Компрессором низкого давления, который также называют «воздуходувкой», принято считать компримирующее устройство, способное создавать как избыточное давление от 1 кПа до 100 кПа, так и разрежение от 10 кПа до 50 кПа на выходе из компрессора.
Классификация воздуходувок
Воздуходувки классифицируются согласно принципу работы по созданию перепада давления:
1. Объемные агрегаты – это компрессоры, давление в которых создаётся при помощи сокращения объема газа в технологических зазорах между рабочими поверхностями узлов компрессора.
К объемным воздуходувкам относятся роторные воздуходувки (воздуходувки типа «Roots»), в которых газ сжимается как правило двумя двух- или более кулачковыми роторами, которые расположены параллельно и вращаются в направлении друг к другу, и винтовые компрессоры, конструкция которых похожа на воздуходувки «Рутс», но вместо роторов газ сжимается винтовой парой.
Схема работы классической воздуходувки типа «Рутс»
2. Динамические агрегаты – вихревые и турбовоздуходувки. Рабочим органом подобных компрессоров есть так называемая лопаточная машина, которая разгоняет газ, придавая ему кинетическую энергию, которая потом при замедлении трансформируется в энергию сжатия. Если в случае турбокомпрессоров это импеллер, который разгоняет газ от центра в радиальном направлении, то в случае вихревых воздуходувок рабочее колесо с лопатками по внутренней стенке бокового канала гоняет газ, который возвращается к оси и повторно попадает в зону действия колеса.
|
|
|
|
Вихревая воздуходувка |
Рабочее колесо (импеллер) турбокомпрессора |
Чем отличаются воздуходувки?
Основное отличие роторных и винтовых воздуходувками от вихревых и турбокомпрессоров - это принцип работы и производительность. Турбовоздуходувки уместны при постоянном потреблении большого количества воздуха.
Роторные и винтовые воздуходувки используются в диапазоне производительностей от 1 до 150 м3/мин (но есть агрегаты с очень высокой производительностью - до 14000 «кубов» в минуту). Такие компрессоры обеспечивают стабильную работу при любых значениях давлений до 100 кПа по нагнетанию или до -50 кПа вакуума и имеют очень широкий диапазон регулирования благодаря использованию частотных преобразователей, которые могут регулировать скорость вращения приводного электродвигателя. Но, иногда есть необходимость в применении масляного сепаратора, чтобы отделять компрессорное масло от воздуха на выходе.
Из чего состоит воздуходувка
Основные узлы роторного или винтового компрессора низкого давления:
-
приводной электродвигатель;
-
роторный или винтовой блок, который состоит из корпуса и двух кулачковых роторов, чьи валы синхронизированы при помощи комплекта шестерен, или винтовой пары, находящейся в зацеплении;
-
комплект подшипников и уплотнений;
-
распределительные шестерни;
-
в зависимости от типа привода может быть приводная муфта или клиновидный ремень.
Вихревая воздуходувка состоит из:
-
приводного электродвигателя;
-
одно или два рабочих колеса, в зависимости от количества ступеней;
-
корпус компрессора;
-
входной и выходной патрубки;
-
комплект подшипников и уплотнений.
В случае турбовоздуходувки большой производительности может использоваться редуктор для повышения скорости вращения импеллера вплоть до 70 000 об/мин. В редукторе устанавливается ведущая шестерня, насаженная на вал, который приводится в движение электродвигателем через приводную муфту, а также ведомая шестерня, насаженная на вал с импеллером. Корпус турбокомпрессора имеет форму «улитки». Для обеспечения герметичности по маслу и воздуху используются воздушно-масляные уплотнения. В редукторе преимущественно применяются подшипники скольжения, для которых функционирует целая система смазки. Для регулирования производительности применяются клапана на входе и выходе компрессора.
Преимущества компрессоров низкого давления
К преимуществам воздуходувок можно отнести универсальность применения, простоту эксплуатации, абсолютно безмасляный воздух на выходе, широкий диапазон регулирования, низкий уровень шума, а также нечастое и несложное техническое обслуживание.
Основные области применения воздуходувок
Воздуходувки низкого давления средней и высокой производительности, чаще всего используются на промышленных объектах, таких как металлургия, химическое производство, строительство, сельское хозяйство, фармацевтика, пищевая промышленность системы водоподготовки и водоснабжения и принимают участие в таких технологических процессах как пневмотранспорт, фильтрация, дегазация, центральная подача воздуха или вакуума, в системах водоподготовки и водоснабжения, в промышленных печах. Кроме того, винтовые компрессоры используются для сжатия и дожатия разных топливных и технологических газов и холодильных систем.
Вихревые компрессоры до 25 кВт чаще всего применяются в очистных сооружениях, аэрации водоёмов, для улавливания и удаления паров топлива, в качестве промышленных пылесосов, для обдува, сушки, удаления влаги в технологических процессах , для пневмотранспорта сыпучих продуктов на предприятиях химической, стекольной, медицинской и сельской промышленности.