25. Роторные компрессорные машины (ркм).

РКМ отличаются от порш­невых вращающимся рабочим органом. Принцип действия их и зави­симость между давлением нагнетания и подачей, рабочий цикл ма­шины, за исключением воздуходувки с восьмерочными роторами, аналогичны соответствующим характеристикам поршневых машин. Отсутствие возвратно-поступательного движения в РМ позволяет сделать ее высокооборотной, а следовательно и более компактной.

Однако вследствие больших оборотов затрудняется уплотнение нагнетательных камер, что при высоких давлениях обусловливает большие протечки газа и снижает к.п.д. машины. Поэтому РКМ проектируются на небольшие давления нагнетания.

Наиболее распространенными РКМ являются: пластинчатые, с водяным кольцом, с восьмерочными роторами и винтовые.

П ластинчатая РКМ состоит из корпуса 1 и ротора 2 со скользящими в нем пластинками 3. Ротор расположен эксцентрично по отношению к корпусу так, что между поверхностями корпуса и ротора образуется серповидное рабочее пространство. Ротор по длине имеет радиальные или несколько наклонные по направлению движения ротора пазы, в которые вставлены пластины. При вращении ротора пластины под действием центробежных сил стремятся выйти из пазов и упираются во внутреннюю по­верхность корпуса.

Таким образом, подвижные пластины разделяют рабочую по­лость на ряд камер с различными объемами. Нетрудно заметить, что наибольший объем камер будет в верхней части машины, а наименьший — в нижней.

При вращении ротора по часовой стрелке объем камер левой сто­роны по мере их подъема возрастает, достигает-наибольшей величины (камера А) и далее начинает уменьшаться. Там, где объем камер уве­личивается, давление уменьшается. Поэтому всасывающая камера и расположена по дуге ab.

Сжатие газа происходит по дуге be. Выпускное окно располагается по дуге сd.

Конструкция такой машины весьма проста. Отсутствие клапанов (всасывающих и нагнетательных) делает ее более надежной по сравне­нию с поршневым компрессором.

В одокольцевые компрессорные машины по своей конструкции значительно проще пластинчатых. Водокольцевая компрессорная машина состоит из корпуса, заливаемого водой, и смонтированного внутри этого корпуса ротора с неподвижными лопастями (звездочки). Ротор, так же как и в пластинчатой машине, по отношению к корпусу установлен эксцентрично. Ось неподвижного ротора совпадает с осью корпуса. При вращении ротора вода под действием центробежных сил отбрасывается к периферии, вследствие чего около ротора образуется концентрическое -пустотелое кольцо.

При вращении эксцентрично установленного ротора жидкость также будет отжиматься к стенкам, но благодаря эксцентричной посадке ротора между ним и кольцом воды будет образовываться серповидная рабочая полость, разделяемая лопастями ротора на ряд камер с различными объемами.

Всасывающее отверстие расположено на стороне возрастающих объемов. С левой стороны машины, где объемы уменьшаются, располагают нагнетательное отверстие. С целью увеличения коэффициента подачи процесс всасывания осуществляют на возможно большей дуге окружности (практически можно доводить до половины длины окружности). Процесс нагнетания, наоборот, должен быть как можно короче, в зависимости от величины давления.

Отсутствие клапанов и других распределительных механизмов позволяет использовать водокольцевые компрессорные машины и для подачи запыленных газов.

Воздуходувки с восьмерочными роторами. Воздуходувки с восьмерочными роторами, состоящая из эллиптического корпуса 1, двух роторов 2 и 5 в форме восьмерки, всасывающего 7 и нагнетательного 3 патрубков. Роторы вращаются в противоположные стороны с одинаковыми угловыми скоростями.

При вращении роторов в камеру 6 засасывается воздух, поступающий из всасывающего трубопровода; в камере 4 в это время правым ротором воздух вытесняется в нагнетательный трубопровод, а в ка­мере 8 засасываемый объем воздуха замыкается между поверхностью левого ротора 2 и стенками корпуса. Повышение давления воздуха в такой машине происходит мгновенно в момент сообщения замкнутого со всех сторон объема воздуха с нагнетательной полостью. Величина создаваемого давления зависит (теоретически) только от сопротивления сети, в которую подается воздух.

Машины такого типа просты по своему устройству, надежны в эксплуатации, не требуют смазки роторов, так как роторы приводятся в действие через насаженные на валы зубчатые шестерни, а не непосредственным зацеплением.

В интовые компрессоры состоит из корпуса и помещенных в нем двух винтовых роторов. Оси роторов параллельны. Винтовые роторы по сечению, нормальному к оси, походят на цилиндрические зубчатые ко­леса с небольшим числом зубьев. Их может быть 3 + 3, 3+6 и т. д. Зубья очерчены циклоидальными кривыми.

Подвод и отвод газа осуществляются через соответствующие патрубки, размещенные на противоположных углах корпуса.

Газ поступает через всасывающий патрубок в межвинтовые впадины, образованные выходящими из зацепления парами, при дальнейшем вращении роторов впадины замыкаются между поверхностями роторов и корпуса.

Далее, при вращении зуб одного ротора будет входить во впадину другого, что, помимо осевого перемещения замкнутого объема газа, вызовет и его сжатие. Следовательно, в период перемещения объема газа внутри компрессора давление его, так же как и в пластинчатой воздуходувке, повышается.

Величина повышения давления зависит от элементов зацепления, числа заходов винтовых роторов и размеров нагнетательного окна.