1.4. Области применения компрессорных машин

Области применения компрессоров по производительности и давлению (рис. 7) не являются постоянными и изменяются в зависимости от совершенствования машин различных типов и конструкций [8].

Н

2

32

аиболее распространены и многообразны по конструктивному выполнению, схемам и компоновкампоршневые компрессоры; их различают по устройству кривошипно-шатунного механизма, устройству и расположению цилиндров, числу ступеней сжатия.

П

1

42

о объемной производительности при условиях всасывания поршневые компрессоры классифицируются следующим образом: микрокомпрессоры производительностью до 0,6 м³/мин; малой производительности – от 0,6 до 6,0 м³/мин, средней – от 6,0 до 60,0 м³/мин, большой – свыше 60,0 м³/мин.

В области средних и больших производительностей, низких и средних давлений значительное развитие получили винтовые компрессоры.

Винтовые маслозаполненные компрессоры общего назначения с воздушным и водяным охлаждением и асимметричным профилем винтов, несмотря на меньший КПД, более эффективны по сравнению с поршневыми, центробежными и ротационно-пластинчатыми компрессорами в диапазоне производительностей от 10 до 50 м³/мин.

Поршневые компрессоры менее удобны для эксплуатации внутри шумопоглощающего кожуха по сравнению с маслозаполненными винтовыми компрессорами (имеют большие габариты, необходимость в частой ревизии рабочих клапанов, более высокое тепловыделение от поверхностей цилиндров, повышенная вибрация).

Маслозаполненные винтовые компрессоры производительностью от 1,0 до 70 м³/мин на давление нагнетания до 4,0 МПа широко применяются в стационарных установках (см. рис. 7). По сравнению со всеми другими типами компрессоров стоимость 1 м³воздуха, сжатого стационарными маслозаполненными винтовыми компрессорами общего назначения с воздушным охлаждением в диапазоне производительностей от 10 до 50 м³/мин, наименьшая.

Особое значение винтовые компрессоры с воздушным охлаждением имеют для обеспечения сжатым воздухом пневматического оборудования в районах с высоким дефицитом и стоимостью охлаждающей воды.

Одна из особенностей винтовых компрессоров – способность сжимать двухфазные (газ + жидкость) среды.

Воздушные винтовые компрессоры сухого сжатия в качестве машин общего назначения уступают маслозаполненным из-за высокой стоимости изготовления и относительно низкого КПД. В этом отношении маслозаполненные машины превзошли их по такому обобщающему показателю эффективности, как стоимость единицы объема сжимаемого газа.

Ротационно-пластинчатые компрессоры общего назначения различаются по производительности от 0,1 до 100 м³/мин, с абсолютным давлением всасывания от 0,01 до 0,1 МПа и давлением нагнетания до 1,2 МПа в одноступенчатом исполнении, до 1,6 МПа – в двухступенчатом исполнении и до 2,5 МПа – в трехступенчатом. В указанном диапазоне параметров ротационно-пластинчатые компрессоры практически не уступают поршневым компрессорам по КПД и превосходят их в быстроходности, компактности, уравновешенности, надежности. Ротационно-пластинчатые компрессоры занимают устойчивое положение в диапазоне малых производительностей (рис. 8).

Наиболее экономичны в области больших производительностей центробежные компрессорыобщего назначения производительностью от 200 м³/мин и выше, вследствие чего их развитие направлено в сторону увеличения единич- ной мощности. Совершенствование конструкций центробежных машин привело к использованию их там, где традиционно применялись другие типы компрессоров.

Стационарные и транспортные газовые машины с производительностью более 1000 м³/мин и с относительно небольшой степенью повышения давления (ε = 10 – 15) – этоосевые компрессоры.В большинстве случаев – это многоступенчатые машины, применяемые в авиационной, криогенной технике, машиностроительной, газовой, химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности. Современные осевые компрессоры газотурбинных установок имеют степень повышения давлений до 25 – 35 и выше. В зависимости от скорости газового потока в рабочих органах различают дозвуковые и сверхзвуковые осевые компрессоры с турбо- или электроприводом с частотой вращения 500 с^–1и более.

Осевые компрессоры стационарных установок имеют преимущество перед центробежными – более высокие значения КПД, масса и габариты для стационарных установок большого значения не имеют. Стоимость крупных стационарных установок центробежных и осевых компрессоров примерно одинакова. Осевые компрессоры имеют ограниченный диапазон рабочих режимов из-за помпажа, чувствительности к коррозии и эрозии.