Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
6.2. Классификация и основные параметры, характеризующие работу компрессора
Компрессором называется машина, предназначенная для преобразования механической энергии привода в полезную потенциальную и кинетическую энергию газа. В компрессоре происходит повышение давления газа и перемещение его из области низкого в область высокого давления. На горных предприятиях компрессорами пневматических установок осуществляется сжатие воздуха.
По способу сжатия газа компрессоры делятся на две группы [1]:
объемного сжатия (компрессоры вытеснения), в которых давление газа (воздуха) повышается за счет уменьшения рабочего пространства; к ним относятся поршневые, винтовые, ротационные компрессоры и др.;
кинетического сжатия, в которых газ (воздух) сжимается в процессе принудительного движения газа (воздуха) при силовом взаимодействии с лопатками вращающихся колес, к ним относятся турбокомпрессоры – центробежные и осевые.
Первую группу компрессоров иногда также называют компрессорами вытеснения, а вторую – лопастными компрессорами, из-за наличия в них лопастей (лопаток), с помощью которых осуществляется процесс сжатия.
По конструкции рабочих органов различают компрессоры: поршневые, лопастные (турбокомпрессоры), винтовые, ротационные и др.
По роду сжимаемого газа компрессоры делятся на воздушные, аммиачные, фреоновые и др.
По величине создаваемого давления различают: компрессоры, называемые вакуум-насосами, отсасывающими газ (воздух) из пространства с вакуумом и сжимающими его до атмосферного или несколько большего давления; воздуходувки (газодувки) – машины, сжимающие воздух (газ) до 0,3 МПа; компрессоры низкого давления (0,3 – 1,0 МПа); компрессоры среднего давления (1,0 – 10,0 МПа); компрессоры высокого давления (10 – 250 МПа). В горной промышленности наиболее широко применяются компрессоры низкого давления. Вакуум-насосы используются для отсасывания метана из угольных пластов.
Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются: объемная производительность Q (м3/с или м3/мин), приведенная к условиям всасывания; начальное (до сжатия) рн и конечное (после сжатия) рк (Па, кПа, МПа) давление; степень повышения давления ε = рк / рн, начальная Тн и конечная Тк температура сжимаемого газа; мощность N (кВт) на валу компрессора. Различают избыточное (по отношению к атмосферному ри) и абсолютное раб (учитывающее атмосферное давление) давление; первое указывается в паспорте компрессора, второе используется в термодинамических расчетах. Температура сжимаемого газа (воздуха) при термодинамических расчетах выражается в единицах Кельвина (К), Т=273+ t, где t – температура в градусах Цельсия (°С).
Наибольшее распространение в горной промышленности получили компрессоры: двухступенчатые поршневые производительностью 10; 20; 30; 50; 100 м3/мин, центробежные – производительностью 115; 250; 500 м3/мин и винтовые – производительностью 5; 12,5; 25 м3/мин [15].
Широко распространенные в ряде отраслей промышленности осевые турбокомпрессоры не применяются в горной промышленности из-за низкого конечного давления сжатого воздуха.