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 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 примерного сохранения скорости потока приводит к необходимости уменьшать площадь проходного сечения колес и их диаметры.
Основные преимущества турбокомпрессора по сравнению с поршневыми компрессорами проявляются при сжатии больших количеств газа.
- Турбокомпрессоры имеют 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 на стороне нагнетания.
- Инерционные усилия уменьшаются до минимума, что позволяет строить более легкие фундаменты.
- В них отсутствуют всасывающие и нагнетательные клапаны, что обеспечивает большую надежность работы.
- Подаваемый газ не загрязнен смазкой рабочих органов.
К недостаткам турбокомпрессора можно отнести более низкий КПД и незначительный напор.
