Вивчення вузлів і деталей ротаційних компресорів (Протокол лабораторної роботи № 3), страница 2

Для створення відносно високого тиску (0,3 - 0,4 МПа) застосовують одноциліндрові пластинчасті компресори. Якщо встановити послідовно два ротаційних пластинчатих компресора з проміжним охолодженням повітря, то можна забезпечити тиск до 0,7 МПа і більше.

Одноступінчатий пластинчастий компресор, працюючи як вакуум-насос, може створювати вакуум до 90%, а при особливої ретельності виготовлення і монтажу - до 95%.

Рис. 2. Фреоновий ротаційний герметичний компресор ФГР-0,7:

1 – кожух, 2 – ексцентриковий вал, 3 – фігурна чашка, 4 – обмотка електродвигуна,

5 – ротор, 6 – противага, 7 і 9 – бронзові підшипники, 10 – втулка, 11 – пластинчатий клапан, 12- циліндр, 13 – ротор, 14 – лопать, 15 – пружина.

Зазвичай ротор компресора 2 (рис. 3) розташований ексцентрично в циліндрі. У роторі зроблені радіальні прорізи, в яких вільно переміщаються пластини 5. Навколо циліндра розташована водяна сорочка 4 для охолодження компресора. При обертанні ротора за годинниковою стрілкою через патрубок 1 відбувається всмоктування, а через патрубок 6 - нагнітання газу.

Завдяки ексцентричному розташуванню ротора при його обертанні утворюється серповидний простір, розділений пластинами на окремі камери. Пластини виходять з пазів ротора внаслідок дії відцентрової сили і притискаються до стінок циліндра. Так як кришки компресора примикають до торцевих поверхонь ротора з малим зазором, окремі камери, на які ділиться серповидное простір, виявляються ізольованими, що збільшуються до деякого об'єму 3, а потім зменшуються.

Внаслідок того, що обсяг газу в камерах лівій частині серповидного простору збільшується, всмоктування відбувається через патрубок 1, а нагнітання через патрубок 6, тому що при подальшому переміщенні ротора відбувається зменшення обсягу газу в камерах і виштовхування його.. Зазор між ротором і циліндром у його нижній частині утворює шкідливий простір. Відношення об’єму осередки в момент її повного розширення до об’єму на початку всмоктування (після розширення залишку) визначає ступінь стиснення газу, а кут між цими двома положеннями називається кутом всмоктування. Таким чином, розглянута машина працює за принципом поршневого компресора: газ стискається в результаті зменшення робочого об'єму. Досягається на практиці ступінь стиснення газу зазвичай дорівнює 3-4.

Ротор, що має не менше 20 пластин (для зниження перепаду тиску між сусідніми комірками і зменшення витоку газу), щоб уникнути швидкого зносу пластин обертається зі швидкістю на зовнішній кромці пластини не більше 10 - 12 м/с. Ця швидкість не буває нижче 7,5-8 м / с у зв'язку з необхідністю забезпечення щільного прилягання пластин до внутрішньої поверхні корпусу. Обидві граничні швидкості зазвичай достатні для безпосереднього з'єднання компресора з електродвигуном; число оборотів ротора в хвилину знаходиться зазвичай в межах 750-1500.

Рис. 3. Пластинчатий компресор: 1 – всмоктуючий патрубок, 2 – ротор, 3 – об’єм між пластинами та статорним кільцем, 4 – водяна сорочка, 5 – пластина, 6 - нагнітальний патрубок.

Теоретична подача компресора  м³/ с може бути наближено знайдена виходячи з того, що через найбільший вільний переріз між ротором і корпусом, рівний 2el, газ проходить зі швидкістю руху пластини πDn/60, тому  де е - ексцентриситет; l - довжина пластини; D - внутрішній діаметр корпусу; n - число обертів ротора в хвилину. Для визначення дійсної продуктивності  м³/ с потрібно врахувати об'ємний коефіцієнт корисної дії , а також зменшення робочого об'єму на величину , обумовлену наявністю z плаcтин товщиною s. Тоді

.

У залежності від точності виготовлення та стану компресора, а також від ступеня стиснення газу .

Потужність на валу пластинчастого компресора визначається так само, як і потужність поршневого, причому в даному випадку  і .

Регулювання подачі компресора проводиться такими способами: а) зміною швидкості обертання ротора у зазначених вище межах; б) автоматичним переводом машини на холостий хід при одночасному з'єднанні нагнітального патрубка з всмоктувальним трубопроводом; в) автоматичним перепуском надлишку стисненого газу у всмоктувальну лінію.