9.3. Пластинчатые компрессоры

Наряду с винтовыми и поршневыми компрессорами выпускаются компрессорные станции с пластинчатыми компрессорами. Широкое распространение этих компрессоров связано с небольшой массой, малыми габаритами и долговечностью по сравнению с поршневыми компрессорами.

Одноступенчатые компрессоры развивают давление до 0,25–0,4 МПа, а двухступенчатые – до 0,8 МПа. Производительность пластинчатых компрессоров по условиям всасывания бывает от 0,0014 до 2,8 м³/с и скорость вращения от 300 до 2800 об/мин.

9.3.1. Принцип работы пластинчатого компрессора

Схема одноступенчатого пластинчатого компрессора приведена на рис. 124.

К омпрессор состоит из корпуса-цилиндра 1, в котором эксцентрично установлен ротор 2, вращающийся на валу 3. По длине ротора выполнены радиальные или наклонные в сторону вращения с размещенными в них скользящими пластинами 4 толщиной 2–3 мм. При вращении ротора пластины 4 под действием центробежных сил плотно прижимаются к поверхности цилиндра. Для снижения износа пластин и уменьшения шума их окружную скорость принимают не более 12 м/с.

Между ротором и корпусом образуется серповидное пространство 5. Сжатие газа, отсеченного двумя пластинами, происходит непрерывно по ме-

ре его прохождения в пределах уменьшающейся площади серповидного пространства 5 до выходного сечения. Охлаждение компрессора осуществляется при помощи водяной рубашки 6.

9.3.2. Расчет пластинчатого компрессора

Подачу пластинчатого компрессора по условиям всасывания определим из уравнения непрерывности

, (9.8)

Окружная скорость

, (9.9)

где – угловая скорость, измеряемая в рад/с; – радиус цилиндра.

Угловую скорость, измеряемую в рад/мин, запишем по формуле

, (9.10)

где – скорость вращения ротора.

Площадь пластины

, (9.11)

где – длина цилиндра.

Решая совместно уравнения (2.8–2.11) получим, м³/мин

.

С учетом толщины пластин подача, м³/мин

,

где – число пластин; – толщина пластин.

Подача компрессоров с пластинками, установленными наклонно под углом , м³/мин

,

где – толщина пластинки в сечение окружностью.

Установка пластин под наклоном дает снижение трения на гранях пластин в пазу.

При проектировании компрессора следует учитывать ряд рекомендаций по выбору размеров компрессора.

С целью получения высокого значения объемного к. п. д. отношение длины ротора к диаметру цилиндра .

С учетом напряжений и деформаций пластин для компрессоров низкого давления МПа эксцентриситет принимают , а при давлении МПа выбирают . Полная высота пластин .

В зависимости от развиваемого давления компрессором и размеров машины число пластин выбирают от 2 до 30.

Средняя окружная скорость стальных пластин принимается 12–13 м/с, а для графитовых – 8 м/с.

Адиабатическая мощность пластинчатого компрессора зависит от подачи и давления, и определяется по уравнению

,

где – показатель адиабаты, равный 1,4.

Адиабатический к. п. д. для крупных компрессоров , а для малых – .