Компрессоры низкого давления (воздуходувки)

5 Сентября 2018

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.

Вернуться к списку