Динамические компрессоры: центробежные и осевые компрессоры

Динамические компрессоры - самые мощные компрессоры

Если для предприятия необходима большая мощность и надежное сжатие воздуха при компактных размерах оборудования, тогда речь идет о динамических компрессорах. Динамические компрессоры известны, как турбокомпрессоры.

В основе конструкций данного типа лежит лопаточная машина. Воздушная струя, двигаясь постоянным непрерывным потоком без пульсации и скачков через системы межлопаточных каналов вращающихся роторов и неподвижных профилированных направляющих, приводит в действие рабочее колесо с лапотками. При повышении скорости газа происходит повышение давление. В итоге кинетическая энергия частиц воздуха преобразовывается в энергию давления. В отличие от компрессоров объемного типа динамический компрессор работает при постоянном давлении.

Важно! Динамические компрессоры отличаются от компрессоров возвратно-поступательного действия открытой проточной частью. То есть, при зафиксированном вале его можно продуть в любом направлении.

По конструктивному исполнению динамические компрессоры бывают:

• центробежные (радиальные);
• осевые.

Рассмотрим подробнее.

Что такое центробежные компрессоры?

Важно! В отличие от объемных компрессоров в динамических компрессорах даже небольшое изменение рабочего давления приводит к большему изменению производительности.

Классификация центробежных компрессоров

Центробежные компрессоры могут различаться по конструктивному исполнению:

• многовальные и одновальные агрегаты (по количеству валов),
• одноступенчатые и многоступенчатые машины (по количеству ступеней сжатия),
• с односторонним или двухсторонним входом.

По типу рабочих колес:

• открытые,
• полуоткрытые,
• закрытые.

По расположению рабочих колес относительно друг друга:

• противоположно направленные,
• однонаправленные.

По типу корпуса:

• оснащенные редуктором,
• с разъемом корпуса горизонтального типа,
• с разъемом корпуса вертикального типа.

Таблица 1. Особенности и сферы применения центробежных компрессоров

Применение

Центробежные воздушные компрессоры получили широкое применение в промышленности. В частности, одноступенчатые машины используют в системах очистки воды, гидромассажных установках, искусственных гейзерных установках. На предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки задействуют многоступенчатые агрегаты, в которых ступени сжатия располагаются на одном низкоскоростном валу по очереди.

Некоторые модели многоступенчатых компрессоров оснащаются встроенным высокоскоростным редуктором, который вращает крыльчатки ступеней на высокоскоростных шестернях. Это позволяет получить требуемое давление на выходе. Для повышения надежности рабочее колесо производят из высокопрочных марок стали или алюминия.

Многоступенчатые компрессоры с крыльчаткой открытого типа имеют высокую скорость вращения вала. Наиболее мощные модели производятся со скоростью до 100 000 об/минуту. В таких агрегатах вместо шариковых подшипников устанавливают гидродинамические подшипники скольжения для сочленения с ведущей шестерней или высокоскоростным валом.

На современных безмасляных компрессорах устанавливают активные магнитные подшипники или подшипники на воздушной подушке. Для противовеса осевым нагрузкам, которые образуются из-за разницы давления, устанавливают крыльчатки на каждом конце вала. Такие агрегаты могут иметь 2-3 ступеней сжатия с промежуточными охладителями (стандартное исполнение), и до 6 ступеней (специальное исполнение). Они отличаются высокой надежностью, производительностью и длительным сроком эксплуатации.

Другое конструктивное исполнение центробежных компрессоров – без редуктора. Запуск крыльчаток осуществляется с помощью сверхвысокочастотными электродвигателями. Такие модели имеют компактные размеры, в них полностью отсутствует система смазки.

Уплотнители в центробежных компрессорах

Чтобы исключить утечку воздуха, в месте прохождения вала через корпус компрессора устанавливают специальные уплотнители. Чаще всего это кольцевые уплотнения, графитовые, лабиринтные или механические уплотнения.

Что такое осевые компрессоры?

В отличие от центробежных компрессоров, в агрегатах данного типа движение и сжатие воздуха происходит вдоль оси вала через вращающиеся рабочие колеса и неподвижные направляющие. Во время движения воздуха скорость увеличивается по мере того, как лопасти преобразуют кинетическую энергию в давление.

Схема работы осевого компрессора:

Во время движения внутри компрессора, воздушный поток совершает сложные движения, состоящие из нескольких движений:

• а) абсолютное движение (частицы газа движутся относительно оси двигателя);
• б) относительное движение (частицы газа передвигаются относительно крыльчатки);
• в) переносное движение (вращение колеса относительно оси двигателя).

Осевые компрессоры различаются между собой конструктивным исполнением: одноступенчатые и многоступенчатые, а также – по типу лопаток.

Отличительные особенности осевых компрессоров:

• компактные размеры
• высокий КПД
• работают на высоких скоростях
• реверсивность
• высокая подача воздушного потока
• высокая скорость работы.

Применение

Компрессоры осевого типа широко распространены в машиностроении, авиастроении, в технологических процессах, где необходима высокая производительность оборудования, при компактных размерах и невысоком давлении (1-10 атм.). Также, их применяют в составе комбинированных компрессорных установок в качестве начальных ступеней, в системах вентиляции. Благодаря высокой скорости вращения они идеально сочетаются с газовыми турбинами для выработки электроэнергии и силовыми установками летательных аппаратов.

Надежные и долговечные компрессоры Dalgakiran

Одним из лучших производителей компрессорного оборудования на данный момент является Dalgakiran. Это турецкая фирма, которая производит компрессорное оборудование по европейским технологиям и не уступает в качестве передовым зарубежным моделям.

Компрессоры поставляются с ременным и прямым приводами, а также оснащены частотным преобразователем, встроенными и наружными осушителями. Большой номенклатурный ряд позволяет закрыть потребность в сжатом воздухе практически для любого предприятия.