Винтовые компрессоры (типа Lysholm)
В отличие от роторно-шестеренчатых компрессоров, компрессоры с винтовыми роторами имеют проточную часть с диагональным движением воздуха. Наличие внутреннего сжатия, достигаемого изменением объема полостей между вращающимися винтовыми роторами и корпусом, допускает весьма высокую степень повышения давления воздуха в компрессоре (до 7 при наличии охлаждения корпуса) при достаточно высоком КПД. Высокая быстроходность компрессора (до 12 000 об/мин) делает его компактным и дает возможность осуществлять привод от газовой турбины. К преимуществам винтового компрессора относятся также высокая надежность и уравновешенность. Кроме того, в подаваемом воздухе отсутствуют примеси масла. Винтовой компрессор наиболее пригоден для совместной работы с поршневым двигателем.
Основными недостатками винтовых компрессоров являются сложность формы роторов, изготовление которых требует специальной сложной оснастки, а также их массивность. Следует отметить, что работа винтового компрессора сопровождается шумом высокой частоты, вызываемым пульсациями давления на всасывании и нагнетании.
На рисунке показан винтовой компрессор. Его роторы имеют вид зубчатых колес со спиральными зубьями с большим углом наклона спирали. Ведущий ротор 1 имеет четыре зуба, а ведомый ротор 6 - шесть выемок, профиль которых соответствует профилю зубьев ведущего ротора. Профиль зуба ассиметричен и состоит из эпициклоидальных кривых и дуг окружности. Зубья роторов в процессе работы не соприкасаются между собой и с корпусом, что обусловливается наличием синхронизирующих шестерен 5 и 2, закрепленных на валах 3 и 4 роторов, и подшипников. Отношение чисел зубьев шестерен равно отношению чисел зубьев соответствующих роторов. Зубчатые шестерни передают небольшой крутящий момент (около 10% общего крутящего момента), так как ротор с впадинами выполняет главным образом функцию распределительного органа.
Рабочий цикл винтового компрессора можно разбить на четыре этапа.
1. Всасывание. Через отверстие внизу корпуса со стороны всасывания воздух поступает в полость, образующуюся в результате выхода зуба ведущего ротора из впадины ведомого. При дальнейшем вращении роторов увеличивается объем полости до тех пор, пока у противоположного торца зуб не выйдет из впадины ротора.
2. Подача. Воздух в полости между роторами без изменения давления переносится в верхнюю часть корпуса, где во впадину ведомого ротора начинает входить зуб ведущего ротора. При этом сообщение полости между роторами с пространством всасывания прекращается.
3. Сжатие. Зуб движется по впадине со стороны всасывания и сжимает воздух, находящийся в полости, ограниченной впадиной ведомого ротора, стенками корпуса и поверхностью зуба ротора.
4. Нагнетание. После достижения расчетного давления полость со сжатым воздухом соединяется с выпускным отверстием в цилиндрической и торцевой частях корпуса. Происходит нагнетание с постепенным уменьшением объема. В дальнейшем цикл повторяется.
Окружные скорости роторов на наружном диаметре зуба достигают 50-100 м/с.
Роторы обычно изготовляют из углеродистой стали; КПД винтовых компрессоров составляет 80% и более.
В отличие от роторно-шестеренчатых компрессоров, компрессоры с винтовыми роторами имеют проточную часть с диагональным движением воздуха. Наличие внутреннего сжатия, достигаемого изменением объема полостей между вращающимися винтовыми роторами и корпусом, допускает весьма высокую степень повышения давления воздуха в компрессоре (до 7 при наличии охлаждения корпуса) при достаточно высоком КПД. Высокая быстроходность компрессора (до 12 000 об/мин) делает его компактным и дает возможность осуществлять привод от газовой турбины. К преимуществам винтового компрессора относятся также высокая надежность и уравновешенность. Кроме того, в подаваемом воздухе отсутствуют примеси масла. Винтовой компрессор наиболее пригоден для совместной работы с поршневым двигателем.
Основными недостатками винтовых компрессоров являются сложность формы роторов, изготовление которых требует специальной сложной оснастки, а также их массивность. Следует отметить, что работа винтового компрессора сопровождается шумом высокой частоты, вызываемым пульсациями давления на всасывании и нагнетании.
На рисунке показан винтовой компрессор. Его роторы имеют вид зубчатых колес со спиральными зубьями с большим углом наклона спирали. Ведущий ротор 1 имеет четыре зуба, а ведомый ротор 6 - шесть выемок, профиль которых соответствует профилю зубьев ведущего ротора. Профиль зуба ассиметричен и состоит из эпициклоидальных кривых и дуг окружности. Зубья роторов в процессе работы не соприкасаются между собой и с корпусом, что обусловливается наличием синхронизирующих шестерен 5 и 2, закрепленных на валах 3 и 4 роторов, и подшипников. Отношение чисел зубьев шестерен равно отношению чисел зубьев соответствующих роторов. Зубчатые шестерни передают небольшой крутящий момент (около 10% общего крутящего момента), так как ротор с впадинами выполняет главным образом функцию распределительного органа.
Рабочий цикл винтового компрессора можно разбить на четыре этапа.
1. Всасывание. Через отверстие внизу корпуса со стороны всасывания воздух поступает в полость, образующуюся в результате выхода зуба ведущего ротора из впадины ведомого. При дальнейшем вращении роторов увеличивается объем полости до тех пор, пока у противоположного торца зуб не выйдет из впадины ротора.
2. Подача. Воздух в полости между роторами без изменения давления переносится в верхнюю часть корпуса, где во впадину ведомого ротора начинает входить зуб ведущего ротора. При этом сообщение полости между роторами с пространством всасывания прекращается.
3. Сжатие. Зуб движется по впадине со стороны всасывания и сжимает воздух, находящийся в полости, ограниченной впадиной ведомого ротора, стенками корпуса и поверхностью зуба ротора.
4. Нагнетание. После достижения расчетного давления полость со сжатым воздухом соединяется с выпускным отверстием в цилиндрической и торцевой частях корпуса. Происходит нагнетание с постепенным уменьшением объема. В дальнейшем цикл повторяется.
Окружные скорости роторов на наружном диаметре зуба достигают 50-100 м/с.
Роторы обычно изготовляют из углеродистой стали; КПД винтовых компрессоров составляет 80% и более.
Последнее редактирование: