НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО КОМПРЕССОРОВ И ВЕНТИ-ЛЯТОРОВ

Компрессоры и вентиляторы относятся к группе механизмов, получивших ши-рокое распространение на всех промышленных предприятиях.

Компрессоры применяют для получения сжатого воз­духа или другого газа давлением свыше 4-10⁵ Па (4 кгс/см²) с целью использования его энергии в приво-дах пневматических молотов и прессов, в пневматическом инструменте, в устрой-ствах пневмоавтоматики и т. д. Разновидностью компрессоров являются воздухо-дувки, служащие для подачи воздуха или газов давлением от 1,0 до 4-10⁵Па.

По принципу действия компрессоры делятся на цен­тробежные и пор-шневые. Центробежные ком­прессоры по конструкции подразделяют на турбин-ные и ротационные. В турбинном компрессоре (рис.17-1, а) ротор 1 с лопастями при вращении захва­тывает газ из впускного трубопровода 2 и выбра-сыва­ет его в выпускной трубопровод 3. Увеличение давления происходит за счёт повышения скорости движения час­тиц газа и его сжатия между лопастями и корпусом ком­прессора при эксцентричном расположении ротора.

В ротационном компрессоре (рис.17-1,б) увеличе­ние давления осущест-вляется путём сжатия газа в ка­мерах, образуемых с помощью пластин 1, которые пере­мещаются под действием центробежных сил в направля­ющих ротора 2 при его вращении и прижимаются к стен­кам корпуса. Впускной вентиль 6 и выпускной вентиль 3 во время работы компрессора открыты. Для обеспече­ния работы компрессора при отсутствии потребления сжатого газа служит обходной трубо-провод 4 с венти­лем 5.

Статическая мощность Рн на валу центробежных компрессоров изменяется пропорционально третьей сте­пени угловой скорости w (рис.17-1,г), если отсутствует противодавление. Для этих механизмов характерны простота конструкции, надёжность в эксплуатации и высокая производительность. Такие компрессоры при-меняются для получения давлений до 6*10⁵ Па (турбинные) и до 15*10⁵Па (ротационные).

В поршневом компрессоре (рис. 17-1,в) при вращении кривошипного вала 1 и движении поршня 2 вниз газ засасывается через открытый впускной клапан 3. При движении поршня вверх клапан 3 закрывается, происходит сжатие воздуха, который через выпускной клапан 4 направляется к потребителям.

Поршневые компрессоры отличаются неравномерностью подачи газа. В ком-прессоре одинарного действия подача газа производится при ходе поршня вверх.

В компрессоре двойного действия подача газа осущест­вляется при ходе поршня в обе стороны. Мгновенная мощность р2 на валу таких механизмов изменяется по синусоидальному закону в зависимости от угла поворота кривошипа (рис. 17-1,5). С целью сглаживания гра­фика нагрузки на валу приводного двигателя устанав­ливают маховик. Для уменьшения колебаний давления у потребителя между ним и ком-прессором помещают ресивер (промежуточный герметичный резервуар - воз­духосборник). Поршневые компрессоры имеют более сложную конструкцию, чем центробежные, и применя­ются для получения давлений до 1000•10⁵ Па при от-носительно небольшой производительности.

Высокие давления газа могут быть получены только в многоступенчатых ком-прессорах, в которых газ сжима­ется последовательно в нескольких цилиндрах или ка­мерах. При сжатии газа в компрессорах выделяется большое количество тепла, которое обычно отводится с помощью проточной воды, проходящей через кожух ком­прессора. Благодаря охлаждению сохраняется неизмен­ной температура сжи-маемого газа и снижается мощ­ность приводного двигателя. Угловая скорость рабочего вала компрессоров достигает у поршневых 30-75 рад/с, у ротационных 300 рад/с, у турбинных до 1200 рад/с. Вентиляторы предназначены для вентиляции произ­водственных помещений, отсасывания газов, подачи воз духа или газа в каме -

ры электропечей, в котельных и других установках. Вентиляторы создают перепад дав­ления (0,01-0,1) *10⁵ Па.

По конструкции вентиляторы делятся на центробеж­ные и осевые. Они выпус-каются в нескольких исполне­ниях в зависимости от направления выхода воздуха, (вверх, вниз, горизонтально и т.д.) и направления вра­щения. Рабочее колесо 1 центробежного вентилятора (рис.17-2,а) вращается в кожухе 2. Воздух засасыва­ется через боковое отверстие 4 кожуха и выбрасывается через выходной раструб 3. Осевой вентилятор (рис.17-2,б) имеет рабочее колесо с несколькими лопатками 7, сходными по форме с лопатками воздушного или греб­ного винта. Колесо вращается электродвигателем 2, укреплённым внутри корпуса 3, и создается тяга (поток) воздуха через раструб вентилятора.

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях получили цент-робежные вентиляторы. Они имеют такую же, как и центробежные компрессоры, за­висимость статической мощности на валу от скорости (Р₂=с®³) (рис.17-1,г), назы-ваемую вентиляторной ха­рактеристикой. Момент па валу вентилятора изменяется пропорционально квадрату скорости, а производитель­ность вентилятора пропорцио-нальна угловой скорости в первой степени.