Особенности конструкции турбокомпрессора. Сравнение с поршневым компрессором

Для сжатия газа лопастной машиной требуются большие окружные скорости. Скорости газа в проходных каналах велики, и поэтому требования к рабочим колесам компрессора отличны от требований к рабочему колесу насоса. Необходимы высокие чистота поверхности каналов и прочность колеса. Обычно их делают из стали, составными из дисков и лопаток так, чтобы можно было точно и чисто обработать их поверхности.

Необходимость иметь высокие окружные скорости приводит к большой частоте вращения валов лопастных компрессоров (до 13000 об/мин и более). Поэтому ротор компрессора обычно подвергают динамической балансировке, а вал тщательно рассчитывают на критическую частоту вращения.

При работе центробежного компрессора между ступенями, а также внутри каждой ступени возникают перепады давления, которые вызывают перетоки газа из зоны повышенного давления в зону пониженного давления. Для предотвращения утечек газа в зазорах применяют лабиринтовые уплотнения.

Рабочие колеса многоступенчатого турбокомпрессора, в отличие от колес многоступенчатого насоса, могут быть неодинаковыми по размерам. При сжатии газа его объем уменьшается и необходимость сохранения скорости потока приводит к необходимости уменьшать площадь проходного сечения колес и их диаметры.

Основные преимущества турбокомпрессора по сравнению с поршневым компрессором, проявляющиеся при сжатии больших количеств газа, следующие:

- турбокомпрессор имеет меньшие основные размеры и массу при такой же мощности, как и у соответствующего поршневого компрессора;

- вал турбокомпрессора соединяется непосредственно с валом двигателя без механизмов, преобразующих частоту вращения;

-подача турбокомпрессора равномерна и непрерывна, что снимает необходимость устанавливать большие резервуары со стороны нагнетания;

- инерционные усилия уменьшаются до минимума, что позволяет строить более легкие фундаменты;

- всасывающие и нагнетательные клапаны отсутствуют, что обеспечивает большую надежность работы турбокомпрес­сора;

- подаваемый газ не загрязнен смазкой рабочих органов.

К недостаткам турбокомпрессора можно отнести более низ­кий КПД и незначительный напор.