаутомат» (ГДР) и компрессоры шведской фирмы «Сталь». Винтовые компрессоры имеют преимущества перед поршневыми и ротационными.
У винтовых компрессоров нет всасывающих и нагнетательных клапанов (этим снижаются дроссельные потери), нет деталей с возвратно-поступательным движением, отсутствует трение между ротором и корпусом компрессора. Все эти особенности повышают надежность работы, уменьшают энергетические потери в (компрессоре, увеличивают межремонтные сроки. Кроме того, в отличие от центробежных, степень повышения давления в винтовых компрессорах не зависит от скорости вращения роторов, без конструктивных изменений можно использовать различные холодильные агенты независимо от их молекулярной массы.
Винтовые компрессоры бывают сухие и, маслозаполненные. В холодильных машинах одно- и двухступенчатого сжатия применяют только маслозаполненные винтовые компрессоры для работы на аммиаке и хладонах при холодопроизводителъности от 200 до 2000 кВт и степени сжатия рк/ро паров холодильного агента до 20.
Заполнение маслом рабочей полости снижает уровень шума, повышает производительность компрессора благодаря уменьшению внутренних перетечек пара, снижается температура перегрева пара в конце сжатия. Применение маслозаполненных компрессоров позволяет расширить область одноступенчатого сжатия, приблизить процесс сжатия к изотермическому, повысить надежность и долговечность работы машины, осуществить полную автоматизацию. Однако наличие системы смазки и маслоотделения, включающей емкостные и теплообменные аппараты, фильтры, электронасос, арматуру и приборы автоматики, увеличивает габариты установки, массу, стоимость изготовления, усложняет эксплуатацию.
Маслозаполненный винтовой компрессор (рисунок 4.14) 1 состоит из корпуса, двух винтовых роторов (ведущего и ведомого), двух торцевых крышек, сальника, подшипника и механизма регулирования холодопроизводительности. Корпус компрессора отлит из чугуна, выполнен одноблочным (с одним вертикальным разъемом) и включает в себя блок цилиндров, корпус подшипников и разгрузочных поршней и камеру нагнетания.
Окна всасывания и нагнетания относительно рабочей полости корпуса компрессора расположены по диагонали, окно всасывания — сверху, нагнетания — снизу.
Роторы компрессора имеют асимметричный профиль зубьев и установлены в опорных подшипниках скольжения втулочного типа с баббитовой заливкой, воспринимающих действующие усилия. Ведущий ротор выполнен с выпуклыми, ведомый — вогнутыми зубьями, число которых обычно равно соответственно 4 и 6.
Вращающий момент от электродвигателя передается только ведущему ротору, а ведомый вращается ведущих с помощью синхронизирующих шестерен, а также давлением пара, сжимаемого в рабочих полостях
  |
Рисунок 4.14 – Маслозаполненный винтовой компрессор:
а — продольный разрез; б — поперечный разрез:
1 — корпус; 2 — ведущий ротор; 3 — опорные подшипники скольжения; 4 — разгрузочный поршень; 5 — упорный подшипник качения; 6,7 — шестерни, синхронизирующие движение ведущего и ведомого роторов; 8 — валик для перемещения золотника; 9 — винт; 10 — Шпонка золотника, удерживающая его от проворачивания; 11—гайка; 12 — золотник;
Читайте также: Компрессор для авто сити ап
В последних конструкциях винтовых компрессоров синхронизирующие шестерни отсутствуют и вращение от ведущего ротора к ведомому передается только давлением сжимаемого пара. Роторы вращаются в противоположных направлениях, не соприкасаясь друг с другом. Зазор между ними обеспечивается очень точным изготовлением профилей зубьев.
Осевые усилия, действующие на роторы, воспринимаются сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками. Для восприятия рабочих осевых усилий имеются разгрузочные масляные поршни, установленные на валах роторов. Предохранительные клапаны одноступенчатых винтовых компрессоров должны открываться и перепускать пар с нагнетательной стороны на всасывающую при разности давлений 2,0 МПа, поджимающих винтовых компрессоров (СНД в двухступенчатых холодильных машинах) – при разности давления 1,4 МПа. Винтовые компрессоры допускают автоматическое бесступенчатое (плавное) регулирование холодопроизводительности от 10 до 100%- Плавное регулирование осуществляется подвижным золотником, который перемещается вдоль оси роторов и образует часть поверхности цилиндра компрессора. При крайнем положении золотника на стороне всасывания производительность компрессора будет номинальной. При перемещении золотника в сторону нагнетания рабочая длина винтов уменьшается, в результате снижается производительность.
Бесступенчатое регулирование производительности компрессора обеспечивается плавностью, перемещения; подвижного золотника. Подвижной золотник служит также для разгрузки компрессора во время пуска. Это позволяет применять электродвигатели с нормальным пусковым моментом и исключать значительные пусковые перегрузки на электрическую сеть. Перемещение золотника осуществляется электродвигателем через червячный редуктор или вручную с помощью маховика, расположенного на корпусе червячного редуктора.
Рабочий цикл винтового компрессора состоит из всасывания, сжатия, нагнетания. Для каждой отдельно взятой парной полости эти процессы последовательно чередуются, но так как полости следуют одна за другой, то подача пара идет непрерывно.
В момент освобождения полости (впадины) одного винта от зубьев второго, находящегося в зацеплении с первым, она оказывается против окна всасывания.
Вследствие разряжения, образующегося в полости, происходит всасывание паров холодильного агента из трубопровода. В следующий момент полость всасыванияотсекается ОТ камеры всасывания. На этом процесс всасывания заканчивается. Образуется полость, ограниченная поверхностями винтов и корпуса, причем зуб ведомого винта постепенно заполняет впадину ведущего винта, уменьшая ее объем — происходит сжатие пара. При дальнейшем вращении зуб (следующий за впадиной) ведущего винта заполняет впадину ведомого винта и сжатие продолжается в парной полости.
В процессе сжатия в парные полости через отверстия в золотниковом поршне впрыскивается масло, оно уменьшает внутренние перетечки пара и снижает его температуру при сжатии. Внутреннее сжатие заканчивается, когда полость подойдет к окну нагнетания.
В винтовых компрессорах внутреннее давление сжатия зависит от геометрии роторов и площади окна нагнетания. Отношение начального объема парной полости к ее объему в момент соединения с камерой нагнетания называется геометрической степенью сжатия (Ψг). Отношение давления в парной полости в момент соединения ее с окном нагнетания к давлению всасывания называется внутренней степенью сжатия (Ψвн).
С момента соединения парной полости с камерой нагнетания начинается процесс выталкивания пара. Давление пара в конце сжатия может быть выше, ниже или равно давлению в нагнетательном трубопроводе. Отношение давления нагнетания к давлению всасывания называют наружной степенью сжатия (πнар).
Наиболее экономичным режимом, называемыми основным, является режим, при котором давление пара в конце сжатия равно давлению в нагнетательном трубопроводе. В противном случае происходит внешнее так называемое внегеометрическое дожатие пара до давления нагнетания, если давление в нагнетательном трубопроводе выше, чем давление пара в конце сжатия, или падение давления, если Рнагн
Дата добавления: 2015-11-12 ; просмотров: 4503 ;
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📽️ Видео
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
Центробежный компрессорСкачать
Принцип работы винтового компрессораСкачать
Все о компрессорахСкачать
Роторный компрессорСкачать
Винтовой безмасляный компрессор CompAir серии DHСкачать
Как работает ротационный компрессор Принцип работы ротационного компрессораСкачать
Ротационный компрессор ZNMR T-541Скачать
Ротационный компрессорСкачать
Ротационный компрессор, дефект разделительной пластиныСкачать
Бюджетный винтовой компрессор Xeleron 5.5 кВт. Обзор и демонстрация работыСкачать
Ротационный компрессор; Rotary vane compressorСкачать
Винтовой компрессор CrossAir 15 кВтСкачать
Зачем отделитель жидкости роторному компрессору.Скачать
Как ухаживать за компрессором? Обучающее видеоСкачать
Особенности винтовых компрессоров (Nordberg)Скачать
Спиральный компрессор - устройство, принцип работыСкачать
Винтовой Компрессор FINI PLUS. Обзор Винтового Компрессора.Скачать
