Компресори динамічного принципу дії
Основними робочими органами турбокомпресорів є колеса. Вони механічна енергія від лопаток передається пару холодильного агента. Залежно від напрямку руху потоку за робочим колесом, компресори бувають осьові, вихрові, відцентрові та ін. Найбільшого поширення набули відцентрові компресори.
Конструкція та принцип дії відцентрового компресора
Конструкція відцентрового компресора
Компресор (Малюнок 41 та Малюнок 42) складається з корпусу з горизонтальним роз'ємом та верхньої кришки. У корпусі та кришці на опорних підшипниках обертається вал. На валу насаджено одне або кілька робочих коліс. У компресорі крім валу і робочих коліс решта елементів нерухомі.
За робочими колесами в корпусі та кришці розташовані дифузори. Дифузор є обсягом між бічними поверхнями. За дифузором є ділянка кільцевого повороту. Після ділянки кільцевого повороту розташований зворотний напрямний апарат (ОНА). У ВОНА є лопатки, причому кут закрутки лопаток протилежний куту закрутки робочого колеса. Робоче колесо, дифузор, ділянка кільцевого повороту, ВОНА складають один ступінь стиснення компресора.
У компресорі стільки щаблів стиснення, скільки робочих коліс. У кожному ступені стиснення тиск підвищується на невелику величину. Для аміаку на 0,5-1 атмосфери, для хладонів – на 1-2 атмосфери.
Перед першим робочим колесом є спеціальний вхідний пристрій у вигляді равлика або спіралі Архімеда (Малюнок 43).
Малюнок 41 – Аміачний відцентровий компресор
1,9-верхня та нижня половини; 2-ротор; 3,5-пакети діафрагм; 4,10-лабіринтні ущільнення; 6,12-вхідні регулюючі апарати; 7-торцеве ущільнення; 8-опорний підшипник;11-опорно-упорний підшипник.
Малюнок 42 – Хладоновий відцентровий компресор із вбудованим мультиплікатором.
1-коронна шестерня; 2-корпус сателітів; 3-мультиплікатор; 4-вхідний регулюючий апарат; 5-робочі колеса; 6-думміс; 7-опорно-упорний підшипник; 8-ротор; 9-11-діафрагми; 12-опорний підшипник; 13-нероз'ємний корпус; 14-торцеве ущільнення; 15-центральна шестерня;
Малюнок 43 – Равлик відцентрового компресора
а–поперечний розріз та схема течії; б-к -форми каналів.
Між собою рівні ущільнюються безконтактними лабіринтними ущільненнями (Малюнок 44). Для запобігання осьовому зсуву валу на ньому встановлено розвантажувальний поршень-думміс.
Малюнок 44 – Типи лабіринтних ущільнень.
Принцип дії
Пара холодильного агента після випарника надходить у вхідний пристрій, де йому надається осьовий напрямок. Далі після вхідного пристрою потік надходить на лопатки першого робочого колеса з боку валу. Робоче колесо обертається з великою швидкістю 10-12 тис. оборотів за хвилину, захоплює його та надає йому механічної енергії. На лопатках робочого колеса з'являються відцентрові сили інерції. Під дією відцентрових сил інерції потік викидається з лопаток робочого колеса дифузор в радіальному напрямку. У дифузорі різко знижується швидкість та збільшується тиск. З дифузора потік надходить у ділянку кільцевого повороту, де його напрямок змінюється протилежне (на 180 градусів). Після ділянки кільцевого повороту потік холодильного агента прямує на лопатки оберненого направляючого апарату (ОНА). У ВОНА відбувається розкручування потоку та надання потоку осьового напрямку. З ВОНА першого ступеня потік в осьовому напрямкунадходить на лопатки другого робочого колеса та всі процеси повторюються. Після дифузора останнього ступеня пар викидається у вихідний пристрій компресора.
Малюнок 45 – Двоступінчастий холодильний відцентровий компресор.
а1…а6 – діаметри кіл, вписаних у вхідні та вихідні перерізи каналів.
Малюнок 46 - Схема руху газу в ступені відцентрового компресора.
1 – вал, 2 – лопатка робочого колеса, 3 – диски робочого колеса,
4 – лопатка дифузора, 5 – зворотний напрямний апарат
Малюнок 47 – Протікання в щаблі відцентрового компресора