20.Центробежные компрессоры. Устройство и принцип действия.

К числу лопаточных компрессоров относятся центро­бежные и осевые компрессоры.

Центробежные компрессоры имеют широ­кое применение во многих отраслях промышленности. Центробежные компрессоры более быстроходны и про­изводительны, чем поршневые.

Центробежный компрессор (рис. 4) состоит из корпуса 1, внутри которого вращается ротор 2 с рабо­чими лопатками 3. Ротор насажен на вал 6. Воздух с не­большой начальной скоростью через всасывающий пат­рубок корпуса 1 поступает на рабочие лопатки. Вслед­ствие центробежной силы в межлопаточном пространст­ве воздух приобретает значительную скорость, с которой он выбрасывается в диффузор 4, расположенный в не­подвижном корпусе (статоре) компрессора. Диффузор делается такой формы, которая обеспечивает резкое снижение скорости и увеличение давления. Воздух с повышенным давлением через неподвижный направляющий аппарат 5 поступает в нагнетательный трубопровод. Описанный компрессор имеет одну ступень, давление сжатого воздуха невысокое. Для получения больших, дав­лений центробежные компрессоры делаются многосту­пенчатыми с промежуточным охлаждением сжимаемого воздуха.

По сравнению с поршневыми имеют малые габариты и массу на единицу производительности, обеспечивают подачу без пульсаций. Сжатие газа происходит без загрязнения его маслом. Экономичен при больших производительностях (более 120 м³/мин)

Они наиболее экономичные в области больших производительности от 20 м³/мин. и выше. Преимущество их в том, что в одной машине снижается большие массы газа, они долговечны и надежны, подают газ без пульсации р, могут развивать р до 100 МПа.

Имеют малую массу и габариты, подача газа практически без пульсаций, отсутствует инерционные усилия, сжатия газа происходит без загрязнения его маслом. Экономичен при больших производительностях как правило имеют несколько ступеней. Под ступенью понимают сочетание рабочего колеса, диффузора и обратно направленного аппарата. При выходе установлен диффузор. В следующую ступень газ повышенного р поступает по обратному направленному аппарату, затем из последней ступени попадает в выходную улитку и направляется в нагнетательный трубопровод.

21.Шестеренные и винтовые насосы.

Роторные насосы работают главным образом по принципу вытеснения, причем один или несколько вращающихся поршней или винтов образуют друг с другом в цилиндре насоса рабочие полости, причем размеры полости всасывания наибольшие, а на­порной полости— наименьшие; поэтому жидкость из полости всасывания и выталкивается в напорную полость. Однако не­которые роторные насосы имеют постоянные рабочие полости (объем вытеснения) как на входе, так и на выходе.

По конструктивному исполнению рабочих органов все ротор­ные насосы делят на пять основных типов, а именно: шестеренные; винтовые; коловратные; пластинчатые; роликовые. На рис. 5 приведены эти типы роторных насосов.

Шестеренные насосы(рис. 6) подразделяют в основном по числу шестерен (на двух- и много шестеренные), по типу зацепле­ния (с наружным и внутренним зацеплением) и по числу потоков жидкости (на одно- и многопоточные насосы).

Основными элементами являются 2 шестерни, находящиеся в зацеплении и помещенные в корпус. Одна из шестерен является ведущей, а 2-ая ведомой. Эти насосы имеют достаточно высокий КПД (0,7-0,9).

Насосы применяют в основном в системе смазки, т.е. чем больше вязкость масла, тем больше производительность насоса. При перекачке маловязких жидкостей увеличиваются внутренние перетечки.

Преимущества насосов с внутренним зацеплением: меньшие габариты, меньше шум и пульсация, но по стоимости они дороже. Это связано с те, что нарезать внутренние зубья значительно дороже и требуется высокая точность нарезки.

При вращении шестерен рабочая жидкость, заключенная между зубьями подвергается сжатию, что приводит к росту давления. В результате возрастает нагрузка на зубья и на подшипники.

При выходе зубьев из зацепления давление резко падает, начинается выделение газов. Для устранения такого явления выполняют узкие канавки на нерабочих торцевых поверхностях зубьев или выемки в торцевых крышках корпуса.

Шестеренные насосы являются реверсивными. Кроме того они являются обратимыми машинами, т.е. могут работать в режиме гидромотора. Насос преобразует мех. энергию в энергию движущейся жидкости. В гидродвигателе наоборот энергию движущейся жидкости преобразует в мех. работу исполнительного механизма.

Винтовые насосы

Винтовые насосы подразделяют в основном по количеству рабочих органов на одно- и многовинтовые, а по направлению потока жидкости на одно- и двухпоточные винтовые (рис. 7).

В противоположность шестеренным насосам процесс перемеще­ния жидкости в винтовых насосах происходит в осевом направле­нии по свободным межвинтовым полостям от стороны всасывания к напорной стороне.

Рабочими органами служат винты, находящиеся в зацеплении и размещенные в корпусе с очень малым зазором. Число винтов может быть 1,2 или 3.

Рабочая жидкость из всасывающей полости поступает во впадины нарезки винтов. Они имеют герметизацию между всасывающей и нагнетательной камерами. Эта герметизация обеспечивается по наружной поверхности винтов, точностью их изготовления и посадке в корпус, а по внутреннему зацеплению винтов герметичность обеспечивается спец. циклоидным профилем зубьев.(рис. 9,17 и 9,18).

Винтовые насосы являются обратимыми машинами и с этой точки зрения они более выгодны, чем шестеренные, так как у них более равномерный крутящий момент и большая частота вращения. Эти насосы применяют для перекачки чистых и слабозагрязненных жидкостей с T=353 К, а также для перекачки нефтепродуктов неагрессивных жидкостей. Их преимущества: быстроходность, небольшие габариты и масса, равномерная подача, способность перекачивать жидкости с различной вязкостью.