Осевые вентиляторы и компрессоры

 

Корпус осевого вентилятора (рис 4) выполнен в виде короткого цилиндрического патрубка, в котором вращается рабочее колесо. Воздух движется прямотоком, т.е. вдоль оси вала. Вследствие прямоточного движения газа и обтекаемой формы лопаток к п. д. осевых вентиляторов значительно выше, чем для центробежных. Осевые вентиляторы могут работать с реверсированием, т.е. с изменением направления потока воздуха на обратное.

1−корпус;2− рабочее колесо.

Рисунок 4−Осевой вентилятор.

1−корпус; 2−ротор; 3−рабочие лопатки; 4−неподвижные лопатки.

Рисунок 5−Осевой компрессор.

 

Осевой компрессор (рис 5)представляет собой по существу многоступенчатой осевой вентилятор. В корпусе 1 вращается цилиндрический ротор 2 с рабочими лопатками 3. Рабочие лопатки вращаются между закрепленными в корпусе неподвижными лопатками 4, которые служат направляющим аппаратом для газа при переходе его от одной ступени рабочих лопаток к другой. Зазор между лопатками и корпусом незначителен (до 0,5 мм)

В осевых компрессорах достигается высокий к п. д. и конечное избыточное давление газа до 6 . Эти компрессоры имеют непосредственный привод от быстроходных газовых трубин.

 

Сравнение и выбор компрессорных машин

Поршневые компрессоры, по сравнению с центробежными,
имеют недостатки, присущие всем поршневым машинам—тихоходность, громоздкость, большой вес, необходимость установки
на массивных фундаментах. Однако изготовление центробежных
компрессоров, рассчитанных на небольшую производительность
и высокое давление, связано с значительными трудностями. По-
этому при избыточном давлении более 10 ат, а также при меньшем давлении и производительности до 100  применяют
почти исключительно поршневые компрессоры. Наибольшее
распространение приобретают вертикальные поршневые компрессоры, которые более быстроходны, компактны и обладают
большим к. п. д., чем горизонтальные поршневые компрессоры.

Центробежные компрессоры (турбогазодувки и турбокомпрессоры) применяют при умеренных давлениях =10—12ат
и не более 30 ат для большой производительности, превышаю-
щей 50— 100 .

Ротационные компрессоры, по сравнению с поршневыми, обладают теми же преимуществами, что и центробежные, отличаясь еще большей компактностью и меньшим весом. К,п.д.
ротационных компрессоров выше, чем для турбокомпрессоров.

 

ВАКУУМ-НАСОСЫ

Отличительной особенностью вакуум-насосов является высокая степень сжатия газа. В вакуум-насосе, который создает разрежение, равное 90% (остаточное давление ), и сжимает газ до давления , степень сжатия составляет:

    Повышение степени сжатия связано со снижением объемного кпд и производительности насоса. Для повышения объемного кпд вакуум-насосы изготавливают с возможно меньшим вредным пространством.

    Поршневые вакуум-насосы от поршневых компрессоров двойного действия только устройством органов распределения. Вместо клапанов эти насосы имеют золотник, при помощи которого производится переменно всасывание и выпуск газа. При золотниковом распределении объем вредного пространства незначителен и отсутствуют потери давления, связанные с открытием клапанов.

    Мокрые вакуум-насосы поршневого типа, отсасывающие жидкость вместе с газом, изготавливают с клапанным распределением. Такие вакуум-насосы работают с меньшим числом оборотов и имеют большее, чем сухие вакуум-насосы, вредное пространство, вследствие чего создаваемое мокрыми вакуум-насосами разрешение меньше.

Работа адиабатического сжатия в поршневых вакуум-насосах максимальна при остаточном давлении  = 0,324 ат},если принять приближенно давление сжатия  = 1 ат. Поэтому двигатель для поршневых вакуум-насосов выбирают исходя из наибольшей потребляемой мощности, соответствующей указанному выше значению .

Водокольцевые вакуум-насосы широко распространены в химической промышленности. По устройству они не отличаются
от водокольцевых ротационных компрессоров.

Пароструйные вакуум-насосы аналогичны описанным выше
струйным насосам Вакуум, создаваемый одноступен-
чатым струйным насосом, не превышает 90%. Для достижения
более глубокого вакуума применяют многоступенчатые паро-
струйные вакуум-насосы (рис. 7), состоящие из нескольких
последовательно соединенных пароструйных насосов 1, между
которыми установлены конденсаторы 2. После каждой ступени
производится конденсация пара из паро-газовой смеси путем
смешения ее с охлаждающей водой. Таким путем устраняется
расход энергии на сжатие отработанного пара каждой предыду-
щей ступени в следующей.

 

1−корпус; 2−ротор;3− всасывающее отверстие;4− нагнетательное отверстие.

Рисунок 6− Схема водокольцевых вакуум-насосов.

1−пароструйные насосы; 2− барометрические конденсаторы.

Рисунок 7– Пароструйный вакуум насос

 

Рисунок 8 –Области применения воздушных компрессоров и вентиляторов

Ротационные компрессоры применяют при средней производительности (до 100 ) и избыточном давлении до 10 ат.

Большой компактностью и производительностью, а также высоким к.п.д. отличаются осевые компрессоры, но создаваемое
ими избыточное давление не превышает 6 ат.

Выбор вакуум-насосов связан с глубиной создаваемого ими
вакуума. Мокрые поршневые вакуум-насосы дают разрежение,
равное 80—35%. Разрежение до 90—95% создают сухие поршне-
вые и водокольцевые вакуум-насосы, причем последним присущи
все преимущества центробежных машин перед поршневыми, но
они имеют низкий к. п. д. Для создания глубокого вакуума
(95—99,8%) применяют многоступенчатые пароструйные вакуум-насосы.