Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Компрессор роторный
Ротационные компрессоры
Ротационные компрессоры относятся к объёмному типу компрессоров и осуществляют нагнетание за счёт сжатия вещества с помощью вращающегося ротора. Иногда этот тип компрессоров называют роторным, но это ошибочно, возникла эта ошибка, скорее всего, из-за некорректного перевода иностранной технической литературы.
Различают ротационные компрессоры с неподвижными пластинами, с вращающимися пластинами, двухроторные и с качающимся ротором.
Компрессор с неподвижными пластинами
Другое название данного компрессора - с катящимся ротором (ККР).Конструктивно такой компрессор представляет из себя вал двигателя на котором насажен цилиндрический ротор, но вал находится не в центре окружности, а эксцентрично,то есть смещён от центра. Вращается ротор внутри также цилиндрического корпуса. Между ротором и корпусом образуется зазор, величина которого при вращении из-за эксцентричности ротора изменяется. Где его величина минимальна находится нагнетательный патрубок, а где максимальна - всасывающий. Пространство между ними перекрывает подвижная пластина, плотно прижимающаяся пружиной к вращающемуся ротору,предотвращая перетекание рабочего вещества из зоны высокого давления в зону низкого. Наглядно это видно на рисунках:
Приемущества этого вида компрессоров:
-очень простая конструкция
-немного движущихся деталей
-надёжность
-отсутствуют клапаны
-меньшие пульсации давления, так как ротор движется непрерывно
-отличные массогабаритные показатели
-маленькие газодинамичесие потери на всасывании
-невысокая цена, из-за массовой распространённости
Недостатки:
-перетекание газа из области всасывания в область нагнетания
-наличие "горячей точки", т.е. трения в месте соприкосновения ротора с корпусом.
Компрессоры с подвижными пластинами
Принцип действия этого типа компрессора такой же как и у предыдущего, с той лишь разницей, что пластины находятся на роторе и вращаются вместе с ним. Подробней это видно рисунке, для упрощения показано всего две пластины.
Преимущества и недостатки этого типа такие же как и у первого типа, за исключением:
-возможность развивать большее давление за счёт большего количества пластин
-больше точек трения
-более сложное изготовление
Ротационные компрессоры с двумя роторами
Применяет такие компрессоры компания Toshiba. Для чего-же,собственно, понадобилось усложнять конструкцию добавлением ещё одного ротора?
Представим однороторный компрессор, ротор на его валу расположен эксцентрично, то есть смещён геометрический центр и ,соответственно, центр тяжести. Такую конструкцию, например применяют в телефонах для виброзвонка - двигатель с грузиком, смещённым относительно центра. Можно вспомнить и лопасть вентилятора с одним винтом - при вращении идут биения и вибрации. Для уравновешивания и придумали добавить ещё один ротор.
Как следствие этого:
-уменьшенный уровень вибраций и шума
-повышение надёжности и долговечности (не только самого компрессора, но и всей конструкции холодильной машины)
-возможность снижения производительности до 15 % от номинальной
Последний пункт важен для инверторных кондиционеров, так даёт возможность не выключать компрессор, работая на малых оборотах, при этом экономится электроэнергия.
Компрессор с качающимся ротором
Данный вид компрессора использует корпорация Daikin, в её терминологии SWING. Основной причиной разработки этого компрессора послужил переход с хладагента R22 на другие виды хладагентов. При использовании фреона R22 для смазки применяется минеральное масло, а в составе самого фреона присутствует хлор, поэтому при работе компрессора с этим видом хладагента на поверхностях трущихся деталей образуется защитная ферро-хлоридная плёнка. Эта плёнка значительно снижает трение и риск коррозии. При использовании R410a и R407c эта плёнка отсутствует.
Следующий неприятный момент при использовании новых хладагентов - потери давления. Эти потери происходят из-за перетекания газа из одной зоны в другую, по исследованиям 70 % перетекания между ротором и цилиндром корпуса, а 30 % между цилиндром и торцом пластины. Эти потери зависят от наличия масляной плёнки и плотности прилегания ротора и пластины,которую, в свою очередь, нельзя сильно уменьшать, иначе увеличится сила трения.
Фирма Дайкин разработала и запатентовала ротационные компрессоры с качающимся ротором. В этом компрессоре пластина и ротор выполнены в виде ондной детали, которая совершает колебательные и возвратно-поступательные движения, из-за чего компрессор и получил название "с качающимся ротором", в англоязычной терминологии SWING (качаться-англ.)
В результате этого уменьшается трение между ротором и цилиндром корпуса, а также исключаются потери на трение и перетекания между пластиной и ротором.
Схематически это выглядит так:
Основная область применения ротационных компрессоров холодильные машины малой производительности - от полутора до десяти киловатт. На данный момент в 90 % кондиционеров применяют компрессоры данного типа в герметичном исполнении.
masterxoloda.ru
Роторные компрессоры - Легкое дело
Роторные компрессоры
Роторные компрессоры оснащены вращающим сжимающим элементом. К ним относятся винтовые компрессоры. Рынок винтовых компрессоров отличается многообразием. Однако, основные принципы устройства и работы винтового компрессора одинаковы практически у всех производителей. В этих компрессорах давление понижается за счёт вращения винтов.
Принцип работы винтового компрессора известен уже более 120 лет, конструкция разрабатывалась с 30-х годов ХХ века и была запатентована в 1934 г. Разработка винтового компрессора представляет собой историю успеха 20-го столетия. Изначально они не пользовались таким спросом, так как производство роторов было дорогим. Но в результате разработок эта проблема была решена. Винтовые компрессоры используются, если требуется обеспечить предприятие большим количеством сжатого воздуха. Винтовые компрессоры отличаются низким уровнем вибраций и шума. К преимуществам винтовых компрессоров относится простота их обслуживания.
Винтовой блок - важная составляющая часть компрессора является весьма надежным со сроком службы 15-20 лет. Винтовой блок может работать с переменной скоростью, при этом снижение скорости винтов изменяет лишь кол-во сжатого воздуха.
На винтовом компрессоре нет частей вызывающих значительные вибрации и шум. Поэтому винтовой компрессор можно устанавливать непосредственно в месте эксплуатации – в производственном цехе. Отработанное тепло можно использовать для обогрева в зимний период.
Общее описание роторных компрессоров
Роторные компрессоры являются компрессорам объемного типа. Объемный компрессор создает уменьшение объема газа для увеличения его давления.
Роторные компрессоры получили свое название от вращающегося рабочего элемента. Они сжимают газы при помощи кулачковых роторов, жидкости, винтов или пластин. В ответ на запросы рынка усилиями многих компаний-производителей появились на свет компактные и эффективные компрессорные машины.
К роторным компрессорам относятся компрессоров следующих типов: винтовой, кулачковый (Рутс компрессор), пластинчатый, спиральный и жидкостно-кольцевой.
За исключением различий в конструктивном исполнении, компрессоры этого типа имеют несколько общих особенностей. Наиболее важная особенность, которая отличает их от поршневых компрессоров, – отсутствие большого количества клапанов. Роторные компрессоры имеют меньший вес, чем поршневые, имеют простое конструктивное решение, могут быть с одним или несколькими роторами. Дизайн ротора отличает типы друг от друга, и также режим работы и размер являются уникальными для каждого типа компрессоров.
Роторные компрессоры часто представляют собой одинарный агрегат с приводом. Кроме того встречаются установки с последовательным расположением, в комплекте или без промежуточного редуктора.
Большинство компрессоров роторного типа комплектуют электродвигателем, однако переносные компрессоры могут комплектоваться также двигателем внутреннего сгорания.
Роторный винтовой компрессор
Винтовой компрессор – это широко используемое средство для сжатия воздуха, технологических газов и хладагента. Эффективная работа винтовых компрессоров зависит в основном от правильного дизайна ротора. Данный тип компрессоров часто используется в промышленности. В последние десятилетия данный тип компрессоров стал широко популярен в газовой промышленности при работе с низким давлением и высокой производительностью. Давление на всасывании может быть очень низким, а на нагнетании достигать 400psig.
Винтовой компрессор имеет показатели, близкие к поршневым и центробежным компрессорам. Так, например, большая винтовая установка, рассчитанная на 40000 cfm – это типичная зона применения центробежных компрессоров, а небольшие установки для автомобильного кондиционирования воздуха – это типичная область применения поршневых компрессоров.
Рабочий элемент компрессора – два винтовых ротора, которые вращаются по направлению друг к другу: когда левый ротор поворачивается по часовой стрелке, правый ротор вращается против часовой стрелки. Роторы и корпус разделены небольшим зазором. Оба ротора могут крепиться к валу привода, который приводит компрессор в рабочее состояние. В компрессоре есть впускное и выпускное отверстие для рабочей среды. Винтовые компрессоры могут иметь различные материальные исполнения. Термическая обработка роторов обычно не требуется.
Роторный винтовой компрессор, показанный на рисунке 1, состоит из двух винтов или роторов в зацеплении, которые удерживают газ между собой и корпусом компрессора. Двигатель приводит в движение ведущий ротор, который, в свою очередь, приводит в движение ведомый ротор. Оба ротора расположены в корпусе, в котором также имеются входное и выходное отверстие. Газ поступает в компрессор через входное отверстие и заполняет пустоты между роторами. Когда роторы находятся в движении, газ сжимается роторами, тем самым уменьшая его объем. В процессе работы компрессора между роторами нет прямого контакта, что, в свою очередь означает отсутствие износа поверхности роторов, увеличение надежности всего оборудования и равномерную подачу газа.
Компрессоры данного типа могут быть безмасляными или маслозаполненными. В маслозаполненном компрессоре винтового типа смазка впрыскивается в газ, который задерживается внутри корпуса. В этом случае смазка также используется для охлаждения компрессора. Газ удаляется из сжимаемой газосмазывающей смеси в сепараторе. Роторные винтовые компрессоры рециркулируют смесь газа с маслом от 1 до 8 раз в минуту для охлаждения газа и последующего их разделения. Так как винтовые компрессоры используют закрытую смазочную систему, требуется небольшое количество масла. Вязкость масла подбирается в зависимости от удельной теплоемкости газа.
В компрессорах сухого типа роторы движутся без смазки (или хладагента). Тепло от сжатия удаляется из компрессора, ограничивая возможность его работы до одной ступени.
Безмаслянные винтовые компрессоры обычно используются для специальных условий. Из-за отсутствия масла не требуется много ступеней как в компрессорах маслозаполненного типа чтобы достичь такого же высокого давления. Некоторые безмаслянные компрессоры используют воду в качестве охладителя. Для масла и воздуха используются отдельные отверстия.
Большинство промышленных воздушных компрессоров винтового типа имеют двигатели мощностью от 30 до 200 лс. Эти компрессоры используют от одного до трех винтовых роторов, которые удерживают среду внутри камеры, которая уменьшается в размере для увеличения давления. Клапаны открываются при остановке для сброса внутреннего давления и делают пуск более плавным.
Промышленный роторный винтовой компрессор может работать круглосуточно 7 дней в неделю и обычно работает дольше и эффективнее, если используется именно таким образом. Если винтовой компрессор подобран правильно, он может быть одним из энергоэффективных типов компрессоров.
Обычно маслозаполненный компрессор укомплектован клапаном минимального давления, который не позволяет воздуху попасть в пневмосистему, пока не будет достигнуто минимальное давление для смазки компрессора. Масляный фильтр удаляет загрязняющие вещества в масле, и также есть второй масляный фильтр, который очищает от крупных загрязнений. На компрессор монтируют перепускной клапан для поддержания давления, когда компрессор на холостом ходу.
У безмасляного компрессора несколько другие компоненты. Обычно это две винтовые пары, воздух охлаждается в промежуточном радиаторе между ними и шестерни для обоих винтовых пар расположены в корпусе редуктора и редуктор смазывается. Масляное уплотнение и повышенное давление удерживают масло от попадания из редуктора на винты.
В роторном винтовом компрессоре смазывающее вещество впрыскивается в корпус компрессора. Вращающиеся роторы соприкасаются со смесью газов и смазывающего вещества. В дополнение к тому, что тонкая пленка смазывающего вещества предотвращает контакт металл по металлу, смазывающее вещество также несет функцию уплотнителя, предотвращая рекомпрессию газа, которая возникает, когда горячий газ под высоким давлением попадает в уплотнение между роторами и сжимается снова. Рекомпрессия может привести к тому, что температура нагнетания газа превысит расчетную, что в конечном итоге приведет к потери надежности установки. Смазывающее вещество также выступает в качестве охладителя, удаляя тепло во время процесса сжатия газа.
Основные преимущества роторных компрессоров
- все рабочие части движутся и могут работать при больших скоростях;
- контакта между вращающимися частями практически нет, что делает их очень надежными;
- несложное техническое обслуживание;
- низкие затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию;
- работа при низком давлении всасывания;
- компактность и небольшой вес;
- долгий срок службы.
Винтовые компрессоры обычно используют для непрерывной работы в различных промышленностях и могут быть как стационарными, так и передвижными. Их мощность может быть от 3 лс (2,2кВт) до более 1200 лс (890кВт), а давление от низкого до более 1,200 psi (8.3 MPa).
Винтовые компрессоры работают с большим количеством сред, среди которых могут быть газы, пары или мультифазные смеси с учетом, что фазы внутри машины могут меняться. Обычно, компрессоры для хладагента и технологических газов, которые работают продолжительное время, имеют высокую эффективность, в то время как для воздушных компрессоров, особенно для мобильных, эффективность может быть менее важна, чем размер и стоимость.
Винтовые компрессоры идеально подходят для большинства применений, где требуется сжатие:
- дожатие топливного газа;
- дожатие газа из буровой скважины;
- улавливание паров;
- сжатие газа из органических отходов и газа вторичной переработки;
- сжатие коррозионных и или грязных технологических газов;
- воздух
- холодильное оборудование
- и др.
Роторный компрессор с кулачковыми роторами
Описание типа и конструктивное устройство:
Схематическая диаграмма роторного компрессора с кулачковыми роторами. представлена на рис. 2. Обычно данный тип компрессоров используется там, где требуется большой объем. Эти машины очень надежны, так как вращающиеся части не соприкасаются друг с другом, необходимость подачи масла для их смазки исключается и потребность в техническом обслуживании невелика. Подаваемый воздух 100% безмасляный. Расход компрессора в большей степени зависит от рабочей скорости.
Установки большого размера (свыше 5000cfm) имеют прямое подсоединение к своим двигателям, установки меньшего размера имеют клиноременную передачу. В качестве приводов обычно выступают электродвигатели. Также компрессоры могут поставляться с голым валом, для подсоединения к приводу Заказчика. В комплект поставки могут входить звукопоглотитель, клапаны, фильтры, перепускной клапан и компенсаторы.
Основные части компрессора: роторы, корпус, распределительные шестерни, подшипники, уплотнения. Профиль кулачков роторов обычно эвольвентный, хотя может быть и циклоидальный. Зазор между роторами и корпусом делают обычно минимальный для предотвращения протечек. У ротора может быть два или три кулачка. Корпус обычно изготавливают из чугуна, конструкцию из алюминия поставляют для специальных условий. Обычно используется смазывание разбрызгиванием, однако на некоторых установках делают внешнюю систему смазки.
Принцип работы компрессор аналогичен принципу роторного винтового компрессора, кроме того, что соприкасающиеся кулачковые роторы обычно не смазываются. Особенность данного типа компрессоров в том, что газ внутри не сжимается. Роторы могут монтироваться на параллельных валах внутри цилиндра. Комплект шестерен синхронизирует вращение роторов. Кулачки не соприкасаются друг с другом. Когда кулачковые рабочие колеса вращаются, газ поступает между ними и корпусом компрессора, где он сжимается из-за их вращения, а затем поступает в нагнетательную линию. При этом подшипники и распределительные шестерни смазываются.
Данный тип компрессоров предназначены для сжатия воздуха и нейтральных газовых смесей.
- сельское хозяйство;
- строительство;
- химическое производство;
- электроника;
- металлургия;
- системы водоснабжения
- пищевая промышленность.
- промышленные печи
- фармацевтическая промышленность
- центральная подача вакуума
- дегазация
- пневмотранспорт
- фильтрация
- места хранения органических отходов
Роторные компрессоры с кулачковыми роторами находят свое применение там, где требуется относительно постоянный расход при меняющемся давлении на нагнетании при транспортировке материалов, насыщении жидкости воздухом, добыче газа и улавливании паров, снабжении газом и воздухом низкого давления, обработке отработанной воды, рекультивации почв, на цементных заводах и пр.
Ротационно-пластинчатый компрессор
Описание типа и конструктивное устройство:
Ротационно-пластинчатый компрессор схематически представлен на рисунке 3. Ротационно-пластинчатые компрессоры имеют в своем составе ротор с несколькими скользящими пластинами, которые эксцентрически монтируются в корпусе.
Компрессоры этого типа бывают сухого типа и маслонаполненные. Компрессоры с маслом наиболее эффективны и могут достигать 90%-й эффективности. Также они создают большее давление, чем сухой тип компрессора.
Компрессоры данного типа могут быть стационарными или переносными, иметь одну или несколько ступеней, могут иметь привод от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания. Ротационно-пластинчатый компрессор сухого типа используют при относительно низком давлении (2бар), в то время как маслонаполненные компрессоры имеют достаточный коэффициент полезного действия для достижения давления в 13 бар на одной ступени.
Наиболее часто используемый тип привода – электрический двигатель. На небольших установках (менее 100 лс) применяют клиноременную передачу.
Цилиндр изготавливают обычно из чугуна. Входные и выходные отверстия имеют фланцевое подсоединение. Для установок со смазкой пластины изготавливают из слоистого асбеста с вкраплениями фенолоальдегидных полимеров. Графит используется в установках без смазки. Ротор изготавливают из углеродистой стали. На больших установках ротор может быть изготовлен из чугуна, а вал из углеродистой стали.
Лопасти ротора выдвигаются и скользят по внутренней поверхности цилиндра под действием центробежной силы. В результате из-за вращения объем камеры между двумя лопастями постоянно меняется. По мере вращения ротора, рабочая среда попадает в область большего объема, а затем подается на нагнетание уже в качестве сжатого газа из области меньшего объема.
Процесс смазки ротационно-пластинчатого компрессора происходит один раз за режим работы. Смазка впрыскивается в компрессор и выходит вместе со сжимаемым газом и обычно не рециркулирует. Смазывающее вещество создает тонкую пленку между корпусом компрессора и скользящими пластинами. Скольжение пластин по поверхности корпуса требует от смазывающего вещества, чтобы оно выдерживало высокое давление в компрессорной системе.
Ротационно-пластинчатые компрессоры используются при улавливании газов и для повышения давления газа, конкурируя с поршневыми компрессорами. Они уступают в эффективности, но они достаточно компактны, имеют меньший вес и не требуют подготовки для них специального фундамента. Данный тип компрессоров используется также для удаления паров. Ротационно-пластинчатые компрессоры доказали свою надежность в качестве сжимающего оборудования для природного газа и метана.
Ротационно-пластинчатые компрессоры применяют для:
- центральной подачи вакуума
- охлаждения
- извлечения растворителей
- пропитки (поверхности материала под воздействием вакуума пропитывающим веществом)
- сушки (напр. медицинской продукции)
- дегазации
- герметизации солнечных модулей
- упаковки продуктов питания
- вакуумной формовки
- герметизация лотков в пищевой промышленности
- упаковки непищевой продукции
- обработки заготовок
- пневмотранспорта
- полиграфической и целлюлозно-бумажной промышленности
Особое внимание необходимо уделять контролю за износом пластин, так как их износ может послужить причиной повреждения цилиндра.
Жидкостно-кольцевые компрессоры
Конструктивное устройство и описание типа
Жидкостно-кольцевой компрессор является уникальным видом компрессоров, так как в нем используется сжатие при помощи жидкостного кольца, которое действует как поршень. Одиночный ротор располагается эксцентрически внутри корпуса. Входное и выходное отверстие для газа располагается на роторе. Стандартное материальное исполнение – чугун для цилиндра и углеродистая сталь для вала, сталь для частей ротора. Конструктивно жидкостно-кольцевые компрессоры могут быть как одноступенчатыми, так и многоступенчатыми.
Сжимающая жидкостная среда заполняет частично ротор и цилиндр, и образует кольцо при движении поршня. При движении поршня в корпусе образуется газовый карман. Газ сжимается в полостях, которые образуют поверхности жидкостного кольца и ротора. На стороне всасывания объем полостей увеличивается и происходит её заполнение газом, на нагнетании объем уменьшается, происходит сжатие газа и подача его в нагнетательную линию. В качестве сервисной жидкости обычно используют воду.
Основные преимуществаДанный тип компрессоров применяют для сжатия паров, опасных и токсических газов, а также горячих газов, в том числе с содержанием пыли или жидкости. После взаимодействия газа и рабочей жидкости, температура газа повышается незначительно, что дает почти изометрическое уплотнение. Жидкостно-кольцевые компрессоры используются там, где требуются надежная, безопасная работа и требуются специальные технологические условия.
- производство пластмасс – регенерация технологических газов,
- нефтехимическая промышленность – уплотнение горючих газов (паров бензина, водорода)
- общий газовый перенос
- удаление воздуха из глины
- удаление нефтяных остатков
- защита от коррозии водопроводных труб
- удаление пыли в горнодобывающей промышленности
- производство биогаза
- сжатие анаэробных газов
- очистка и утилизация сточных вод
- разлив продукта на пивоваренных заводах
- погрузочно-разгрузочные операции
- системы очистки и удаления жира из частиц углеводородов
- прочее
Спиральные компрессоры
Конструктивное устройство и описание типа
Спиральный компрессор – это объемная машина с движением по орбите, в которой сжатие происходит при помощи двух спиральных элементов вложенных друг в друга.
Хотя идея спирального компрессора известна уже давно спиральные компрессоры это достаточно новая технология. Первый патент на спиральный компрессор был выдан в 1905 году французскому инженеру Леону Круа, но только в 1970 году с развитием высокоточной механической обработки удалось сделать рабочий прототип. На сегодняшний день спиральные компрессоры находят свое применение, как в коммерческих, так и бытовых областях.
Спиральные компрессоры полностью герметичны. Блок спиралей, муфта, противовесы, двигатель и подшипники смонтированы в сварном стальном корпусе. Большинство спиральных компрессоров для кондиционирования имеют вертикальную конструкцию. Кожух представляет собой цилиндрическую емкость, расположенную вертикально и разделенную на часть низкого давления и часть высокого давления. Нижняя часть кожуха служит в качестве резервуара для масла и жидкости. Спирали обычно изготавливают из заготовок из углеродистой стали. Особое внимание уделяется изготовлению спиралей, так как требуется их точная подгонка.
Спиральный компрессор использует две спирали, одну зафиксированную, а другую движущуюся, соединенную с двигателем. Спирали вложены одна в другую, так что во время движения при их взаимодействии образуются полости для рабочей среды. Среда подвергается сжатию при движении по орбите подвижной спирали вокруг неподвижной спирали и постепенно нагнетается к центру. Когда полости перемещаются, они уменьшаются в объеме и сжимают газ.
Спиральная технология предлагает преимущества по ряду причин. Большие отверстия на всасе и нагнетании сокращают потери давления, возникающие в процессе всасывания и нагнетания. Также физическое разделение этих процессов сокращает передачу тепла к всасываемому газу. Преимущества спиральных компрессоров заключается в их небольших размерах и меньшем весе, чем у поршневых компрессоров среднего класса. Это эффективные устройства, работающие при различных коэффициентах сжатия. Также к преимуществам можно отнести относительно низкий уровень шума и вибраций, высокий уровень надежности и долгий срок эксплуатации, благодаря тому, что в сжатии участвует небольшое количество деталей и отсутствуют клапаны.
Спиральные компрессоры изготавливают в разных размерах до 25т. Они нашли широкое применение в бытовых и коммерческих системах обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они успешно используются для охлаждения молока в оптовой таре, в контейнерных перевозках, в морских контейнерах и продовольственных прилавках-витринах, в водяных охладителях. Спиральные компрессоры используются для производства сжатого воздуха и безмасляного сжатого воздуха.
Горизонтальные герметичные спиральные компрессоры могут работать с природным газом, воздухом и гелием и имеют масляное охлаждение. Другая область применения для такого компрессора – это улавливание газовых паров на нефтяных месторождениях.
Основы устройства и принцип работы роторного компрессора (на примере винтового компрессора)
Принцип работы большинства винтовых компрессоров следующий
Основные части винтового компрессора
Винтовой блок - это пара червячных зацепленных роторов, ведущего и ведомого в корпусе, который плотно прилегает к ним. Корпус и роторы разграничены очень небольшим пространством между ними. Роторы зацепляются подобно шестерням таким образом, что когда они вращаются, пространство, которое образуется между ними и корпусом, уменьшается поступательно. Любой газ, который попадает в это пространство, сжимается.
Объем компрессора определяется профилем роторов, их формой и размером.
Обзор современных профилей роторов винтового компрессора
http://www.intech-gmbh.ru
legkoe-delo.ru
Роторный компрессор
Компрессор – это устройство, предназначенное для сжатия и подачи газа, в том числе воздуха, в различные пневматические системы. Сжатый до определенного давления воздух позволяет осуществить работу множества агрегатов без применения механической силы. Сжатие газа в основном используется для его перегона в трубопроводах либо заполнения некого резервуара для дальнейшего использования, например, при дайвинге в кислородных баллонах.
Существуют два основных типа компрессоров – поршневой и роторный. В данной статье мы рассмотрим именно роторный тип, который также называют винтовым. Такие компрессоры получили широкое распространение на промышленных и других крупных объектах (больницы, торговые центры и т.д.). Компрессорное оборудование роторного типа увеличивает давление воздуха при помощи специальной системы, состоящей из двух роторов – ведущего и ведомого винтов. Эти винты расположены параллельно друг другу таким образом, что их движущиеся зубцы едва ли не полностью соприкасаются друг с другом. Между ними образуется маленький зазор, через который проходит воздух и сжимается посредством вращения роторов.
Чтобы избежать перегрева соприкасающихся частей роторов, которые нагреваются от трения на высокой скорости, используется масляное, водяное или воздушное охлаждение. Применение масла в качестве смазки – наиболее эффективный способ охлаждения, но приводит к тому, что на выходе сжатый воздух будет содержать в себе загрязняющие частицы. Для некоторых целей такой тип роторного компрессора не подходит. Поэтому были разработаны водяная и воздушная системы. Они обеспечивают на выходе практически чистый воздух.
Схема работы роторного компрессора
Для достижения максимальной очистки воздуха существуют фильтры и осушители. Если фильтр предназначен только для очищения воздуха от мельчайших загрязняющих частиц, то осушитель позволяет отделить влагу от воздуха.
Наша компания реализует поршневые и роторные компрессоры мировых брендов по оптовым ценам. Ознакомиться с перечнем товаров можно в каталоге нашего сайта. Понравившуюся модель компрессора можно приобрести напрямую со склада вблизи нашего офиса, расположенного по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пескова, 1/169а.
www.compressor-rnd.ru
Ротационные воздуходувки. Роторно-поршневые воздуходувки. Ротационный поршневой компрессор
Описание
Агрегат ротационно-поршневого компрессора
Состоит из:
1.1 Компактный агрегат – 1 шт. С ременным приводом, полностью монтирован и покрашен
1.2 Двигатель, постоян. ISO F, IE3 – 1 шт. 18,5 кВт, 290 1/мин, 160L, 93,2%, 400/690 В Двигатель в W 22 Line, IMB3 (IM1001), IE3 Premium Эффективное исполнение - серый чугун, IP55, ISO F, RAL 6002 зеленый, - 3 терморезистора с положительным температурным коэффициентом для подключения 155°С - 380-400 – 415/660-690 В, 50 Гц, 3 АС, 460 VD, 60 Гц (мощность как при 50 Гц) - распределительная коробка сбоку справа (если смотреть на сторона привода) - двигатель подходит для постоянного числа оборотов
1.3 Шумозащитный кожух – 1 шт. Для агрегата с ременным приводом, полностью монтирован. - рамная конструкция с боковыми частями, которые удобны в обслуживании, съемные - внешние стороны из листовой стали, оцинкованной горячим способом, без покраски - внутренняя футеровка из невоспламеняющейся минеральной ваты (DIN 4102-A2) с защитой от сырости и укрытием из перфорированного листа - принудительная вентиляция через вентилятор высокой производительности
РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Ротационно-поршневой компрессор
Примечание:
- Производительность в нормальном состоянии при 1013 мбар абс и 0°С и/или 273К
- Данные по шуму по DIN 45635, измерения в свободном поле, допуск 2 дБ
- Вкл. потребную мощность для принадлежностей (глушитель шума, арматура итд) и ременного привода (если есть)
- Другая мощность двигателя возможна по договоренности и техническому согласованию. Мощность двигателя действительна для охлаждающего средства при 40°С и уровню установки макс 1000 м над уровнем моря.
Отклоняющиеся от этих данных случаи необходимо рассчитывать отдельно.
1. Основные конструктивные части агрегата
1.1 Главные части агрегата при эксплуатации под давлением
1 ступень ротационно-поршневого компрессора (масло для первого наполнения в отдельной емкости) 1 трубная рама основания для воздуходувки и двигателя с интегрированным глушителем шума, установлена на эластичных лапах машины с анкерными болтами. 1 глушитель шума на входе с входным фильтром 1 указатель загрязненности входного фильтра 1 манометр, 63 мм, для контроля конечного давления 1 нагнетательный клапан 1 обратная заслонка (со стороны нагнетания, легкоперемещающееся исполнение) 1 эластичное трубное соединение для нагнетательной стороны до Ду 200 резиновая муфта с зажимами от Ду 250 резиновые компенсаторы
1.2 Главные части агрегата при работе на всасывание
1 ступень ротационно-поршневого компрессора (масло для первого наполнения в отдельной емкости) 1 трубная рама основания для воздуходувки и двигателя с интегрированным глушителем шума, установлена на эластичных лапах машины с анкерными болтами. 1 глушитель шума на входе без входного фильтра 1 манометр, 63 мм, для контроля давления на всасывании 1 обратная заслонка (со стороны нагнетания, легкоперемещающееся исполнение) 1 клапан на всасывании 1 манометр, 63 мм, для контроля конечного давления 2 эластичных трубных соединения для стороны всасывания и нагнетания до Ду 200 резиновая муфта с зажимами от Ду 250 резиновые компенсаторы
1.3 Главные части агрегата при введении азота
1 ступень ротационно-поршневого компрессора (масло для первого наполнения в отдельной емкости) 1 трубная рама основания для воздуходувки и двигателя с интегрированным глушителем шума, установлена на эластичных лапах машины с анкерными болтами. 1 глушитель шума на входе без входного фильтра 1 манометр, 63 мм, для контроля давления на всасывании 1 предохранительный клапан в угловом исполнении, прошедший типовые испытания 1 манометр, 63 мм, для контроля конечного давления 1 обратная заслонка (со стороны нагнетания, легкоперемещающееся исполнение) 3 эластичных трубных соединения для стороны всасывания, нагнетания и сторона дренажа клапана Компенсатор гофрированной трубы с сильфоном из VA (1.4541)
2. Передача мощности
Привод с клиновым ремнем узкого сечения с защитой ремня и натяжным устройством двигателя или эластичная муфта с защитой муфты
3.1 стандартные материалы ступеней компрессора
3.2 стандартные материалы ступеней компрессора
3.3 Конструкция ступеней компрессора
3.4 Уплотнение вала ступеней компрессора
3.4.1. Эксплуатация под давлением и работа на всасывание
3.4.2. Эксплуатация с азотом
intech-gmbh.ru
Роторный компрессор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Роторный компрессор
Cтраница 4
Некоторые виды роторных компрессоров могут подавать чистый газ без примесей масла, другие - газожидкостную смесь; они могут быть выполнены в виде вакуумных насосов, а также детандеров ( расширителей) для систем подготовки нефтяного газа на промыслах. [46]
Рабочее тело роторного компрессора не может служить для смазки поверхности роторов и корпуса. Смазывание посторонним веществом недопустимо из-за попадания смазки в подаваемый газ. [47]
Принцип действия роторного компрессора с частичным внутренним сжатием аналогичен принципу действия шестеренчатого насоса. Однако за счет специальной формы профилей роторов и расположения нагнетательного окна в полости между зубьями большого ротора происходит сжатие рабочего тела в результате изменения объема полости. Величина степени сжатия зависит от геометрических параметров и постоянна у выполненной конструкции. Рабочее тело, заполняющее впадины в малом роторе, переносится со стороны впуска на сторону нагнетания без сжатия. [48]
Некоторые виды роторных компрессоров могут подавать чистый газ без примесей масла, другие - газожидкостную смесь; они могут быть выполнены в виде вакуумных насосов, а также детандеров ( расширителей) для систем подготовки нефтяного газа на промыслах. [49]
Общий вид двухступенчатого роторного компрессора с постоянной степенью сжатия в ступенях показан на фиг. В чугунном литом корпусе 2, имеющем торцовые плиты / и 5, на общих валах 18 и 19 установлены роторы ступеней низкого и высокого давления. Профиль роторов обеих ступеней совершенно одинаков, а различные рабочие объемы полостей у каждой ступени обеспечиваются применением роторов различной длины. Общий вид корпуса со стороны ступени высокого давления показан на фиг. [50]
Важным принципиальным преимуществом роторных компрессоров следует считать конструктивную обособленность основных рабочих органов и отсутствие взаимного соприкосновения их поверхностей. Последнее обстоятельство определяет полное отсутствие смазки в рабочих полостях. Наряду с этим роторные компрессоры благодаря использованию равномерного вращательного движения основных рабочих органов являются полностью уравновешенными машинами и допускают высокую быстроходность, определяющую компактность компрессора. Пуск в ход и остановка могут проводиться практически мгновенно, а надежность и долговечность эксплуатации у роторных компрессоров весьма высока. [51]
Среди выполненных конструкций роторных компрессоров наиболее совершенным рабочим процессом обладает винтовой компрессор. [52]
Область предпочтительного применения роторных компрессоров исследована меньше. Считают, что эти компрессоры занимают промежуточное положение между поршневыми и центробежными. Роторные и в частности винтовые компрессоры производительностью ниже 1 5 м3 / с применяют, когда требуется сжатый воздух, не загрязненный маслом. [53]
Для обоих типов роторных компрессоров применяются способы регулирования подачи дросселированием на всасывании, перепуском сжатого газа во всасывающий трубопровод и периодическими остановками. [54]
Основные рабочие органы роторного компрессора не требуют специального ухода, за исключением очистки и предохранения от попадания посторонних предметов вместе с рабочим телом при работе в загрязненном помещении. [55]
Расчет рабочего процесса роторных компрессоров необходим для определения основных показателей компрессора - производительности и затрачиваемой на привод мощности - в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов и анализа изменения состояния рабочего тела при прохождении его через компрессор. [56]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Ротационные компрессоры | Холодильные установки
В холодильной технике применяют компрессоры с катящимся ротором-поршнем и вращающимся ротором.
Рис. 26. Компрессор с катящимся ротором:1 — ось цилиндра,2 — ось ротора,3 — лопасть,4 — всасывающий патрубок,5 — нагнетательный патрубок,6 — нагнетательный клапан,7 — цилиндр,8 — ротор,9 — вал
Компрессор с катящимся ротором (рис. 26) приводится в движение эксцентриком центрального вала. Диаметр поршня меньше диаметра цилиндра. При вращении эксцентрика ротор 8 как бы катится по внутренней боковой поверхности цилиндра 7, создавая серповидную полость, положение которой зависит от угла поворота ротора.
При помощи разделяющей лопасти 3, постоянно прижимающейся к ротору, серповидная полость разделяется на две изолированные части. Одна из них сообщается со всасывающим патрубком 4, другая — с нагнетательным 5. По мере приближения ротора к верхнему положению всасывающая полость увеличивается и заполняется хладагентом, в то же время из нагнетательной полости пары вытесняются. За один оборот ротора эксцентрикового вала совершается полный цикл работы компрессора.
Рис. 27 Компрессор с вращающимся ротором:1 — ротор,2 — пластины,3 — водяная рубашка,4 — кожух
Компрессор с вращающимся ротором (рис. 27) имеет эксцентрично расположенный в цилиндре ротор-поршень 1, который вращается вокруг своей оси. В роторе сделаны радиальные прорези, в которых размещены скользящие пластины 2, плотно прижимаемые при вращении к поверхности цилиндра действием центробежных сил. Работа этих пластин обеспечивает всасывание и сжатие пара. Ротационные компрессоры такого типа называют еще пластинчатыми.
Во избежание большого износа пластин и чрезмерного шума их окружная скорость не должна превышать 12 м/с.
Статор выполняют двух типов: в одном пластины скользят непосредственно по его корпусу, в другом — по свободно вращающимся кольцам.
Сжатие пара, отсеченного двумя пластинами, происходит непрерывно по мере прохождения его по окружности цилиндра.
Пластинчатые компрессоры отличаются легкостью запуска. Их объемная производительность в два раз выше объемной производительности компрессоров с катящимся ротором. Они надежны в эксплуатации, спокойнее переносят режим влажного хода.
Ротационные компрессоры пластинчатого типа очень удобны для перемещения больших объемов пара при малой степени сжатия (допустимая степень сжатия не более 6). Поэтому их используют чаще всего в качестве первой ступени низкотемпературных холодильных установок.
Рис. 28. Ротационный аммиачный бустер-компрессор РАБ-100: 1 — цилиндр, 2 — вал, 3 — барабан, 4 — крышка цилиндра, 5 — масляный бачок сальника, 6 — сальник, 7 — кольцо торцового уплотнения, 8 — роликоподшипник, 9 — газовый фильтр, 10 — пластинаРотационный аммиачный бустер-компрессор РАБ-100 (рис. 28) используют в качестве ступени низкого давления в двух- и трехступенчатых холодильных установках в диапазоне температур кипения от —65 до —25° С .
В цилиндре 1 компрессора эксцентрично расположен вращающийся многопластинчатый стальной ротор. Цилиндр 1 и торцовые крышки 4 компрессора — литые чугунные с охлаждающими водяными рубашками. Пластины 10 выполнены из асботекстолита и расположены радиально. Вал 2 опирается на однорядные радиальные роликоподшипники 8, расположенные в расточках торцевых крышек.
Рабочая полость компрессора отделена от подшипниковых камер асботекстолитовыми кольцами. Выходной конец вала уплотнен сталеграфитовым двусторонним сальником 6. Корпус сальника снабжен водяной рубашкой и указателем уровня масла.
Смазка подшипников, пластин и цилиндра производится плунжерным насосом-лубрикатором, приводимым в действие от электродвигателя через клиноременную передачу. На лубрикаторе установлен масляный бачок (смазочное масло ХА-30). На всасывающей линии установлен газовый сетчатый фильтр 9, на нагнетательной— обратный клапан. Для защиты компрессора от чрезмерного повышения давления и температуры нагнетания предусмотрено реле.
Соединение с электродвигателем — через муфту. Компрессоры типа РАБ устанавливаются вместе с электродвигателями на специальных фундаментах.
Самый крупный из выпускаемых отечественной холодильной промышленностью ротационный компрессор РАБ-300А, имеющий четыре вида исполнения, дает при температуре испарения —30° С 460000 ккал/ч холода.
www.stroitelstvo-new.ru
Принцип работы роторно-пластинчатого компрессора | НПП Ковинт
В данной статье мы рассказываем о принципе работы роторно-пластинчатого компрессора на основе компрессоров Hydrovane HV PEAS горизонтального типа.
Общее описание
Роторно-пластинчатые компрессоры относятся к компрессорам объемного действия, т.е. сжатие газа происходит за счет изменения объема полости сжатия.
Схема основных элементов
Основные элементы роторно-пластинчатого компрессора изображены на рисунке ниже.
Роторно-пластинчатый компрессор
где:
«A» — точка входа воздуха в компрессор
«H» — впускной клапан
«B» — блок сжатия роторно-пластинчатого компрессора
«С» — масляный перепускной клапан
«D» — узел выхода воздушно-масляной смеси из блока сжатия
«G» — масло компрессора в статоре
«Е» — сепаратор тонкой очистки сжатого воздуха от масла
«F» — воздушно-масляный радиатор для охлаждения сжатого воздуха и масла
Контуры движения воздуха и масла
В компрессоре существует два контура движения. Это масляный контур (движение масла внутри компрессора) и воздушный контур (движение воздуха в компрессоре).
Синими стрелками изображено направление движения воздуха.
Красными стрелками изображено направление движения масла.
Контур красного цвета в нижней части рисунка — это масляный контур компрессора. В него входят термостатический клапан и масляный фильтр.
Принцип работы
При включении компрессора сжатый воздух поступает через воздушный фильтр, входное отверстие в торцевой крышке блока сжатия и всасывающий клапан (А).
Далее воздух поступает в блок сжатия (В).
В блоке сжатия (B) воздух сжимается за счет изменения объема камеры сжатия. Камера образуется с помощью статора, ротора и пластин, которые установлены в пазах ротора.
Масляный перепускной клапан (С) предназначен для предотвращения гидравлического удара и выброса излишков масла из камеры сжатия, которые могут остаться после остановки компрессора и, соответственно, перед его запуском.
Воздушно-масляная смесь выходит из блока сжатия (D) и двигается в его нижнюю часть. При выходе из блока сжатия масло отделяется от сжатого воздуха с помощью первичного маслоотделителя.
Масло по стенкам стекает в нижнюю часть блока сжатия (масло показано красным цветом).
Сжатый и предварительно очищенный воздух двигается в сепаратор тонкой очистки (Е), где происходит финальное отделение масла из сжатого воздуха до 3 мг/м3.
Очищенный воздух проходит через клапан поддержания давления (на рисунке цифрой не обозначен) и поступает в воздушно-масляный радиатор (F), где происходит охлаждение.
Далее сжатый воздух поступает в трубопровод к потребителю.
Циркуляция масла
Циркуляция масла происходит за счет разности давлений в разных точках внутри блока сжатия. Имеется два круга циркуляции масла — большой и малый.
Малый круг: масло двигается минуя воздушно-масляный радиатор (F) в случае первичного запуска компрессора, когда масло еще холодное.
Большой круг: масло двигается через воздушно-масляный радиатор (F) в том случае, когда температура масла достигает рабочих режимов (примерно 60-65 С).
Видеобзор
Для наглядности мы записали небольшое видео с нашими комментариями по принципу работы роторно-пластинчатых компрессоров.
Все важные элементы разобраны в этом видео более подробно. Так же есть более подробное описание принципа работы роторно-пластинчатого компрессора.
Также мы публикуем симулятор Hydrovane, с помощью которого можно самостоятельно изучить потоки сжатого воздуха и циркуляции масла внутри компрессора в зависимости от потребления сжатого воздуха.
Для удобства просмотра рекомендую использовать браузеры Opera или Google Chrome (также потребуется последняя версия Addobe Flash Player). И не забудьте включить звук…
Все вопросы, связанные с принципом работы роторно-пластинчатых компрессоров, вы можете задать по электронной почте:
или оставив комментарий через форму ниже. Мы ответим в течение одного рабочего дня.
С уважением,
Константин Широких
covint.ru
