- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
- •Одеса – 2013
- •1.3. Ротаційний компресор з ротором (поршнем), що котиться
- •1.4. Рідинно-кільцевий (водо-кільцевий) компресор
- •1.5. Повітродувка Рутса
- •1.6. Гвинтові компресори
- •1.7. Спіральний компресор
- •1.1.2. Переваги ротаційних компресорів
- •1.1.3. Недоліки ротаційних компресорів
- •1.2. Роторно-лопатевий компресор (рлк)
- •1.2.1. Загальна характеристика компресора
- •1.2.2. Конструкція і принцип дії poтоpно-лопатевого компресора
- •1.2.3. Описаний об’єм і продуктивність роторно-лопатевого компресора
- •1.2.4. Геометричні співвідношення елементів роторно-лопатевого компресора
- •1.2.5. Розділові пластини. Число обертів вала км
- •1.2.6. Внутрішній та зовнішній ступінь підвищення тиску роторно-лопатевого компресора
- •1.2.9.Методи змащення деталей роторно-лопатевого компресора
- •1.2.11.Допоміжне устаткування
- •1.3. Ротаційний компресор з ротором (поршнем), що котиться
- •1.3.8.Конструктивне виконання км
- •1.4. Рідинно-кільцевий (водо-кільцевий) компресор
- •1.5. Повітродувка Рутса
- •1.5.3. Конструкція і принцип дії повітродувки Рутса
- •З урахуванням цього коефіцієнта запишемо:
- •1.6.2. Переваги та недоліки гвинтових компресорів
- •1.6.3. Конструкція і принцип дії гвинтового компресора
- •1.6.4. Продуктивність і коефіцієнт подачі гвинтового компресора
- •1.6.8. Внутрішній і зовнішній ступінь підвищення тиску гкм
- •1.6.9. Дійсна індикаторна діаграма гкм.
- •1.6.10. Методи регулювання продуктивності гвинтового компресора
- •1.7.Спіральний компресор
- •1.7.1.Конструкція і принцип дії компресора
- •1.7.2.Застосування спіральних компресорів
- •1.7.3.Класифікація спіральних компресорів
- •1.7.4. Переваги спіральних компресорів
- •1.7.5.Недоліки спіральних компресорів
- •2.Спеціальні компресори
- •2.1.. Мембранний компресор
- •2.1.1. Загальна характеристика мембранних компресорів (мкм)
- •2.1.2. Переваги і недоліки мембранного компресору
- •2.1.3. Конструкції і принцип дії мембранних компресорів
- •2.1.4. Індикаторна діаграма мембранного компресора
- •2.1.5.Кінематичні схеми мембранних компресорів
- •2.2. Дизель-компресор з поршнями, що вільно рухаються (врдк)
- •2.2.1. Загальна характеристика врдк
- •2.2.2. Схема та принцип дії врдк
- •2.2.3. Індикаторні діаграми роботи компресора, дизеля та продувного насоса
- •2.2.4. Переваги і недоліки врдк
1.2.3. Описаний об’єм і продуктивність роторно-лопатевого компресора
Розглянемо схему РЛК, що приведена на рис. 3 [1].
Рис 3. Схема для приблизного розрахунку об’ємної продуктивності роторно-лопатевого компресора.
r = R - e , де R - радіус циліндра, e - ексцентриситет, r - радіус ротора.
кут між двома пластинами, де - число пластин..
де ρ - поточний радіус виходу пластини з паза ротора.
Об’єм, описаний РЛК
де L - довжина циліндра, м;
n - частота обертання вала, с-1;
тому що . , то одержимо
- об’єм, описаний РЛК
Розглянемо трикутник .
З цього трикутника можемо визначити, чому дорівнює :
;
тому що
Підставимо ці значення и у вираження для . Одержимо
об’єм, описаний РЛК, без урахування товщини пластин -
З урахуванням товщини пластин формула прийме вид:
де - товщина пластини.
У момент повного заповнення газом елементарних обсягів між пластинами =0.
Значить при тиску усмоктування теоретична продуктивність РЛК дорівнює:
Дійсна продуктивність РЛК, приведена до параметрів газу в порожнині усмоктування, визначиться вираженням:
Коефіцієнт подачі λ може бути приблизно розрахований по формулі:
,
для компресорів малої продуктивності - 0,10;
для компресорів великої продуктивності - 0,05.
1.2.4. Геометричні співвідношення елементів роторно-лопатевого компресора
Ці геометричні співвідношення запишемо у виді таблиці.
Ступінь стиску компресора,ε |
Радіус ротора r / R |
Ексцентреситет e / R |
Ширина пластини в / D |
Довжина Циліндра l / D |
1,5-2 |
0,87 |
0,12-0,14 |
0,27 |
1,6÷2,5 |
2-5 |
0,885 |
0,115 |
0,22 |
1,6÷2,5 |
1.2.5. Розділові пластини. Число обертів вала км
У сучасних компресорах число пластин доходить до 20-30 шт. Вони виконуються сталевими, чавунними, графітовими чи пластмасовими. Товщина пластин =1 ÷ 3 мм,= 6 ÷ 12 мм.
Збільшуючи число пластин забезпечуємо наступні достоїнства компресорів:
- через зменшення перепадів тиску в сусідніх осередках зменшуються втрати на протікання, зростає коефіцієнт подачі , а відповідно збільшується ;
- через зменшення тиску, що діє на виступаючу частину пластини, зменшується згинальний момент, зменшується кут заклинювання пластини в пазу і знижується імовірність її заклинювання в пазу ротора. У результаті збільшується надійність компресора.
- збільшується внутрішній ступінь стиску компресора при тім же куті стиску.
При збільшенні числа пластин виникають наступні недоліки компресора:
- зростає число деталей;
- підвищується складність компресора;
- зростають втрати на тертя;
- погіршуються енергетичні показники;
зростають втрати обсягу і зменшується дійсна
продуктивність .
Припустиме число обертів компресора будемо визначати з вираження:
При сталевих пластинах гранично припустима швидкість кінця пластини обмежується величиною 18-20 м/с.
Тоді:
Якщо виконувати компресор з більшою швидкістю , то втрати на тертя суттєво зростуть. Тому втрати на тертя потрібно зменшувати такими конструктивними заходами:
профілювання торцової поверхні пластини (рис. 4);
2. використання розвантажувальних кілець (рис. 5).
Якщо хочемо зробити машину з більш високою швидкістю і більш високим числом обертів, потрібно передбачити в конструкції компресора розвантажувальні кільця (див. малюнок).
Рис. 4. Схема профілювання торцової поверхні пластини РЛК.
Rм - реакція масляного шару;
Rr - радіальна складова реакції;
Rτ - тангенціальна складова реакції.
У цьому випадку пластини, виходячи з пазів, упираються в
розвантажувальні кільця, у результаті їхнє тертя об внутрішню поверхню циліндра виключається, розвантажувальні кільця, що захоплюються пластинами, обертаються зі швидкістю, близькою до швидкості обертання вала, а їхнє тертя в кільцевих пазах невелике завдяки подачі мастила в кільцеві пази.
Рис. 5. Конструкція роторно-лопатевого компресора з розвантажувальними кільцями.