Роторные компрессоры

    Роторные компрессоры, действующие по принципу передачи энергии сжимаемому газу, относятся к классу объемных компрессоров. В них, как и у поршневых компрессоров, сжатие газа происходит в замкнутом пространстве при уменьшении его объема. В отличие от поршневых компрессоров, у роторных компрессоров нет поршня, совершающего возвратно-поступательное движение.

К роторным компрессорам относятся пластинчатые, винтовые, жидкостно-кольцевые и компрессоры типа «Рутс».

 Рис 156. Ротационный пластинчатый компрессор:

1 — цилиндр; 2 — ротор; 3 — пластины; 4 — ру башка для охлаждения цилиндра; 5 —нагнета тельный патрубок; 6 — напорный патрубок; 7 — всасывающий патрубок

На рис. 156 приведен пластинчатый компрессор. В корпусе 1 компрессора вращается эксцентрично установленный ротор 2. В роторе расположены пазы 3, в которые вставлены рабочие пластины 4, способные свободно перемешаться в радиальном направлении. При вращении ротора под действием центробежной силы пластины выдвигают из ротора и прижимаются к корпусу, образуя при этом замкнутые камеры 5 в серповидном пространстве между корпусом и ротором. Объем этих камер, начиная от всасывающего патрубка 7 в направлении вращения ротора (указано стрелкой) вначале увеличивается, а потом уменьшается. Минимальный объем имеет камера нагнетательного па трубка 6.

При вращении ротора газ, попавший в камеры у всасывающего патрубка, сжимается и нагнетается в патрубок 6. Для предотвращения прорыва сжатого газа из зоны нагнетания в зоны всасывания ротор плотно прижимается к поверхностям нижней части корпуса. Корпус компрессора имеет водяную рубашку для охлаждения.

Пластинчатые компрессоры выпускаются одно- и двухступенчатые — до 0,7 МПа.

Преимуществом пластинчатых компрессоров является плавная подача сжатого газа. Эти компрессоры можно использовать для создания вакуума.

Жидкостно-кольцевые компрессоры (рис. 157) используются обычно только для откачки воздуха и создания вакуума. Компрессор состоит из цилиндрического корпуса /, в котором, как и у пластинчатого компрессора, эксцентрично расположен ротор 2. Ротор компрессора имеет жестко связанные с ним лопатки различной формы.

Рис. 157. Жидкостно-кольцевой компрессор:

1 — корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — водяное колесо; 3 — всасывающий штуцер; 5 — всасывающее окно; б — нагнетательное окно; 7 — напорный штуцер

В корпус залита вода, которая при вращении ротора отбрасывается к стенкам и образует жидкостное кольцо. В центральной зоне корпуса из-за эксцентриситета ротора образуется рабочее пространство серповидной формы, раз деленное на камеры переменного объема.

Принципы работы жидкостно-кольцевого и пластинчатого компрессоров аналогичны. Для уплотнения лопаток рабочего колеса предназначено кольцо вращающейся жидкости.

Всасывание воздуха в жидкостно-кольцевом компрессоре происходит через окно 5, а нагнетание — через окно 6.

К преимуществам винтовых компрессоров относится просто та их конструкции. На рис. 158 изображен винтовой компрессор, который состоит из корпуса 3, ведущего 4 и ведомого 5 роторов, редуктора 1 с кожухом 2, присоединительной муфты 8 и подшипников 6 и 7.

 Роторы винтовых насосов представляют собой крупномодульные винтовые колеса с зубьями специального профиля. Зоны всасывания и нагнетания расположены у торцов роторов. При вращении роторов, начиная от зоны всасывания, зубья выходят из зацепления, открывая между собой полости, в которых давление ниже, чем во всасывающем трубопроводе, и в которые засасывается газ. При дальнейшем вращении происходит отсекание объема всасанного газа от окна в стенке корпуса и его сжатие.

Полость между роторами уменьшается при вращении роторов и процесс сжатия газа продолжается до тех пор, пока сжимаемый объем газа не подойдет к противоположным торцам роторов и не переместится в зону нагнетания, расположенную в стенке корпуса.

Винтовые компрессоры по способу охлаждения бывают маслозаполненными и сухого сжатия. В маслозаполненных компрессорах охлаждение газа происходит за счет впрыскивания в рабочие полости роторов масла или другой жидкости, что не всегда допускается. В компрессорах сухого сжатия для охлаждения газа в корпусе предусматриваются водяные рубашки.

Винтовые компрессоры выпускают одно- и двухступенчатыми с максимальным давлением нагнетания соответственно 0,4 и 1,15 МПа.