Роторно пластинчатый компрессор схема

Роторный компрессор: устройство, типы и принцип работы.

Роторный компрессор относится к классу объемных машин – по способу действия он похож на роторный насос. В настоящее время этот тип оборудования приобрел большую популярность.

Воздушный роторный компрессор незаменим при решении не только производственных, но даже бытовых задач.

Наибольшее распространение получили роторные пластинчатые компрессоры, также большую популярность находят винтовые компрессоры.

Содержание статьи

Принцип работы роторного компрессора

Принцип работы роторного компрессора похож на действия насоса. Исходя из этого рассмотрим работу оборудования основанного на всасывании и вытеснении газа твердым телом – поршнем.

Роторно поршневой компрессор

Принцип работы роторно поршневого компрессора основан на вытеснении газа поршнем.

Цилиндр 1 соединен с клапанной коробкой 2, в гнездах которой расположены всасывающий и нагнетательный клапаны 3 и 4. Поршень 5 движущийся в цилиндре возвратно-поступательно, производит попеременно всасывание из трубы 6 и нагнетание в трубу 7.

Такое оборудование широко применяется в промышленности. Преимуществами являются:
простота конструкции;
высокой надежности;
высокая производительность;
долговечность.

Среди недостатков стоит упомянуть о неравномерности подачи, обусловленной периодичностью движения поршней.

Недостатки в работе роторно поршевого компрессора привели к появлению нового типа оборудования пластинчатого компрессора. Принцип его работы состоит в следующем

Роторно пластинчатый компрессор

При вращении ротора 1, расположенного эксцентрично в корпусе 2, пластины 3 образуют замкнутые пространства 4, переносящие газ из полости всасывания в полость нагнетания. При этом происходит сжатие газа.

Такая схема компрессора, обладая хорошей уравновешенностью движущихся масс, позволяет сообщить ротору высокую частоту вращения и соединить машину непосредственно с электрическим двигателем.

При работе пластинчатого компрессора выделяется большое количество тепла вследствие механического трения. Поэтому при степенях повышения давления выше 1,5 корпус компрессора выполняют с водяным охлаждением.

Пластинчатые компрессоры могут исполняться для отсасывания газов и паров из пространств с давлением, меньшим атмосферного. В таких случаях компрессор является вакуум насосом. Вакуум, создаваемый пластинчатыми вакуум-насосами, достигает 95%.

Винтовой компрессор роторный

Способ действия компрессора с двумя винтами описан ниже.

Основными рабочими деталями компрессора являются червяки (винты) специального профиля. Взаимное расположение червяков строго фиксировано сцепляющимися зубчатыми колесами, посаженными на концы валов. Зазор в зацеплении у этих синхронизирующих зубчаток меньше, чем у винтов, и поэтому механическое трение у последних исключено.

Винт с впадинами является замыкающим распределительным органом, поэтому мощность, передаваемая синхронизирующим зубчаткам невелика, а следовательно, незначителен и их износ. Это очень важно ввиду необходимости сохранения достаточных зазоров у червячной пары.

При вращении червяков (винтов) вследствие периодического попадания головок зубьев червяков во впадины последовательно осуществляются процессы всасывания, сжатия и нагнетания.

Винтовые компрессоры выполняются с водяным охлаждением корпуса и внутренним охлаждением червяков.

Устройство роторного компрессора.

Пластинчатые компрессоры выполняются для подач до 500 м3/мин и при двух ступенях сжатия с промежуточным охлаждением создают давление до 1,5 МПа.

Основные элементы конструкции: ротор 1, корпус 2, крышки 3, охладитель О и валы 4. Корпус и крышки компрессора охлаждаются водой. У конструктивных элементов имеются некоторые особенности. Для уменьшения потерь энергии механического трения концов пластин о корпус в нем располагают два свободно вращающихся в корпусе разгрузочных кольца.

К их наружной поверхности подводится смазка. При вращении ротора концы пластин упираются в разгрузочные кольца и частично скользят по их внутренней поверхности – разгрузочные кольца вместе с тем вращаются в корпусе.

С целью уменьшения сил трения в пазах, пластины располагают не радиально, а отклоняя их вперед по направлению вращения. Угол наклона составляет 7-100. При этом направление силы, действующей на пластины со стороны корпуса и разгрузочных колец, приближается к направлению перемещения пластины в пазах и сила трения уменьшается.

Для уменьшения утечек газа через осевые зазоры в ступице ротора располагаются уплотнительные кольца, прижимаемые пружинами к поверхностям крышек.

Со стороны выхода вала через крышку установлено сальниковое уплотнение с пружинной натяжкой.

В конструкции применены роликовые подшипники. Смазка осуществляется машинными маслами средней вязкости через контрольные капельные указатели. Места смазки – разгрузочные кольца, торцовые уплотнительные кольца и сальниковое уплотнение.

Винтовые компрессоры стоят на подаче до 20 000 м3/ч.

Видео про роторный компрессор

Роторно лопастной компрессор чаще всего соединяют с электродвигателем напрямую, и частота его вращения составляет 1450, 960, 750 об/мин. Для регулирования подачи в этом случае требуется добавить между валами двигателя и компрессора вариатор скорости.

Частота вращения винтовых компрессоров очень высокая, достигающая в случае привода от газовых турбин 15 000 об/мин. Такой воздушный роторный компрессор обычного исполнения способен работать с частотой вращения 3000 оборотов в минуту.

Читайте также: Как заказать шкив компрессора кондиционера

Для обоих типов оборудования в составе компрессорной установки применяются способы регулирования подачи дросселированием на всасывании, перепуском сжатого газа во всасывающий трубопровод и периодическими остановками.

Роторно пластинчатый компрессор схема

Производственная компания
ООО «ТЕХПРОМ-Н»

Роторно-пластинчатые компрессоры

Роторно-пластинчатый компрессор – это ротационный компрессор объемного типа, т.е. его работа, так же, как и поршневого и винтового, основана на захвате воздуха и сжатии его уменьшением объема. Его конструкция включает статор в виде полого круглого цилиндра и эксцентрично размещенный в полости статора цилиндрический ротор с продольными пазами, внутри которых помещены радиально подвижные пластины (рис.1). При вращении центробежная сила выталкивает пластины из пазов и прижимает их к внутренней поверхности статора.

Сжатие воздуха происходит в нескольких полостях, которые образуют статор, ротор и каждая пара смежных пластин и которые уменьшаются в объеме в направлении вращения ротора. Впуск воздуха происходит при максимальном выходе пластин из пазов и образовании разряжения в полости максимального объема. Далее на стадии сжатия объем полости постоянно уменьшается до достижения максимального сжатия, когда пластины проходят мимо выходного канала и происходит выброс сжатого воздуха (рис. 2).

Пластины в роторно-пластинчатом компрессоре всегда прижаты к внутренней поверхности статора (рис. 1), что создает почти идеальную герметизацию. В месте сближения ротора и статора, благодаря аккуратной механообработке поверхностей и выставления их взаимного положения, касание по образующим двух цилиндров практически исключает утечки. Достаточно только одной пластины с плотным прижимом к поверхности статора в секторе между впускным и выпускным каналами, чтобы не допустить утечки воздуха из зоны нагнетания в зону низкого давления.

Кроме того, большое количество масла, которое впрыскивается внутрь статора для смазки движущихся частей и охлаждения сжимаемого воздуха, обеспечивает также герметизацию зазоров между ротором, статором и торцевыми крышками статора. Масло, которое подается под давлением, проникает в зазоры по всей поверхности максимального сближения ротора и статора в секторе между выпускным каналом и ближайшей пластиной и надежно их герметизирует (рис. 3).

Надежность роторно-пластинчатого компрессора основывается в первую очередь на особенностях его конструкции, среди которых простота конструкции, отсутствие большого количества движущихся частей, подверженных износу и выходу из строя, отсутствие осевых нагрузок, надежная смазка впрыском обильного количества масла.

Надежная работа и воспроизводимость рабочих характеристик на протяжении всего срока эксплуатации роторно-пластинчатого компрессора также обеспечивается рассмотренными выше особенностями конструкции, которые, в частности, позволяют не предъявлять особо жестких требований к размерной точности основных частей компрессора.

Это означает, что на производительность компрессора изначально и в процессе его долговременной эксплуатации не оказывают влияние незначительные размерные колебания. Пластины всегда свободно скользят внутри пазов ротора и, плотно прижимаясь к стенкам статора под действием центробежной силы, обеспечивают отличную герметизацию. Даже небольшой износ пластин со временем не меняет этой картины. То же относится к торцевым зазорам между ротором и торцевыми крышками статора, которые всегда надежно уплотняются маслом под давлением. То же справедливо и для баббитовых подшипников скольжения, на которых вращается вал ротора и которые обеспечивают малошумную и надежную работу на протяжении всего жизненного цикла компрессора, практически никогда не требуя замены. Поскольку ротор по диаметру существенно меньше статора, увеличение зазора между валом и подшипниками не является значимым фактором. Смазка подшипников осуществляется подачей масла под давлением без применения специального циркуляционного насоса, чем устраняется дополнительный риск, связанный с возможным отказом насоса.

В пластинчатом компрессоре отсутствует осевая нагрузка, поэтому отсутствует износ торцевой поверхности ротора, никогда не соприкасающейся с торцевыми крышками статора.

Ротор и статор так же никогда не находятся в непосредственном контакте. Этому препятствует внутреннее давление масла (рис. 4). Подача масла для смазки и образования уплотняющей пленки пропорциональна давлению воздуха и, следовательно, радиальным нагрузкам, создаваемым этим давлением: чем выше давление воздуха, тем больше впрыск масла и тем выше давление масла.

Пластины при вращении ротора так же никогда не входят в прямой контакт с внутренней поверхностью статора. Благодаря обильной подаче масла и закругленным краям торцов пластины свободно скользят по масляной пленке вдоль внутренней поверхности статора (рис. 5). Заклинивание пластин исключено, износ пластин незначительный. Фактически, пластины – единственная часть компрессорного блока, подверженная какому-то износу. При этом их рабочий ресурс составляет не менее 50 000 часов с одной рабочей стороны. После установки тех же пластин второй рабочей стороной наружу они могут проработать еще столько же, обеспечив общий эксплуатационный ресурс роторно-пластинчатому компрессору до 100 тыс. часов.

Читайте также: Как выбрать компрессор для пескоструйного аппарата

Роторный компрессор

Для нагнетания воздуха в различных системах проводится установка роторных компрессоров. Существует довольно большое количество разновидностей подобного оборудования, распространены роторные модели, к которым также относятся винтовые конструкции. Принцип работы подобного устройства был разработан более 120 лет назад. Изначально они не применялись активно, так как были дорогими в производстве и не могли прослужить в течение длительного периода. Усовершенствование технологии производства определило распространение подобных конструкций. Роторные модели устанавливаются в случае, когда нужно обеспечить высокую производительность системы. Отличительными особенностями можно назвать отсутствие гула и вибрации на момент эксплуатации. Рассмотрим особенности подобного оборудования подробнее.

Принцип работы шестеренчатого компрессора

Винтовой блок является важным элементом конструкции роторного компрессора. Срок службы подобного элемента составляет примерно 15-20 лет. Стоит учитывать, что ротор компрессора имеет особую форму, за счет которой и обеспечиваются определенные эксплуатационные характеристики.

Принцип работы устройства определяет то, что на момент подачи воздуха не возникает вибрации или сильного шума. Основная часть компрессора роторного типа не имеет элементов, которые работают путем возвратно-поступательного движения. Поэтому конструкция может устанавливаться в непосредственном месте эксплуатации.

Принцип действия характеризуется следующими особенностями:

1. В качестве основы конструкции применяется корпус.
2. Внутри механизма расположены две шестерни, которые находятся в зацеплении.
3. У механизма есть подводящий и выводящий патрубок.

Относится к ротационным компрессорам устройства, которые имеют шестерни, находящиеся в зацеплении. Стоит учитывать, что для существенного износа основных частей проводится добавление смазывающего вещества. Кроме этого, есть модели, которые также работают без смазки.

Общее описание роторных компрессоров

Основное предназначение заключается в создании давления, которое будет выше атмосферного. Рассматриваемый тип механизма относится к оборудованию объемного типа.

Название роторный компрессор получил из-за особенности формы основных вращающихся элементов. Высокая потребность в них определяет то, что появилось просто огромное количество компактных моделей, которые характеризуются высокой эффективностью в применении. Также встречается компрессор роторно-поршневой, который существенно отличается от обычного варианта исполнения.

В рассматриваемую группу устройств входят следующие механизмы:

Все разновидности подобных устройств характеризуются большим количеством особенностей, к примеру, пластинчатый компрессор роторного не имеет много различных клапанов, которые существенно снижают показатель КПД. Кроме этого, роторные варианты исполнения имеют меньший вес в сравнении с поршневыми.

В большинстве случаев компрессор роторно-лопастной представлен одинарным аппаратом с приводом. Некоторые варианты исполнения имеют промежуточный редуктор, который способен изменять передаваемое усилие.

Сегодня компрессорные установки оснащаются электрическим двигателем. В некоторых случаях проводится установка двигателей внутреннего сгорания, которые характеризуются большей производительностью.

Данный тип компрессоров встречается в самых различных случаях. Очень часто оно применяется для создания краскопульта, который требуется для равномерного нанесения специального красящего вещества на поверхность.

Роторный винтовой компрессор

Ротационный компрессор считается довольно распространенным устройством, которое применяется для сжатия воздуха и различных технологических газов. Во многом эффективность зависит от дизайна подвижных частей. Высокая надежность и другие свойства определяют то, что роторные компрессоры устанавливаются в промышленности. Давление на выходе может достигать высоких показателей, как и при всасывании.

Конструкционными особенностями рассматриваемого механизма можно назвать следующие моменты:

1. Основные элементы представлены двумя винтовыми роторами: один вращается по часовой стрелке, второй против.
2. Между подвижным элементом и корпусом есть небольшой зазор.
3. Оба ротора крепятся к валу, который предназначен для непосредственной передачи вращения.
4. Роторный компрессор оснащается впускным и выпускным клапаном.

При изготовлении основных частей могут применяться самые различные материалы, в большинстве случаев нержавеющая сталь и чугун.

Принцип работы подобного механизма достаточно прост. Он следующий:

1. От двигателя вращение передается ведущему элементу, который за счет зацепления передает вращение ведомому.
2. Оба элемента расположены в герметичном корпусе со впускным и отводящим отверстием.

Важным моментом назовем то, что роторные компрессоры подобного типа могут быть масляными и безмасляными. Среди их отличительных свойств следует отметить следующее:

1. Масло существенно снижает степень износа конструкции, а также выступает в качестве охлаждения.
2. Устройства, куда не подается масло, служат несколько меньше, однако они подают более качественную среду.

В случае, если в системе есть масло требуется специальный фильтр, который проводит отделение смазывающего вещества от основной среды. Если она будет попадать в магистраль, то существенно снижается качество лакокрасочного покрытия.

Кроме этого, выделяют довольно большое количество преимуществ у рассматриваемого механизма:

1. Подвижные части могут работать при большой скорости.
2. Контакта между двумя подвижными элементами практически нет. Именно поэтому износ относительно низкий даже при длительной эксплуатации устройства.
3. Провести обслуживание можно своими руками.
4. Относительно небольшие размеры и вес.
5. Эксплуатационный заявленный срок составляет несколько десятков лет.
6. Не требуется много средств для поддержания работоспособности.

Вышеприведенные достоинства определяют широкое распространение подобных видов роторного компрессора.

Они могут устанавливаться в быту или промышленности, обладать различными размерами и весом.

Читайте также: Газодинамическая характеристика осевого компрессора

Роторный компрессор с кулачковыми роторами

Подобный вариант исполнения применяется в том случае, когда нужно передавать большой объем вещества за минимальный период. Среди особенностей отметим:

1. Подвижные части не соприкасаются. Именно поэтому снижается вероятность сильного износа.
2. Нет необходимости в добавлении масла, за счет чего существенно упрощается процесс обслуживания.
3. Устройства с большим размером имеют электрический двигатель, который подключен напрямую к основному элементу. Меньшие варианты исполнения снабжаются клиноременной передачей.

Встречается довольно большое количество разновидностей подобного устройства. Основными элементами можно назвать:

1. Корпус.
2. Ротор.
3. Распределительные шестерни.
4. Уплотнительные прокладки.
5. Подшипники.

Принцип действия устройства можно охарактеризовать следующим образом:

1. Роторы не находятся в зацеплении на момент работы.
2. Газ внутри не сжимается.
3. Есть возможность проводить монтаж подвижных элементов на параллельных винтах.
4. Кулачки не соприкасаются.
5. Подшипники и распределительные части смазываются на момент работы.

Область применения подобных устройств весьма обширна. Примером можно назвать различные промышленные установки, а также оборудование для нанесения лакокрасочных материалов.

Ротационно-пластинчатый компрессор

В этом случае ротор снабжается несколькими скользящими пластинами, которые монтируются эксцентрическим методом в литом корпусе. Кроме этого, выделяют следующие особенности подобных устройств:

1. Маслозаполненные.
2. Эффективность механизма достигает 90%.
3. Могут применяться для генерирования повышенного давления в магистрали.
4. Выделяют стационарные и переносные варианты исполнения.
5. На одной ступени может создаваться давление более 13 бар.
6. Вращение создается при помощи двигателя.
7. Для подключения магистрали есть фланцы.
8. Изготовление цилиндра проводится при применении чугуна.

Высокая эффективность устройства можно связать с широким его распространением. Примером можно назвать системы охлаждения или центральной подачи вакуума.

Жидкостно-кольцевые компрессоры

Такие модели считаются универсальным устройством, у которого давление создается при помощи жидкостного кольца. Он действует по принципу поршня. В рассматриваемом случае есть только один ротор, размещенный в центральной части. В большинстве случаев при изготовлении применяется чугун, вал из углеродистой стали рассчитан на воздействие большой осевой нагрузки. Стоит учитывать, что выделяют два типа подобных приборов – одноступенчатые и многоступенчатые.

Принцип действия этого механизма характеризуется следующими особенностями:

1. Ротор и цилиндр частично заполняются при сжимании жидкостной среды, за счет чего образуется кольцо.
2. При непосредственном движении поршня образуется газовый карман.
3. Сервисная жидкость в большинстве случаев представлена обычной водой бытового предназначения.

Встречаются подобные варианты исполнения не так часто, как другие. Но им свойственны следующие преимущества:

1. Возможность эксплуатации при минусовой температуре.
2. Надежность. Как показывает практика, механизм может прослужить в течение нескольких лет без возникновения неполадок и дефектов.
3. Эффективный теплоотвод.
4. Простое техническое обслуживание.
5. Устройство может применяться для работы практически в любой среде.
6. Между вращающимися элементами нет непосредственного контакта, за счет чего существенно снижается степень износа.

При изготовлении основных элементов применяется сталь ил чугун. Оба материала характеризуются повышенной устойчивостью к воздействию влажности или других химических веществ.

Спиральные компрессоры

Меньше всего распространены спиральные конструкции, так как они представлены объемными машинами. Внутри находятся спирали, которые вложены друг в друга, за счет которых обеспечивается создание требуемого давления.

Несмотря на то, что подобная технология получила широкое распространение, она применяется относительно недавно. Спиральные роторные компрессоры получили широкое распространение в промышленности и быту.

Среди конструктивных особенностей отметим:

1. Корпус герметичный, часто производится путем литья или сварки. За счет этого обеспечивается высокая степень эффективности спирального нагнетателя воздуха.
2. Есть муфта и блок спиралей.
3. В качестве источника вращения применяется двигатель.

В большинстве случаев конструкция имеет вертикальную компоновку. Для хранения смазывающей жидкости создается специальный картер.

Основные части винтового компрессора

Роторный компрессор состоит из нескольких основных элементов, которые и обеспечивают подачу среды под большим давлением. Рассматривая конструктивные особенности отметим:

1. Пара червячных зацепленных роторов, один из которых ведущий, второй ведомый.
2. Корпус может изготавливаться самым различным образом, характеризуется высокой герметичностью.
3. Объем конструкции зависит от формы ротора, а также их размеров.

В производстве встречаются самые различные профили роторов. В целом можно сказать, что от этого во многом зависят основные эксплуатационные характеристики.

В заключение отметим, что роторные компрессоры на сегодняшний день один из самых распространенных. При выборе уделяется внимание техническому состоянию, типу применяемых материалов при изготовлении, рабочему объему и многим другим моментам.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/rotorno-plastinchatyy-kompressor-shema