Классификация нагнетательных установок и области их применения

Для сжатия и нагнетания воздуха и других газов используются так называемые нагнетатели. В зависимости от создаваемого давления их условно делят на:

а) вентиляторы, создающие давление не выше 10 кПа;

б) воздуходувки (газодувки), создающие давление до 0,3 МПа;

в) компрессоры, развивающие давление свыше 0,3 МПа.

Классифицировать компрессоры можно по принципу действия, конструктивной схеме, по развиваемому давлению, по области применения и другим признакам.

В зависимости от принципа действия все компрессорные машины можно разделить на два обширных класса:

1) объемные – где давление газа повышается за счет сокращения первоначального объема рабочего пространства. К ним относятся:

а) поршневые с кривошипно-шатунным механизмом и со свободно движущимися поршнями;

б) ротационные, в которых роль поршня выполняют либо непосредственно вращающийся винтовой ротор, либо пластины, расположенные в роторе. Это винтовые (Лисхольма), пластинчатые, жидкостно-кольцевые, с восьмеричным ротором (Рутса) компрессоры;

2) нагнетатели динамического действия (кинетического сжатия), в которых давление газа повышается за счет сообщения газу большой скорости с последующим преобразованием кинетической энергии потока в давление. К этому классу относят:

а) лопаточные нагнетатели (турбокомпрессоры);

б) струйные компрессоры (эжекторы).

В свою очередь турбокомпрессоры по конструктивным признакам подразделяют на центробежные, осевые, диагональные и вихревые.

По величине развиваемого давления P_нк, МПа, компрессорные установки (КУ) подразделяют на:

а) низкого давления – P_нк=0,3-2,5;

б) среднего давления – P_нк=2,5-6,0;

в) высокого давления – P_нк=6,0-35;

г) сверхвысокого давления – P_нк>35.

По производительности Q_к, м³/мин, КУ классифицируют так:

а) малые – с Q_к до 100;

б) средние – Q_к от 100 до 500;

в) большие - Q_к более 500.

На промышленных компрессорных станциях в зависимости от необходимого давления и расхода воздуха наиболее часто устанавливают поршневые и центробежные компрессоры. В последние годы все шире стали распространяться винтовые компрессоры.

Каждый тип компрессора имеет свои достоинства и недостатки. Применение того или иного типа зависит от конкретных условий, в которых ему предстоит работать.

Область преимущественного применения машин объемного действия характеризуется средними и высокими давлениями и сравнительно малыми расходами рабочего тела. Турбокомпрессоры применяют при больших расходах газа и меньших степенях повышения давления. Обычно при производительностях единичных машин Q_к до 100-120 м³/мин применяют поршневые компрессоры, в интервале от 100 до 5000 м³/мин – центробежные агрегаты, при расходах свыше 5000 м³/мин – осевые компрессоры. Винтовые компрессоры имеют производительность от 3 до 50 м³/мин и успешно вытесняют поршневые машины в этом диапазоне.