Souhrnný termín “kompresorový stroj” se vztahuje na kompresory, ventilátory a vývěvy. Všechny tyto stroje jsou určeny k čerpání plynu z oblasti nízkého tlaku do oblasti vysokého tlaku.
Kompresory fungují optimálně, když ε > 1,15. Nechlazené kompresory (ε < 2,5-3) se nazývají dmychadla, kompresory nebo dmychadla.
Ventilátory, na rozdíl od jiných kompresorových strojů, pracují téměř bez zvýšení tlaku (v optimálním režimu ε = 1-1,15).
Vývěvy jsou určeny k odstraňování plynů a par z nádob při tlaku nižším, než je atmosférický tlak. Poměr nárůstu tlaku může být vysoký, i když konečný tlak je obvykle atmosférický.
Kompresory lze podle způsobu provozu rozdělit do tří hlavních skupin: objemové, lopatkové a proudové. Při klasifikaci podle konstrukce se objemové kompresory dělí na pístové a rotační a lopatkové kompresory na odstředivé a axiální.
Kromě toho se všechny kompresory liší:
konečným tlakem – nízký tlak (do 1 MPa), střední (do 10 MPa), vysoký (do 100 MPa) a ultravysoký (více než 100 MPa);
podle druhu čerpaného plynu – vzduch, kyslík, čpavek, pro zemní plyn atd.;
podle provozních podmínek: stacionární (s masivním základem a stálou údržbou); mobilní (pohyblivý během provozu, někdy bez neustálé údržby); autonomní (s vlastními pomocnými systémy zahrnutými v jednotce);
podle chladicího systému: bez umělého chlazení; vzduchem chlazené; s vnitřním vodním chlazením; s externím chlazením v jednom, dvou atd. mezichladičích; chlazené vstřikováním kapaliny.
Hlavní parametry charakterizující činnost kompresoru jsou objemový průtok (obvykle počítán za podmínek sání), počáteční p1 a konečná p2 tlak nebo stupeň zvýšení tlaku ε = p2 / p1, frekvence otáčení n a moc N na hřídeli kompresoru. Přibližné hodnoty hlavních parametrů kompresorových strojů různých typů používaných v průmyslu jsou uvedeny v tabulce 12.1.
Tabulka 12.1. Hlavní charakteristiky kompresorových strojů
| Typ | Jmenování | Posuv m3/min | Rychlost nárůstu tlaku | Frekvence otáčení n, ot./min |
| Reciproční | Vakuové pumpy | 0 – 100 | 1 – 50 | 60 – 1500 |
| Kompresory | 0 – 500 | 2,5 – 1000 | 100 – 3000 | |
| Rotary | Vakuové pumpy | 0 – 100 | 1 – 50 | 250 – 6000 |
| Plynové dmychadla | 0 -500 | 1,1 – 3 | 300 – 15000 | |
| Kompresory | 0 – 500 | 3 – 12 | 300 – 15000 | |
| Odstředivé | Fanoušci | 0 – 6000 | 1 – 1,15 | 300 – 3000 |
| Plynové dmychadla | 0 – 5000 | 1,1 – 4 | 300 – 3000 | |
| Kompresory | 100 – 4000 | 3 – 20 | 1500 – 45000 | |
| Axiální | Fanoušci | 50 – 10000 | 1 – 1,04 | 750 – 10000 |
| Kompresory | 100 – 15000 | 2 – 20 | 500 – 20000 |
Základní konstrukční schémata kompresorových strojů jsou diskutována níže.
Pístový kompresor (jednopístový, s jedním kompresním stupněm) je na Obr. 12.1. S vratným pohybem pístu se provádějí fáze procesu: expanze, sání, stlačení a vytlačení. Způsob činnosti pístového kompresoru, založený na vytlačování plynu pístem, umožňuje stavět struktury s malým průměrem a zdvihem pístu, vyvíjející vysoký tlak s relativně nízkým průtokem.
Rýže. 12.1. Konstrukční schéma Obr. 12.2. Strukturální diagram
pístový kompresor rotační kompresor
1 – rám; 2 – rotor; 3 – desky;
4 – sací potrubí;
5 – přívodní potrubí.
Rotační kompresor lopatkového typu je znázorněn na obr. 12.2. Když se masivní rotor otáčí 2, v jejichž podélných drážkách se mohou volně pohybovat ocelové desky 3plyn je zachycen v mezilopatkových prostorech a převáděn ze sacího potrubí 4 k tlaku 5 a je vtlačen do potrubí. Hřídel rotačního kompresoru lze připojit k hřídeli hnacího motoru, bez převodovky. To určuje kompaktnost a nízkou hmotnost instalace jako celku.
Odstředivý kompresor (obr. 12.3) funguje podobně jako odstředivé čerpadlo. Hřídel odstředivého kompresoru je spojena s hřídelí hnacího motoru (elektromotor, parní turbína) buď přímo nebo přes mechanický převod, což zvyšuje rychlost otáčení hřídele kompresoru, čímž se zmenšuje velikost kompresoru, zmenšuje se jeho hmotnost a cenu.
Rýže. 12.3. Konstrukční schéma Obr. 12.4. Schéma axiálního kompresoru
dvoustupňový odstředivý (sedmistupňový)
kompresoru 1 – pracovní nože; 2 – rotor
3 – vodicí lopatky
Axiální kompresor schematicky znázorněno na Obr. 12.4. Konstrukce se skládá z masivního rotoru s několika řadami pracovních lopatek a skříně nesoucí řady pevných vodicích lopatek. Plyn je nasáván do přijímacího potrubí a při pohybu v axiálním směru je postupně stlačován v lopatkových stupních kompresoru. Přes tlakové potrubí je plyn vytlačován do potrubí vedoucího ke spotřebitelům.
Pohon axiálních kompresorů je od elektromotorů, parních a plynových turbín.
Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:
Kompresory se nazývají stroje určené ke stlačování a pohybu plynů. Výstupní tlak z kompresorů převyšuje vstupní tlak o více než 15 %, což vyžaduje zohlednění termodynamických jevů vyskytujících se během kompresního procesu. To je podstatný rozdíl mezi kompresory a ventilátory.
U kompresorů se energie dodávaná motorem hřídeli přeměňuje na energii plynů jimi procházejících. Způsob přenosu energie je základem pro klasifikaci kompresorů podle principu jejich činnosti. Na tomto základě lze celou škálu kompresorových strojů rozdělit na objemové, dynamické a proudové.
В objemové kompresory K přenosu energie z motoru na plyn dochází v pracovní komoře, která periodicky mění objem v důsledku pohybu jedné nebo více svých stěn hnacím motorem. V procesu změny objemu je komora střídavě připojena k dutině nízkého a poté k dutině vysokého tlaku plynu a po určitou dobu je komora od obou dutin odpojena. Po celou dobu změny objemu komory se plyn v ní bude pohybovat z dutiny nízkého tlaku do dutiny vysokého tlaku. V tomto případě motor vykonává práci na pohybu stěn komory. Objemové kompresory zahrnují všechny typy pístových, šroubových a rotačních kompresorů.
В dynamický, popř turbokompresor, auta K přenosu energie do plynu dochází nepřetržitě v rotujícím oběžném kole vybaveném lopatkami. Když proud plynu proudí kolem mřížky profilů lopatek, vzniká zvedací síla, která způsobuje zrychlení proudu, zvýšení jeho rychlosti a tlaku. Následně dochází k dodatečnému zvýšení tlaku ve stacionárních prvcích v důsledku přeměny kinetické energie plynu. Dynamické kompresory zahrnují odstředivé, diagonální, axiální a vírové kompresory.
В tryskové kompresory Zvýšení tlaku je založeno na strhávání stlačeného plynu proudem páry, kapaliny nebo plynu.
Na základě vytvořeného výtlačného tlaku jsou všechny kompresory rozděleny do následujících skupin:
1. Nízkotlaké kompresory, které stlačují plyn do 1 MPa. Takové stroje se často nazývají všeobecné průmyslové nebo univerzální kompresory. Vyrábějí se ve velkých sériích a jsou nejrozšířenější.
2. Středotlaké kompresory, které stlačují plyn do 10 MPa. Takové tlaky se používají v chladicích zařízeních, startovacích zařízeních pro spalovací motory atd.
3. Vysokotlaké (až 100 MPa) a ultravysokotlaké (nad 100 MPa) kompresory. Takové kompresory se používají v chemickém průmyslu, práškové metalurgii a dalších průmyslových odvětvích.
Kompresory se také dělí podle jejich průtoku. Dodávka se týká množství plynu dodávaného kompresorem spotřebiteli za jednotku času. Pokud je dodávka vyjádřena v jednotkách objemu za čas, pak se objem určuje na základě parametrů plynu umístěného před sacím potrubím kompresoru. Takto vyjádřená výška tónu se nazývá daný, a množství plynu dodávaného během jednoho zdvihu pístu se nazývá dodávka.
Podle daného průtoku se pístové kompresory dělí do následujících skupin:
1) nízkoprůtokové kompresory, jejichž hodnota je menší než 0,1 m 3 /s;
2) kompresory středního průtoku s rozsahem měření od
3) kompresory s vysokým průtokem. Mají kapacitu více než 1 m 3 /s.
Podle druhu stlačené pracovní látky se kompresory dělí na vzduchové, kyslíkové, freonové atd. Klasifikace na tomto základě do jisté míry udává konstrukční vlastnosti kompresoru.
Někdy se kompresory podle typu hnacího motoru dělí na elektrické kompresory, kompresory poháněné parním strojem a kompresory poháněné spalovacími motory.
Navzdory mnoha charakteristikám, podle kterých jsou kompresory klasifikovány, hlavními jsou tlak a výkon. Na Obr. Obrázek 7.1 ukazuje oblasti racionálního použití různých kompresorových strojů v závislosti na vytvořeném tlaku a produktivitě.
Obr. 7.1. Oblasti racionálního použití kompresorových strojů:
1 — objemový píst; 2 – dynamické působení (odstředivé a axiální);
3 — volumetrické šroubové a rotační; —-praktické použití;—
Pístové kompresory jsou nejběžnější a používají se tam, kde jsou požadovány relativně nízké průtoky při jakémkoli tlaku. Středoprůtokové pístové kompresory pro všeobecné průmyslové použití konkurují šroubovým kompresorům. Z hlediska spotřeby energie mají pístové kompresory výhody oproti všem ostatním typům kompresorů, avšak ve spotřebě kovu, celkových rozměrech, udržovatelnosti a životnosti jsou horší než jiné stroje a jsou zpravidla dražší než šroubové.
Pro zajištění velkých posuvů se používají především dynamické stroje, tedy odstředivé a axiální
Objemové kompresory se také používají jako vývěvy, které vytvářejí snížený (až 10 Pa) tlak plynu v systémech vzhledem k atmosférickému tlaku.
V systémech podpory života se nejvíce používají pístové, šroubové a odstředivé kompresory.
Pístový kompresor je znázorněn na obr. 7.2. Během vratného pohybu pístu se provádějí následující fáze procesu: expanze, sání, stlačení a vytlačení. Princip činnosti pístového kompresoru, založený na vytlačování plynu pístem, přispívá k vytvoření konstrukce s průměrem pístu a zdvihem, který umožňuje vyvinutí vysokého tlaku při relativně nízkém průtoku.
Obr. 7.2. Pístový kompresor.
Šroubový kompresor (obr. 7.3) má dva speciální profilové šrouby, jejichž vzájemná poloha a mezera mezi nimi jsou pevně fixovány. Jak se šrouby otáčejí, v důsledku toho, že hlavy šroubových zubů periodicky padají do dutin, procesy sání, komprese a vstřikování se provádějí postupně.
Obr. 7.3. Šroubový kompresor.
1 – rám; 2 — ložiska; 3 – ozubená kola; 4 – poháněný rotor; 5 – hnací rotor
Odstředivý kompresor (obr. 7.4) funguje podobně jako odstředivé čerpadlo. Hřídel odstředivého kompresoru je spojena s hřídelí hnacího motoru buď přímo, nebo prostřednictvím mechanického převodu, který zvyšuje rychlost otáčení hřídele kompresoru.
Obr. 7.4. Odstředivý kompresor.
Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:
