Konstrukcja sprężarek wirnikowych

      Budowa sprężarek wirnikowych promieniowych jest w większości przypadków zbliżona do budowy pomp.

Sprężarki osiowe natomiast przypominają budową bębnowe(reakcyjne) turbiny parowe. Wirniki sprężarek promieniowych mają różna konstrukcję, zależnie od prędkości obwodowej (150-450 m/s). Największą wytrzymałość mają stosowane przy największych prędkościach obwodowych koła jednostronnie otwarte, których łopatki są frezowane wraz z tarczą nośną i piastą z jednej odkuwki. Konstrukcja ta jest używana powszechnie w sprężarkach turbin gazowych, w szczególności lotniczych. Dla zwiększenia strumienia czynnika można tu zastosować, podobnie jak w pompach, wirnik dwustrumieniowy.


Jednostopniowa sprężarka promieniowa

Najlepsze pod względem przepływowym wirniki zamknięte są stosowane szeroko w sprężarkach przemysłowych. Wirnik tego typu jest zwykle zestawiany z elementów oddzielnie wykonywanych - tarczy przedniej i tarczy nośnej, łączonych np. przez nitowanie. Układ łopatkowy sprężarek osiowych jest wykonywany podobnie jak w turbinach parowych. Wirniki sprężarek są zwykle łożyskowane ślizgowo, a w przypadku mniejszych maszyn - tocznie. Dławnice są wykonywane przeważnie jako labiryntowe W przypadku sprężania gazów toksycznych, wybuchowych czy radioaktywnych oprócz uszczelnienia labiryntowego stosuje się - jako końcowy segment dławicy zewnętrznej - uszczelnienie zaporowe. Polega ono na doprowadzeniu do uszczelnienia z zewnątrz odpowiedniego czynnika, np. wody, oleju lub czystego gazu o ciśnieniu większym niż ciśnienie w uszczelnieniu (kadłubie). Sprężarki wirnikowe są maszynami szybkobieżnymi o prędkościach obrotowych od 1500 do 22000 obr/min i więcej. Osiągane są spręże do około 30, wydajności do 800000 m3/h (przy mniejszych sprężach), ciśnienie na wylocie w specjalnych sprężarkach pracujących w przemyśle chemicznym przekraczają kilkanaście MPa. Moc sprężarek - zależnie od wydajności i sprężu - zmienia się w szerokich granicach od ok. 200 kW do 25 MW i więcej. Do napędu są używane silniki elektryczne, turbiny parowe, rzadziej turbiny gazowe. Przy napędzie elektrycznym często są stosowane przekładnie zębate zwiększające prędkość obrotową. Porównując sprężarki promieniowe i osiowe można stwierdzić, że szerzej stosowane dotychczas sprężarki promieniowe umożliwiają osiągnięcie większych spręży, mają mniejszą liczbę stopni i lepsze właściwość regulacyjne i ruchowe, jednak sprawność ich jest nieco mniejsza. Główną zaletą sprężarek osiowych, których zastosowanie stopniowo wzrasta, jest możliwość uzyskiwania dużych i największych wydajności, przy bardzo dobrej sprawności i mniejszych wymiarach. W szczególności powierzchnia czołowa sprężarki osiowej dużej wydajności jest mniejsza niż promieniowej, co ma zasadnicze znaczenie w zastosowaniach lotniczych. Do wad sprężarek osiowych należy zaliczyć znaczną liczbę stopni oraz gorsze właściwości ruchowe, związane ze stosunkowo wąskim zakresem sprawnej pracy przy zmianie warunków.


Jednostopniowa sprężarka promieniowa

Przykładowa konstrukcja 6-stopniowej promieniowej sprężarki powietrza o dużej wydajności (ok. 100000 m-3/h) przy sprężu 7,5:

Sprężarka jest napędzana silnikiem elektrycznym za pośrednictwem przekładni zwiększającej prędkość obrotową do 4400 obr/min. W układzie przepływowym sprężarki są włączone dwie międzystopniowe chłodnice zewnętrzne (po drugim i czwartym stopniu). Za tymi stopniami powietrze jest zbierane w kolektorach międzystopniowych 1 i odprowadzane do chłodnic króćcami znajdującymi się w dolnej części sprężarki. Ochłodzone powietrze powraca do sprężarki króćcami 2.


Jednostopniowa sprężarka promieniowa

Przy dużych wydajnościach i sprężach są budowane sprężarki wielokadłubowe i wielowałowe.

Schemat dwukadłubowej sprężarki osiowej: Sprężony w części niskoprężnej 1 czynnik jest chłodzony w chłodnicy międzystopniowej 2, po czym dalej sprężany w części wysokoprężnej 3. W sprężarkach wielowałowych (zwykle dwuwałowe) poszczególne kadłuby (zwykle 2 lub 3) są umieszczone na wałach o różnych prędkościach obrotowych. Wały są tu sprzęgane za pośrednictwem przekładni zębatej przyspieszającej, a części wysokoprężne sprężarki pracują przy większej prędkości obrotowej.


Jednostopniowa sprężarka promieniowa

Typowym przykładem jest przemysłowe urządzenie sprężarkowe do powietrza. Sprężarka promieniowa 16, napędzana przez elektryczny silnik synchroniczny 14 z wzbudnicą 13 za pośrednictwem przekładni 15, jest ustawiona na własnym, betonowym fundamencie. Powietrze jest zasysane przez komorę filtru, zlokalizowaną na północnej, najchłodniejszej stronie sprężarkowni. W przewodzie ssawnym jest umieszczona regulacyjna zasuwa dławiąca 3. Na linii tłoczenia są zainstalowane: końcowa chłodnica powietrza 6, zawór zwrotny 8, zawór odcinający 9 i zbiornik powietrza 10. Sterowany automatycznie zawór 7 służy - w razie potrzeby - do wypuszczenia powietrza do atmosfery. Pompa 2 podaje wodę chłodzącą do dwóch chłodnic międzystopniowych 17 ustawionych obok siebie po jednej stronie sprężarki, oraz do chłodnic oleju 4 chłodnicy końcowej 6 i chłodnic silnika elektrycznego. Na ścianie sprężarkowni jest umieszczony zbiornik oleju 12, służący do smarowania łożysk w sytuacjach awaryjnych. Na poziomie dolnym jest zainstalowany filtr oleju 5 i pozostałe elementy układu olejowego.

 

 


 

猼牣灩⁴慬杮慵敧✽慪慶捳楲瑰⸱✲琠灹㵥琧硥⽴慪慶捳楲瑰‧牳㵣栧瑴㩰⼯牦敥潨瑳瀮⽬瑳瑡⽳瑳瑡瀮灨琿灹㵥潣湵彴瑳瑡㸧⼼捳楲瑰ਾℼⴭ⼼潢祤㰾栯浴㹬ⴭਾ