книги / Справочник механика по геологоразведочному бурению

линию. Полный цикл работы компрессора простого действия происходит за один двойной ход поршня, т. е. за один оборот коленчатого вала.

Для создания высоких давлений компрессор может иметь несколько сту­ пеней, т. е. воздух после первоначального сжатия в одном цилиндре поступает для дальнейшего сжатия в другие. Компрессор, два цилиндра которого работают последовательно (воздух, сжатый в одном цилиндре, поступает в другой), назы­ вается двухступенчатым, а при большем числе последовательно работающих цилиндров — многоступенчатым. Двухступенчатое сжатие может быть также в одном цилиндре с дифференциальным поршнем.

На рис. V.18 приведена конструкция двухступенчатого дифференциального компрессора стационарного типа, в котором воздух сначала сжимается в пра­ вой полости цилиндра, а затем, пройдя через холодильник, попадает в левую полость, где он дожимается до необходимого давления.

На рис. V.19 показан общий вид и разрез передвижного двухступенчатого компрессора ЗИФ-ВКС-5 с двумя раздельными цилиндрами. Горячий воздух из первого цилиндра поступает в промежуточный холодильник, охлаждаемый наружным воздухом. Последний продувается через трубки холодильника че­ тырехлопастным вентилятором.

Классификация поршневых компрессоров

В зависимости от принципа действия и конструктивного устройства поршне­ вые компрессоры классифицируются следующим образом.

1. По конструкции кривошипно-шатунного механизма и по расположению цилиндров:

крейцкопфные — вертикальные, угловые и горизонтальные с V-образным, W-образным и звездообразным расположением цилиндров;

бескрейцкопфные — вертикальные с V-образным и W-образным располо­ жением цилиндров.

2.По способу действия: простого действия и двойного.

3.По числу ступеней: одноступенчатые, двухступенчатые, многоступен­

чатые.

4.По числу цилиндров: одноцилиндровые, двухцилиндровые, много­ цилиндровые.

5.По давлению: низкого, среднего и высокого давления.

6.По способу охлаждения: с водяным и воздушным охлаждением.

7.По числу оборотов коленчатого вала: тихоходные (до 200 об/мин), средней

быстроходности (200—400 об/мин) и быстроходные (свыше 500 об/мин). 8. По монтажу: стационарные и передвижные.

Техническая характеристика стационарных воздушных поршневых компрес­ соров приведена в табл. V .10, а передвижных в табл. V .11.

Производительность поршневого компрессора

Производительностью компрессора называется количество подаваемого им воздуха за единицу времени (секунду, минуту), пересчитанное на состояние воздуха при входе в компрессор. Производительность одноцилиндрового ком­ прессора (в м8/мин) простого действия подсчитывается по формуле

<? = 0J85D*SnX,

а для компрессора двойного действия с одним штоком

Q = 0,785 (2Д2_£*2) SnX.

где D — внутренний диаметр цилиндра низкого давления в м; d — диаметр штока в м; S — ход поршня в м; п — число оборотов в минуту вала компрессора; К = 0,83 -т- 0,88 —коэффициент подачи, который учитывает влияние различных факторов, уменьшающих действительное количество воздуха, подаваемого компрессором в магистраль.

Я

Длина воздухопровода, iи

«9

Центробежные компрессоры

По принципу работы центробежные компрессоры напоминают центробежные насосы, описанные в главе 2 этого раздела. Центробежный компрессор состоит из нескольких центробежных колес, закрепленных на одном валу и соединенных между собою переходными каналами, расположенными в общем кожухе с напра­ вляющими аппаратами. Для предупреждения обратного расширения сжатого воздуха при переводе его от колеса к колесу последующие колеса имеют мень­ шую ширину или меньший диаметр. Воздух, переходя от одного колеса к дру­ гому, постепенно сжимается.

Отношение конечного давления воздуха, развиваемого одним колесом, к начальному его давлению называется степенью сжатия. Степень сжатия од­ ного колеса примерно равна 1,2—1,3. Число колес в центробежных компрессо­ рах колеблется чаще всего от трех до семи. Компрессоры изготовляют на рабочее давление 10—20 кгс/см^ и производительностью 80—1500 м3/ч и более.

Работа центробежных компрессоров регулируется дросселированием на их входе или выходе, а также изменением числа оборотов вала компрессора. По срав­ нению с поршневыми насосами он имеет следующие преимущества:

меньший вес и габаритные размеры; большая производительность; простота конструкции и обслуживания; равномерная подача сжатого воздуха;

отсутствие в подаваемом воздухе примесей масла; возможность непосредственного соединения с двигателем. К недостаткам необходимо отнести:

невозможность изготовления компрессоров малой производительности; трудность получения больших конечных давлений; более низкий к. п. д.

Центробежные компрессоры целесообразно применять при производитель­ ности не менее 200 м3/мин.

Ротационные компрессоры

В последнее время ротационные компрессоры получили широкое распр остра нение. Принцип их работы такой же, как и лопастных масляных насосов, опи­ санных в разделе И . Как и поршневые компрессоры, они относятся к группе объемных компрессоров с принудительным выталкиванием сжатого воздуха. В то же время они не имеют клапанов, затрудняющих эксплуатацию, а кроме того, они могут непосредственно соединяться с двигателем.

На рис. V.20 схематически изображен ротационный пластинчатый ком прессор. Он состоит из ротора 6, расположенного эксцентрично по отношению

кстатору 3, образуя между ротором и статором серповидное пространство 2.

Врадиальные прорези ротора вставлены стальные пластинки 4, которые могут свободно скользить в своих пазах. При вращении ротора пластинки под действием центробежной силы прижимаются к стенкам статора 3. Эти пластинки делят серповидное пространство на части. При вращении ротора по часовой стрелке объемы между каждой парой пластинок слева от вертикали увеличиваются и про­

исходит засасывание воздуха через патрубок 1. Справа объемы уменьшаются, и воздух, находящийся между пластинками, сжимается и выталкивается через патрубок 5. В одном компрессоре воздух при небольшой подаче может быть сжат до 5—6 кгс/см2.

Для получения большей степени сжатия устанавливают два компрессора, соединенных последовательно, с промежуточным холодильником между ними.

необходимо отнести небольшие габаритные размеры и вес, возможность непо­ средственного соединения с быстроходным двигателем, равномерную подачу воздуха, отсутствие клапанов.

Недостатками ротационных компрессоров являются сложность изготовления и ремонта, низкий к. п. д. и повышенный расход смазочных масел.

Глава 3

ВЕНТИЛЯТОРЫ

Вентиляторы широко используются на геологоразведочных работах, для очистки воздуха в механических мастерских, гаражах, химических лаборато­ риях, для проветривания горноразведочных выработок, а также для охлаждения отдельных машин и агрегатов.

По принципу действия и конструкции вентиляторы делятся на центробеж­ ные и осевые. В центробежных вентиляторах поток газа, поступающего во враща­ ющиеся рабочие колеса, изменяет направление движения с осевого на радиальное, а в осевом вентиляторе направление потока не изменяется.

Ц ентробеж ны е вентиляторы

Центробежные вентиляторы работают по тому же принципу, что и центро­ бежные насосы. Конструкция вентиляторов показана на рис. V.21. Центробеж­ ное колесо i , вращаясь на валу вентилятора в кожухе 2, создает напор, необхо­