Как работает роторный компрессор

Классификация и принцип работы роторного компрессора

В роторных компрессорах сжатие воздуха осуществляется за счёт уменьшения объёма рабочей зоны. Этот тип компрессоров подразделяется на:

• ротационно-пластинчатые (одновальные)
• с качающимся ротором (одновальные)
• жидкостно-кольцевые (одновальные)
• двухроторные нагнетатели типа Руте (двухвальные)
• витнтовые (двухвальные и трёхвальные)

Также роторные компрессоры по характеру сжатия воздуха можно отнести к трём группам:

• воздух сжимается за счёт непрерывного изменения геометрического объёма полостей сжатия (ротационно-пластинчатые).
• воздух сжимается в результате обратного течения воздуха из нагнетательного трубопровода в камеру сжатия компрессора в момент её соединения с нагнетательным трубопроводом. Перенос воздуха осуществяется при вращении роторов из всасывающего трубопровода в нагнетательный.
• воздух сжимается с использованием обоих принципов - частично происходит сжатие за счёт изменения геометрического объёма камеры сжатия и сжатие до заданного давления обратным потоком газа их нагнетательной полости.

По кинематическо схеме роторные компрессоры делятся на однороторные (ротационно-пластинчатые, с качающимся ротором и жидкостно-кольцевые) и многороторные (винтовые).

Компрессор с качающимся ротором состоит из цилиндрического корпуса, в котором эксцентрично расположен цилиндрический ротор, жестко соединенный с шибером, размещенным в пазу цилиндра. Уплотнение шибера достигается полуцилиндрическими направляющими, с помощью которых создается возможность поступательного движения шибера. В цилиндре ротора расположен вал с эксцентриками, которые соприкасаются с внутренней поверхностью цилиндра ротора через шарикоподшипники. При вращении вала ротор совершает планетарное движение относительно оси вала, проходя около стенки цилиндра с небольшим зазором. Шибер совершает качательно-поступательное движение в направляющих, поворачивая их в гнездах.

Для избежания перетечки воздуха из нагнетательной полости во всасывающую, когда шибер полностью входит в паз цилиндра, компрессор снабжен нагнетательным клапаном. При вращении вала по часовой стрелке ротор сжимает воздух, находящийся в цилиндре с левой стороны. В это время в свободное пространство, образовавшееся с правой стороны ротора, из всасывающего патрубка поступает газ. В полости с левой стороны ротора воздух сжимается до открытия нагнетательного клапана, после чего выталкивается в нагнетательный трубопровод. Сжатие воздуха происходит так же, как в поршневом компрессоре с самодействующими клапанами, т. е. конечное давление сжатия зависит от противодавления в нагнетательном трубопроводе.

При вращении эксцентрика ротор касается почти непрерывно своей образующей внутренней поверхности цилиндра компрессора, отделяя всасывающее отверстие от нагнетательного (зазор между ротором и цилиндром 0,1—0,15 мм). При вращении по часовой стрелке происходит одновременно с правой стороны ротора всасывание воздуха, а с левой — сжатие и нагнетание, всасывающий клапан отсутствует, всасывающее отверстие перекрывается ротором. Сжатие воздуха с левой стороны ротора начинается тогда, когда его образующая перейдет через нижнюю кромку всасывающего отверстия. Нагнетание заканчивается, когда ротор достигнет кромки нагнетательного окна. При дальнейшем движении ротора по образующей цилиндра нагнетательный клапан закрывается и начинается расширение воздуха, заключенного в мертвом пространстве.