Центробежный компрессор

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР

1. Конструкции центробежных компрессоров

Рис. 1. - Схема пластинчатого компрессор:

Где:

1 - корпус;

2 - ротор;

3 - пластины;

4 - прорези;

5 - межпластинчатые камеры;

6 - всасывающий патрубок;

7 - нагнетательный патрубок.

Работает компрессор следующим образом. В корпусе 1 вращается ротор 2, эксцентрично расположенный относительно внутренней поверхности корпуса. Пластины 3 свободно перемещаются в прорезях ротора 4 и при его вращении выбрасываются из прорезей центробежной силой и плотно прижимаются к внутренней поверхности корпуса. Между ротором и внутренней поверхностью корпуса имеется серповидное пространство. Пластины делят серповидное пространство на замкнутые межпластинчатые камеры 5, объемы которых в направлении вращения с одной стороны расширяются, а с другой - уменьшаются. Газ, входящий по всасывающему патрубку 6 в расширяющиеся камеры, сжимается при вращении ротора в камерах с уменьшающимся объемом и поступает в нагнетательный патрубок 7. Зазор между ротором и корпусом и внутренней поверхностью корпуса в нижней части образует врезное пространство. Таким образом, пластинчатый компрессор работает по принципу поршневого компрессора: газ сжимается в результате уменьшения рабочего объема межпластинчатой камеры. Достигаемая на практики степень сжатия газа обычно равна 3-4. Роторные пластинчатые компрессоры изготавливают одно - и двухступенчатыми, у последних увеличивается конечная степень сжатия газа.

Водокольцевые компрессоры. Схема водокольцевого (мокрого) компрессора и соответствующие обозначения приведены на рис. 2.

Рис. 2. - Схема водокольцевого компрессора:

Где:

1 - цилиндрический корпус;

2 - ротор;

3 - лопасти;

4 - жидкостное кольцо;

5 - всасывающий патрубок;

6 - нагнетательный патрубок;

e - ексцентриситет между центрами окружностей ротора и корпуса.

В водокольцевом компрессоре лопасти 3 жестко соединены с ротором 2 и одинаковы по длине. Перед пуском компрессор примерно на половину заливают водой. При вращении ротора вода под действием центробежной силы отбрасывается к периферии и образует вращающееся водяное кольцо 4, которое несколько толще в зоне всасывания и тоньше в зоне нагнетания из - за разности давлений в этих зонах. Между лопастями ротора и водяным кольцом образуются ячейки, объем которых за время первой половины оборота ротора увеличивается, а за время второй половины - уменьшается. Газ засасывается через патрубок 5, а сжатый газ выходит через патрубок 6. Сжатие газа происходит в ячейках Б, В, Г, Д благодаря уменьшению их объема. Ячейка А относится к зоне всасывания. Таким образом, по принципу действия водокольцевой компрессор аналогичен пластинчатому, но роль корпуса и прорезей здесь выполняет жидкостное кольцо.

Центробежные компрессоры представляют собой оборудование, входящее в группу компрессоров динамического типа с радиальной конструкцией. Главным преимуществом установок данного типа является их высокая производительность, которая в разы превышает показатели компрессоров других видов. Благодаря этому, центробежные воздушные компрессоры, устройство которых позволяет использовать их при интенсивной эксплуатации, широко используются в промышленных масштабах - в нефтеперерабатывающей отрасли, металлообработке и других сферах деятельности.

Рис. 3. - Схема центробежного компрессора:

2. Центробежные компрессоры - устройство и основные элементы

Компрессорные установки, состоящие в группе оборудования центробежного типа, представляют собой широкое разнообразие агрегатов, различных по своим характеристикам и техническому оснащению.

Но при этом, центробежным компрессорам характерно общее стандартное оснащение.

Так, оборудование данного типа включает в себя такие основные элементы, как:

- корпус оборудования;

- патрубки - входное и выходное устройства;

- рабочие колеса;

- диффузор;

- привод - может быть различных типов (дизельный, электрический и другие).

Конструкция центробежных установок может быть различной в зависимости от количества в оборудовании следующих элементов:

- ступеней - одно- и многоступенчатые;

- роторов - однороторные и многороторные.

Кроме того, устройство центробежных компрессоров также имеет классификацию и по типу корпуса.

Установки с разъемом корпуса горизонтального типа - в данном случае корпус имеет горизонтальное разделение на две части. Подобные особенности конструкции установки обеспечивают легкий доступ к ротору оборудования в случае необходимости.

Используются агрегаты данного типа при необходимости получения давления с показателем ниже 60 атмосфер. Оборудование с разъемом корпуса вертикального типа - данное оборудование устанавливается в специальный цилиндр и применяется в технологических процессах, где уровень давления доходит до 700 атмосфер.

При этом цилиндр содержит такие же диафрагмы и ротор, как и оборудование, корпус которого имеет горизонтальный разъем.

Рис. 4. - Установка с разъемом корпуса горизонтального типа:

Рис. 5. - Установка оснащенная редуктором:

Установки, оснащенные редуктором - данное оборудование, как правило, оснащено несколькими валами и редуктором, обеспечивающим передачу движения с мотора на вал. Применяются подобные компрессоры при необходимости получения давления с показателем ниже среднего.

Рис. 6:

3. Действие центробежных компрессоров

Устройство и принцип работы центробежных компрессоров основаны на динамическом сжатии газообразной среды. Основным элементом данного оборудования является ротор, оснащенный валом с рабочими колесами, расположение которых симметрично. В процессе работы оборудования, на частицы газа действует сила инерции, которая возникает благодаря наличию вращательного движения, совершаемого лопатками колеса. При этом происходит перемещение газа от центра компрессора к краю рабочего колеса и в результате газ сжимается и приобретает скорость. Далее скорость газа снижается и последующее сжатие происходит в круговом диффузоре - кинетическая энергия переходит в потенциальную. На следующем этапе газ поступает в обратный направляющий канал и переходит в следующую ступень установки. центробежный компрессор редуктор

Важным отличием центробежных установок от оборудования другого типа является отсутствие контакта между маслом и газом. В случае с агрегатами данного типа требования к смазке рабочих элементов оборудования значительно ниже, нежели в установках объемного действия. При этом смазка полностью защищает от ржавчины элементы оборудования, а масло, имеющее слабое окисление, смазывает зубчатые колеса, уплотнения и подшипники максимально эффективно.

Так, работа компрессора центробежного имеет достаточно простой принцип действия и основывается на вращательном движении лопастей рабочего колеса, который является одним из главных рабочих элементов установок центробежной группы. При этом, данному оборудованию характерно быстрое повышение уровня давления и достижение его максимальной величины за короткий период работы агрегата.

Рис. 7:

Одна из главных особенностей установок данного типа заключается в зависимости потребляемой оборудованием мощности, давления сжимаемого газа и его коэффициента полезного действия от уровня производительности компрессора. Характер и степень данной зависимости указывается в рабочих характеристиках установок, при этом индивидуально для каждой модели оборудования. Конструкция, а также принцип работы центробежных компрессоров являются достаточно простыми в сравнении с установками других типов. Данная особенность позволяет получить сразу несколько преимуществ - возможность длительного срока использования оборудования при его интенсивной эксплуатации и высоком уровне эффективности работы. При этом, данное оборудование на протяжении всего периода использования требует минимального технического обслуживания, а в случае необходимости, легко поддается ремонту при поломках различных типов.

Размещено на Allbest.ru