Устройство и действие винтового компрессора

Винтовые насосы. Винтовые насосы имеют подачу от 0,001 до 0,3 м^э/с при перепаде давления на ступень до 25 МПа, частоту враще­ния до 3500 об/мин (при турбоприводе) и КПД η = 0,6- 0,8. На судах винтовые насосы используют в качестве главных топливных и масля­ных насосов, навешенных масляных насосов турбогенераторов, в систе­мах гидравлических приводов и т. п. Их широкому применению в су­довой энергетике способствовали такие качества, как возможность создания большого давления при сравнительно небольших габаритах и массе (что очень важно для систем гидравлики глубоководных аппа­ратов, рулевых устройств, подъемных устройств судов), способность к сухому всасыванию, независимость подачи от напора. Значительным преимуществом винтовых масляных и топливных насосов является то, что они (в отличие от шестеренных насосов) не эмульсируют масло и топливо. К достоинству винтовых насосов следует отнести практиче­ски равномерную подачу, возможность непосредственного соединения с быстроходным приводным двигателем. Высота всасывания винто­вых насосов достигает 8 м.

Недостатками винтовых насосов следует считать дороговизну изготовления винтов и большую чувствительность к нарушению соосности винтов.

Все размеры винтов принято выражать через диаметр начальной окружности d_H.

Винтовые компрессоры являются машинами с внутренней степенью повышения давления. При вращении ведущего ротора 3 (рис. 14.7) вращается ведомый ротор 2. Рабочий процесс винтового компрессора имеет четыре фазы: всасывание, перенос, сжатие и нагнета­ние. Всасывание происходит через всасывающее окно в пространство между зубьями роторов. С поворотом роторов это пространство плавно увеличивается (процесс всасывания), достигает максимальной величины и отсекается торцевой поверхностью зуба от всасывающего окна и затем переносится по периферии на сторону нагнетания, находящуюся по диагонали на противоположной стороне корпуса. Прежде чем рабочие полости соединяется через окно в корпусе с нагнетательным патрубком 1, зубья одного винта входят во впадины другого и умень­шают рабочий объем (повышает давление) до тех пор, пока рабочие полости не соединятся с напорным патрубком (внутренняя степень повышения давления), затем происходит нагнетание газа при продол­жающемся уменьшении рабочего объема. Таким образом, внутренняя степень повышения давления определяется местом расположения окна нагнетания и для компрессора является неизменной. Рабочий процесс описывается диаграммой на рис. 14.8, где 4-1- всасывание, 1-2- сжатие, 2-5- вытеснение, 4-1 - мгновенное падение давления. Если давление за компрессором упадет до р₂- или повысится до р_2'', процесс сжатия осуществляется по линии 1-2, а затем по линии 2-1-3 или 2-2"-3" в зависимости от давления за компрессором. Таким образом, получается, что при отклонении давления за компрессором от расчетного процесс сжатия осуществляется с дополнительными затратами энергии, эквивалентными заштрихованным участкам диаграммы