7. Пластинчатый ротационный компрессор

Принципиальная схема пластинчатого ротационного компрессора изображена на рис. 7.1.

Рис.7.1. Схема пластинчатого ротационного компрессора

В радиальные пазы ротора свободно вставлены тонкие пластины, которые под действием центробежных сил всегда прижаты к стенке корпуса. Порция газа, находящаяся между двумя соседними пластинками, сжимается из-за уменьшения его объема за счет эксцентричного расположения ротора относительно корпуса.

При n=500–1500 об/мин, Р_кон= 0,15 – 0,30 МПа, а производительность – до 2000 м³/час (при нормальных условиях).

8. Роторно-лопастный компрессор

Принципиальная схема роторно-лопастного компрессора изображена на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Схема роторно-лопастного компрессора

При вращении в корпусе двух, трехлопастных роторов газ из всасывающей полости А входит в отсек между лопастями и корпусом и переносится в нагнетательную полость В. при входе лопасти одного ротора во впадину другого сжатый газ вытесняется через нагнетательный патрубок. Образующие лопастей обычно имеют винтовую форму, и подача газа получается непрерывной.

Ркон – до 0,1 МПа и при n= до 10000 об/мин производительность достигает 40000 м³/час.

Достоинства: компактность, непрерывность подачи.

Недостаток: малые Ркон и малый КПД.

Примеры решения задач

ЗАДАЧА 1. Компрессор всасывает 100 м³/ч воздуха при давлении р₁ =0,1 МПа и температуре t₁ =27^о С. Конечное давление воздуха составляет 0,8 МПа.

Найти теоретическую мощность двигателя для привода компрессора и расход охлаждающей воды, если температура ее повышается на 13^о С. Расчет произвести для изотермического, адиабатного и политропного сжатия. Показатель политропы принять равным 1,2, а теплоемкость воды 4,19 кДж/кг.

Решение

1. Изотермическое сжатие. Работу компрессора определяем по уравнению:

теоретическая мощность двигателя по формуле:

Теплоту, отводимую с охлаждающей водой, находит из равенства:

Следовательно, расход охлаждающей воды

2. Адиабатное сжатие. По уравнению:

Мощность двигателя

3. Политропное сжатие. По уравнению:

Мощность двигателя определяется по формуле:

Количество теплоты, отводимой от воздуха, находим из уравнения:

причем

Расход охлаждающей воды

ЗАДАЧА 2. Одноступенчатый компрессор, имеющий относительную величину вредного пространства 0,05, сжимает 400 м³/ч воздуха при нормальных условиях от давления р₁=0,1 МПа и температуры t₁=20^о С до давления р₂ =0,7 МПа. Сжатие и расширение воздуха совершаются по политропе с показателем m=1,3

Определить потребную мощность двигателя для привода компрессора и его объемный к. п. д. Эффективный к.п.д. компрессора .

Решение

Работа компрессора определяется площадью индикаторной диаграммы 1 – 2 – 3 – 4. Эта площадь может быть определена как разность площадей 1 – 2 – 6 – 5 и 4 – 3 – 6 – 5, т.е. как разность двух идеальных коампрессоров. Следовательно,

Для 1 м³ всасываемого воздуха V₁ – V₄ =1 и, следовательно,

Полученное выражение совпадает с формулой, определяющей работу компрессора при отсутствии вредного пространства. Объясняется это тем, что сжатый воздух, остающийся во вредном пространстве, расширяется до начального давления, компенсируя ту работу, которая была затрачена на его сжатие.

Итак, теоретическая работа компрессора

Потребная мощность двигателя по формуле

Объемный к.п.д. компрессора по уравнению

Определяем значения величин, входящих в это выражение:

Следовательно,

или