Лопатковий компресор

На відміну від об'ємного лопаткового компресора - це компресор динамічного стиску. Вони бувають двох видів:відцентрові та осьові (аксіальні).Центробіжний багатоступінчастий компресор (нагнітач) розрахований на подачу газів тиском до 0,8 - 1 МПа. Принцип його (рис. 17.4) наступний. Робоче колесо 1 з радіально спрямованими каналами укріплено на валу 2 і обертається за допомогою двигуна в корпусі 3. Повітря або газ, що надходить у канали робочого колеса, відкидається відцентровою силою до периферії і потрапляє в лопатковий апарат 4, лопатки якого утворюють канали, що розширюються. У цих каналах внаслідок зменшення швидкості повітря (газу) підвищується його тиск. Далі стиснене повітря через напірний патрубок 5 надходить у нагнітальний трубопровід. За описаним принципом працюють і відцентрові вентилятори, які приводяться електродвигунами і створюють надлишковий тиск до 12 кПа.

Зазвичай у відцентрових нагнітачах вихідний переріз підбирається так, щоб швидкості газу на вході w1 і на виході w2 були однакові. І тут теоретична робота, витрачається на стиск 1 кг газу ідеальному відцентровому компресорі, тобто. у такому, де відсутня теплообмін із навколишнім середовищем (втрати теплоти через стінки дорівнюють нулю), може бути визначена за рівнянням (17.4). На практиці необхідно витрачати більшу роботу, ніж при адіабатному стисканні. Температура газів на виході з нагнітача буде завжди більшою, ніж в адіабатному процесі, за рахунок переходу роботи тертя в теплоту, що підвищує кінцеву температуру повітря. Показник політропи стиснення n=1,5—1,55 у разі більше показника адіабати. Для відцентрових нагнітачів h пекло до = 0,7-0,8.Восьовий компресор (рис.17.5,а)розрахований наподачу стисненого газу тиском до 04-05 МПа. ККД його вищий, ніж у відцентрового нагнітача, і може досягати 85-90%. У той же час осьові компресори мають велику продуктивність, малими радіальними розмірами і масою. Ці переваги осьових компресорів зумовили їх широке застосування в газотурбінних установках і, зокрема, повітряно-реактивних двигунах.

Осьовий компресор складається з корпусу 1, усередині якого обертається ротор 2. На ньому укріплено кілька рядів робочих лопаток 3. Перед першим рядом робочих лопаток на корпусі укріплені нерухомі лопатки направляючого апарата 4, а після кожного ряду робочих лопаток - нерухомі лопатки спрямовуючого апарату 5. 5>Кожен ряд робочих лопаток разом із наступним за ним спрямляющим апаратом становить один ступінь підвищення тиску. Число ступенів може сягати 15—20. Профіль робочих і лопаток, що спрямовують, вибирають так, що при проходженні через міжлопаткові канали робочих лопаток повітря отримує від ротора механічну енергію і швидкість його зростає, а при проходженні через спрямовуючий апарат швидкість повітря зменшується, внаслідок чого зростає його тиск. Це ілюструється трикутниками швидкостей на рис. 17.5,б.Оскільки повітря (газ) у таких компресорах проходить вздовж їхньої осі, то вони і отримали назву осьових або аксіальних компресорів. Недоліком осьових компресорів є складність їх конструкцій, обумовлена необхідністю ретельного виконання профілів лопаток робочих коліс та направляючих апаратів.

Тема 18. Питання екології під час використання теплоти.