Ротационные компрессоры применяют при низких давлениях (двухступенчатые
максимально до 1 МПа) и малой и средней подаче. Они не имеют масс,
движущихся возвратно-поступательно, работают при высоких частотах
вращения, и их размеры невелики. Ротационные компрессоры не вызывают
механических колебаний и не требуют массивного фундамента, однако в
некоторых случаях при работе издают сильный шум высокого тона. У
ротационных компрессоров отсутствуют всасывающие и в большинстве случаев
нагнетательные клапаны, «мертвое» пространство у них небольшое.
К числу их недостатков относятся: большие потери на трение и
значительные потери воздуха вследствие больших зазоров между пластинами.
У этих машин наблюдается большой износ деталей и при их изготовлении
требуется высокая точность. По сравнению с центробежными компрессорами
они обладают относительно высоким к. п. д. при небольшой подаче.
По конструктивным признакам ротационные компрессоры подразделяют на
пластинчатые и винтовые.
Ротационный компрессор двухступенчатого сжатия (рис. V. 14) состоит из:
блока цилиндров 2, роторов 5 и 11 с вмонтированными в них радиальные
пазы текстолитовыми пластинками 6 и 10, двух масляных насосов 17 и 18,
зубчатой передачей 13, 14, вентилятора 16, дроссельного 9 и обратного
I клапанов. При вращении роторов посредством полумуфты 15, соединяющей
компрессор с двигателем, воздух через фильтр 8 и клапан 9 поступает во
всасывающее окно 7 и заполняет ячейки, ограниченные выдвигаемыми
пластинами и корпусом цилиндра I ступени сжатия. Ячейки при
поворачивании ротора 5 уменьшаются в размере и полости их имеют
минимальный объем в момент приближения к нагнетательному окну 4.
Одновременно с воздухом в цилиндр I ступени впрыскивается масло, которое
смазывает трущиеся детали, уплотняет зазоры и охлаждает сжимаемый
воздух. Обилие подачи масла позволяет отказаться от промежуточного
охлаждения воздуха, подаваемого через полость 3 к цилиндру II ступени
сжатия. В последнем смесь сжимается до 0,7 МПа и через окно 12 и
обратный клапан поступает в воздухосборник. Двухсекционный масляный
насос приводится в действие от вала ротора
II ступени. Одна секция насоса нагнетает масло в компрессор, а другая
откачивает его от маслоотделителя воздухосборника. Валы роторов связаны
между собой зубчатой передачей. На конце ротора II ступени закрепляется
вентилятор.
Передвижные ротационные компрессорные станции ПР-10 и ПР-16
предназначены для снабжения сжатым воздухом пневматических устройств и
инструментов, используемых при горных работах и при механизации тяжелых
и трудоемких процессов. Техническая характеристика этих станций
приведена ниже.
Техническая характеристика компрессорных станций ПР-10 ПР-16
Рис. V.14. Ротационный компрессор
Компрессор каждой станции — ротационная
маслозаполнен-пая двуступенчатая машина с эксцентрично расположенными в
цилиндрах роторами, в радиальных пазах которых перемещаются пластины.
Под действием центробежной силы пластины прижимаются к цилиндру и
разделяют серповидное пространство на камеры. Во время вращения ротора
объем камеры изменяется: при увеличении объема происходит всасывание, а
при уменьшении — сжатие и нагнетание.
Для снижения температуры сжатого воздуха, уменьшения трения и повышения
коэффициента подачи в цилиндры компрессора насосом подается масло.
Из компрессора смесь воздуха с маслом поступает в воздухосборник с
маслоотделителем. Очищенный воздух подается к потребителю, а масло
охлаждается в холодильнике и вновь направляется в компрессор.
Компрессорные станции ПР-10 и ПР-16 изготовляются Ташкентским заводом
«Компрессор».
На предприятиях горнорудной промышленности применяются компрессорные
станции 6ВКМ, оборудованные маслозаполненным винтовым компрессором ВК-П
с водяным и воздушным охлаждением; станции ВКШ-11, оборудованные
винтовым компрессором с водяным впрыскиванием в рабочие полости винтов,
и передвижных компрессорные станции ЗИФ-ШВ-5. Техническая характеристика
этих компрессорных станций приведена в табл. V. 19.
Компрессорная станция ЗИФ-ШВ-5 с винтовым компрессором предназначена для
снабжения сжатым воздухом пневматических инструментов и приводов в
подземных условиях рудников при прохождении подготовительных и других
горных выработок. Компрессорная станция состоит из компрессора,
воздухосборника, масляного холодильника и фильтра, системы регулирования
подачи, тепловой защиты, электродвигателя, приборного щита, ходовой
части и электрооборудования. Компрессор— винтовой, одноступенчатый,
маслозаполненный, предназначен для выработки сжатого воздуха.
Принципиальная схема компрессорной станции ЗИФ-ШВ-5 показана на рис.
V.15.
Наружный воздух через фильтр 15 и дроссельный клапан 16 поступает во
всасывающий патрубок компрессора 14, где он винтами сжимается до
давления 0,8 МПа. Одновременно масляным насосом (основная секция) в
рабочую зону винтов впрыскивается масло. Из зоны нагнетания компрессора
смесь воздуха с маслом через обратный клапан 21 и нагнетательную трубу
23 поступает в воздухосборник, где масло отделяется и опускается в
нижнюю часть воздухосборника 1. Воздух с остатками масла проходит через
маслоотделитель 2 и окончательно очищается. Очищенный воздух через
клапан минимального давления 4, раздаточную трубу 3 и вентили поступает
к потребителю.
Рис. V.15. Компрессорная станция ЗИФ-ШВ-5
Выпускной клапан 6 соединен трубками с
воздухосборником и зоной всасывания компрессора, на нагнетательной линии
предусмотрен предохранительный клапан 5. За клапаном минимального
давления от раздаточной трубы воздух отводится в систему регулирования
подачи 17. Для замера давления воздуха от воздухосборника отводится
трубка на приборный щит 13. Масло из воздухосборника под действием
насоса подается через шланг в нижний коллектор холодильника 7. Пройдя
холодильник, оно поступает в масляный фильтр 8, снабженный клапаном 9,
пропускающим масло мимо фильтрующего элемента при засорении фильтра,
после чего масло поступает в масляный насос 11. Последний также имеет
клапан 12, соединяющий зоны всасывания и нагнетания. Масляный насос
нагнетает масло по каналам в крышке, опоре и корпусе компрессора 14 в
рабочую зону винтов. По трубке, идущей снаружи корпуса компрессора,
масло подается в редуктор 20. Оно скапливается в нижней части редуктора
и по трубке поступаает в зону всасывания.
Для улучшения отсасывания масла в редуктор подается дополнительное
давление через байпасную трубку 22 от нагнетательной трубы 23.
В холодное время года, когда масло более вязкое, для быстрой его подачи
в компрессор используется кратчайший путь из нижнего коллектора
холодильника к насосу. На этом пути находится перепускной клапан 24,
который по мере нагрева масла закрывается. После разогрева масло пойдет
через холодильник, а перепускной клапан полностью закроется.
Дополнительной секцией 10 масляного насоса масло отсасывается из
маслоотделителя и сбрасывается в воздухосборник.
Воздухосборник сосдинсн разгрузочным шлангом 25 с зоной нагнетания
компрессора. Для замера давления впрыскиваемого в компрессор масла к
манометру отведена трубка.
Тепловая защита состоит из термовыключателя 26, цилиндра тепловой защиты
27 и магнитного пускателя 28. Ручной пуск электродвигателя 18
осуществляется через кнопочный пост управления. Упругая муфта 19
насаживается на приводной вал редуктора 20. Шестерни редуктора служат
для передачи вращения от приводного вала к ведущему вииту компрессора.
Температура в зоне нагнетания измеряется дистанционным термометром,
установленным на приборном щите 13.