Ротационный компрессор: что это, типы, устройство и принцип работы

В данной статье мы узнаем, что такое ротационный компрессор, какие у него принципы работы и устройства, чем отличаются различные типы такого оборудования. Расскажем, чем отличается устройство роторных и спиральных моделей, где они используются и почему могут значительно проигрывать поршневым моделям. Посмотрим, какие основные рабочие элементы входят в состав такого оборудования и за счет чего происходит рабочий процесс.

Ротационный компрессор что это?

Что такое ротационный компрессор знает каждый специалист крупного промышленного производства. Используют его для сжатия газов или паров. Состоит оборудование из нескольких основных элементов обоймы, винтового ротора. Последний помогает захватывать рабочую среду, сжимает ее за счет вращения и выгоняет через специальное отверстие. Но с их помощью сжимают не только пар и газообразные вещества, но и масло. Само оборудование небольшое по габаритам, но удивляет своими высокими показателями производительности.

Ротационный компрессор широко применяется в различных отраслях. Принцип его работы основывается на законе Бернулли, который гласит, что скорость движения газа или пара увеличивается за счет снижения давления. При работе ротора начинают вращаться лопатки, они снижают объем вещества, поэтому происходит увеличение его давления. И растущая скорость, и повышение давления заставляют вещество выходить через отверстие на выходе. Такой способ сжатия один из самых бюджетных.

Отличается оборудование высокой производительностью, простотой использования, легкостью конструкции. Такие компрессоры работают без значительного сопротивления, это связано с тем, что в системе практически отсутствует трение. Их применяют не только в химической и нефтегазовой отраслях, но и в автомобильной и энергетической сферах. Самый распространенный тип ротационного компрессора – винтовой. Именно его используют большинство предприятий в нашей стране.

Типы компрессоров

Все типы компрессоров работают по принципу поршневых машин, т.е. он фактически вытесняет рабочую среду, а основная часть энергии, которая передается, например, газу, сообщается при непосредственном сжатии. Поэтому суть действия заключается в том, что одна из полостей всасывает воздух или газ, а за счет объема ротора ее объем еще и увеличивается, но после попадания в замкнутую камеру объем начинает уменьшаться, что увеличивает давление, под действием которого происходит выталкивание среды в нагнетательный патрубок.

Суещствуют такие виды компрессоров, которые называют воздуходувками, именно такие нагнетали способны развивать избыточное давления. Такое оборудование, как и ротационные компрессоры имеют уравновешенный ход, т.к. движение однонаправленное и не бывает возвратно-поступательным, в отличии от поршневых установок. Кроме этого ротор может соединяться напрямую с двигателем.

Подача газа в таком оборудовании происходит равномерно, а вес конструкции гораздо меньше, чем у аналогичных моделей, но с другим принципом действия. У ротационных компрессоров нет клапанов, что облегчает работу с ними. Но, если сравнивать с поршневым оборудованием, уровень КПД ниже, давление нагнетается тоже более низкое. За счет компактных размеров компрессоры применяют не только на крупных предприятиях, но и в маленьких мастерских.

Устройство ротационного компрессора

Устройство ротационного компрессора достаточно простое, но есть конструктивные отличия в зависимости от назначения аппарата. Большая часть – это воздушные роторные установки, основа которых – вал двигателя. На вал помещается ротор, но особенность в том, что при движении идет не из центра окружности, а эксцентрично. Именно поэтому в стандартных моделях можно наблюдать некоторое смещение ротора. Все рабочие элементы расположены под металлическим корпусом, который чаще всего выполнен в виде небольшого цилиндра.

Для того чтобы не было подтекания жидкостей применяются специальные пластинки и заслонки. У компрессоров могут быть как качающиеся, так и неподвижные элементы. В первом случае происходит сжатие хладагента. Это достигается за счет роторного эксцентрика в двигателе, именно он позволяет создать высокую степень сжатия, но эти показатели весьма относительны. Минус данного оборудования в том, что в нем присутствует сила трения, что значительно снижает эффективность агрегатов. Да и их техническое обслуживание будет достаточно дорогостоящим.

Пластинчатые модели позволяют устранить интенсивное трение, также за счет них происходит сжатие, причем, пластины должны быть установлены на валу неподвижно. В спиральных моделях рабочая группа представлена двумя спиралями. Такие компрессоры имеют малую или среднюю мощность. Хороший пример – компрессор холодильника. Из двух спиралей одна является базовой и неподвижной, а вторая вращается вокруг оси. Такие компрессоры считаются достаточно сложными с точки зрения технической реализации.