Турбокомпрессоры

Турбокомпрессоры относятся к машинам динамического (кинетического) действия, так как повышение давления происходит за счет инерционных сил. Иногда их еще называют поточными машинами.

Рабочий процесс в центробежном компрессоре (ЦБК) и осевом компрессоре (ОК) представляет собой обращенный процесс соответствующих турбин (радиальной и осевой). Именно поэтому ЦБК и ОК часто объединяют одним названием – турбокомпрессоры (ТК).

Преимущества турбокомпрессоров перед поршневыми компрессорами:

1) возможность получения большей производительности;

2) значительно меньшие габариты и масса (меньше капитальные затраты);

3) отсутствует загрязнение воздуха маслом;

4) имеется возможность непосредственного соединения с быстроходным приводом (турбина, электропривод);

5) уравновешенность инерционных сил (мал фундамент);

6) более простой и дешевый ремонт;

7) непрерывная (без пульсаций) подача;

8) возможность экономичного регулирования производительности (изменением частоты вращения и др.).

Недостатки ТК по сравнению с ПК:

1) более низкий КПД (при подаче <100 м³/мин);

2) ограниченная степень повышения давления ( );

3) неустойчивость режимов при нормальной работе;

4) наличие больших промохладителей требует подвального помещения в машинном зале для их размещения (или 2-этажной компоновки).

Производительность осевого компрессора может быть существенно большей, чем у центробежного. Однако низший предел по производительности (из условия сохранения высокого КПД) у них тоже выше. Он составляет 300-500 м³/мин (см. рис.2.3).

Рис. 2.3. Зависимости КПД компрессоров разных типов от их производительности

Производительность осевого компрессора может быть существенно большей, чем у центробежного. Однако низший предел по производительности (из условия сохранения высокого КПД) у них тоже выше. Он составляет 300-500 м³/мин (см. рис. 2.3).

Осевые компрессоры имеют КПД больше, чем в ЦБК. Но этот КПД больше только в узкой области по режиму (подаче). Эта область составляет ±5¸10 % от Q_рас (см. рис. 2.4).

Осевые компрессоры имеют те же достоинства и недостатки, что и центробежные. Они широко применяются в металлургическом производстве (доменное дутье) и в силовых и энергетических газотурбинных установках (ГТУ).

Рис. 2.4. Изменение КПД осевого и центробежного компрессоров при отклонении режима работы от расчетного

ГОСТа на обозначение ЦБК и ОК нет.

Невский машиностроительный завод (г. Санкт-Петербург) и Хабаровский завод энергетического машиностроения маркируют выпускаемые ЦБК так: например, К-250-61-1, что означает: К – центробежный воздушный компрессор; 250 – расчетная производительность, м³/мин; 61 – число ступеней в одном цилиндре; 1 – модификация корпуса.

НПО «Казанькомпрессормаш» обозначает, например, так: 32ВЦ-100/9, где: 32 – номер базы корпусов; ВЦ – воздушный центробежный компрессор; 100 – производительность в м³/мин; 9 – расчетное (абсолютное) развиваемое давление в кГс/см²