ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРЫ

КОНСТРУКЦИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Центробежный компрессор по принципу действия и по своей конструкции сходен с центробежным насосом. В простейшем случае он состоит из рабочего колеса и нагнетательной камеры, выполненной в виде спирали (улитки). В многоступенчатом компрессоре имеются все элементы многоступенчатого насоса: лопаточные диффузоры, диафрагмы, лопатки обратного направляющего аппарата (ОНА), межступенчатые уплотнения (рис. 18). При повышении отношения давлений необходимо охлаждать газ, но водяные рубашки корпуса компрессора усложняют конструкцию. Поэтому компрессоры выполняют в отдельных корпусах с расположением промежуточных холодильников между ними. В каждом корпусе размещают последовательно несколько колёс, причём первая ступень может иметь двухсторонний привод.

В отличие от насосов рабочего колеса ступеней многоступенчатых компрессоров могут быть неодинаковыми. При сжатии объём газа уменьшается, поэтому при желании сохранить в определённых границах скорости потока площади каналов рабочих колёс высших ступеней должны быть уменьшены за счёт диаметра или ширины колеса или за счёт того и другого вместе (рис. 19). Иногда во всех ступенях устанавливают одинаковые колёса, что упрощает конструкцию машины; при этом скорости и соответственно мощности в отдельных ступенях получаются неодинаковыми.

Рабочие колёса, вследствие больших окружных скоростей, достигающих 500 м/сек, а следовательно, больших напряжений в них выполняют из легированной стали с необходимой термической обработкой.

Для больших скоростей движения газа в целях уменьшения гидравлических потерь внутренняя поверхность рабочих колёс должна быть гладкой; с наружной стороны для снижения дисковых потерь диски даже полируют. Рабочие колёса закрытого типа выполняют сборными, с отдельным покрывающим диском. Лопатки фрезеруют из тела основного диска, а также изготавливают из листовой стали или алюминиевого сплава и закрепляют в дисках заклёпками. Применяют также открытые колёса, часто с радиальными лопатками. В этом случае вход в канал рабочего колеса под некоторым углом обеспечивается вставными лопатками (предкрылками).

При больших скоростях вращения, применяемых в турбокомпрессорах, валы их часто бывают «гибкими», потому что рабочая частота вращения превышает кинетическую. Сравнительно небольшая неуравновешенность вращающихся масс может вызвать большие центробежные силы, которые приводят к вибрации машины и в некоторых случаях к задеванию ротора в уплотнениях, а иногда и к их поломке. Поэтому ротор с собранными на нём колёсами тщательно балансируют и устанавливают в подшипниках корпуса с большой точностью.

Осевой сдвиг ротора, вызванный износом упорного подшипника, контролируется специальным реле, останавливающем машину при недопустимом сдвиге.

В турбокомпрессорах применяют главным образом подшипники скольжения с чугунными или стальными вкладышами, залитыми баббитом. Осевые усилия, действующие на ротор, воспринимаются торцами одного из вкладышей, в большинстве случаев специальными самоустанавливающимися колодками. Смазка их осуществляется подачей масла под давлением от специального роторного насоса в количестве, обеспечивающим их надёжное уплотнение. Качество смазки в подшипниках поддерживается в строгих границах, так как несущая способность опор рассчитана на определённую вязкость масла.

Между ступенями турбокомпрессора, а также в местах выхода вала из корпуса устанавливают лабиринтные уплотнения – гладкие (рис. 20, а) или ступенчатые (рис. 20, б), создающие при движении газа через щели значительные гидравлические сопротивления. Размер щели s стремятся выполнить по возможности небольшим (в пределах 0,15 – 0,30 мм).

В случае вредных или взрывоопасных газов центробежный компрессор имеет специальную систему масляного уплотнения вала. Схема такой системы приведена на рис. 21. Винтовой насос 1 подаёт масло в подшипник компрессора 4. Заполняя зазор между валом и вкладышем, масло герметизирует выход вала из корпуса компрессора, после чего сливаются по обе стороны подшипника. При этом в сторону рабочего колеса сливается меньшая часть, так как с этой стороны в корпусе компрессора имеется противодавление газа. Чтобы преодолеть последнее, необходимо поддерживать давление масла несколько большим, чем давление газа в корпусе компрессора. Такое превышение давления поддерживается регулятором 8.

Поиск по сайту: