Классификация компрессорных машин динамического действия

На рис. 1.1. приведена классификация компрессорных машин динамического действия, а на рис. 1.2. – принципиальные схемы, показывающие характер движения газового потока в турбокомпрессорных машинах.

 

Рис. 1.1. Классификация компрессорных машин динамического действия

а) б) в) г)

Рис. 1.2. Принцип действия турбокомпрессоров: а) осевой компрессор (ОК);
б) центробежный компрессор (ЦК); в) диагональный компрессор (ДК);
г) вихревой компрессор (ВК)

 

В осевом компрессоре поток газа в меридиональной плоскости имеет осевое направление. В центробежном компрессоре – в основном радиальное (от центра к периферии) направление. В диагональном компрессоре – направление промежуточное между осевым и радиальным. В проточной части вихревого компрессора в радиальной плоскости поток газа имеет сложное вихревое движение, по ходу которого частицы газа неоднократно попадают в межлопаточные каналы и выходят из них.

Принцип действия турбокомпрессоров заключается в том, что в рабочем колесе к газу подводится энергия, которая идет на увеличение кинетической энергии (скорости) и потенциальной энергии (давление). При движении газа в неподвижных элементах компрессора его кинетическая энергия преобразуется в давление (газ тормозится).

Сформулируем основные преимущества и недостатки турбокомпрессоров по сравнению с компрессорами объемного принципа действия.

Достоинства турбокомпрессоров:

1. Большая производительность.

2. Невысокие массогабаритные показатели, обусловленные большой производительностью и непрерывностью подачи газа.

3. Отсутствие возвратно–поступательно движущихся элементов конструкции упрощает эксплуатацию и снижает требования к фундаменту.

4. Чистота сжимаемого газа (смазочное масло практически не попадает в проточную часть).

5. Отсутствие пульсаций газа на выходе из компрессора (отсутствует необходимость в установке ресивера).

6. Возможность непосредственного (без редуктора) соединения компрессора с мощным быстроходным приводом (газовой или паровой турбиной).

7. Большие межремонтные сроки эксплуатации.

Недостатки турбокомпрессоров:

1. Невысокая степень повышения давления π_к ≤20-25; в одной ступени π;≤1,5-2 (авиационные ступени π;≤10-12).

2. Трудность создания экономичных турбокомпрессоров, особенно осевых, имеющих малую производительность (G ≤1 кг/с).

3. Неустойчивая работа компрессора в области малых расходов (вращающийся срыв, помпаж).