Компресор, пристрій для стискування і подачі повітря або іншого газу під тиском. Міра підвищення тиску в До. більше 3. Для подачі повітря з підвищенням його тиску менш ніж в 2—3 рази застосовують повітродувки, а при натисках до 10 кн/м ² (1000 мм вод. cm. ) — вентилятори . До. вперше стали застосовуватися в середині 19 ст, в Росії будуються з початку 20 ст

  Основи теорії відцентрових машин були закладені Л. Ейлером, теорія осьових До. і вентиляторів створювалася завдяки працям Н. Е. Жуковського, С. А. Чаплигина і інших учених.

  За принципом дії і основними конструктивними особливостями розрізняють До. поршневі, ротаційні, відцентрові, осьові і струминні. До. також підрозділяють по роду стискуваного газу (повітря, кисневі і ін.), по створюваному тиску р _н (низького тиску — від 0,3 до 1 Мн/м-код ² , середнього — до 10 Мн/м-код ² і високого — вище за 10 Мн/м-коду ² ) по продуктивності, тобто об'єму всмоктуваного V _вс (або стислого) газу в одиницю часу (зазвичай в м-коді ³ /мін ) і іншим ознакам. До. також характеризуються частотою зворотів n і споживаною потужністю N.

  Поршневий До. в основному складається з робочого циліндра і поршня; має всмоктуючий і нагнітальний клапани, розташовані зазвичай в кришці циліндра. Для повідомлення поршню зворотно-поступального руху в більшості поршневих До. є кривошипно-шатуновий механізм з колінчастим валом. Поршневі До. бувають одно- і багатоциліндрові, з вертикальним, горизонтальним, V- або w-образнім і іншим розташуванням циліндрів, одинарної і подвійної дії (коли поршень працює обома сторонами), а також одноступінчатого або багатоступінчастого стискування. Дія одноступінчатого повітряного поршневого До. полягає в наступному. При обертанні колінчастого валу 1 сполучений з ним шатун 2 повідомляє поршню 3 поворотні рухи. При цьому в робочому циліндрі 4 із-за, збільшення об'єму, поміщеного між днищем поршня і кришкою циліндра 5, виникає розрідження і атмосферне повітря, здолавши своїм тиском опір пружини, що утримує всмоктуючий клапан 9, відкриває його і через повітрозабірник (з фільтром) 8 поступає в робочий циліндр. При зворотному ході поршня повітря стискуватиметься, а потім, коли його тиск стане більше тиску в нагнітальному патрубку на величину, здатну здолати опір пружини, що притискує до сідла нагнітальний клапан 7, повітря відкриває останній і поступає в трубопровід 6. При стискуванні газу в До. його температура значно підвищується. Для запобігання самозагоранню мастила До. обладналися водяним (труба 10 для підведення води) або повітрям охолоджуванням. При цьому процес стискування повітря наближатиметься до ізотермічного (з постійною температурою), який є теоретично наївигоднейшим (див. Термодинаміка ) . Одноступінчатий До., виходячи з умов безпеки і економічності його роботи, доцільно застосовувати з мірою підвищення тиску при стискуванні до b = 7—8. При великих сжатіях застосовуються багатоступінчасті До., у яких чергуючи стискування з проміжним охолоджуванням, можна отримувати газ дуже високого тиску — вище за 10 Мн/м-коду ² . В поршневих До. зазвичай передбачається автоматичне регулювання продуктивності залежно від витрати стислого газу для забезпечення постійного тиску в нагнітальному трубопроводі. Існує декілька способів регулювання. Простий з них — регулювання зміною частоти обертання валу.

  Ротаційні До. мають один або декілька роторів, які бувають різних конструкцій. Значного поширення набули ротаційні пластинчасті До., що мають ротор 2 з пазами, в які вільно входять пластини 3. Ротор розташований в циліндрі корпусу 4 ексцентрично. При його обертанні за годинниковою стрілкою простори, обмежені пластинами, а також поверхнями ротора і циліндра корпусу, в лівій частині До. зростатимуть, що забезпечить всмоктування газу через отвір 1. У правій частині До. об'єми цих просторів зменшуються, газ, що знаходиться в них, стискується і потім подається з До. у холодильник 5 або безпосередньо в нагнітальний трубопровід. Корпус ротаційного До. охолоджується водою, для підведення і відведення якої передбачені труби 6 і 7. Міра підвищення тиску в одному рівні пластинчастого ротаційного До. зазвичай буває від 3 до 6. Двоступінчаті пластинчасті ротаційного До. з проміжним охолоджуванням газу забезпечують тиск до 1,5 Мн/м-код ² .

  Принципи дії ротаційного і поршневого До. в основному аналогічні і відрізняються лише тим, що в поршневому всі процеси відбуваються в одному і тому ж місці (робочому циліндрі), але в різний час, а в ротаційному До. всмоктування і нагнітання здійснюються одночасно, але в різних місцях розділених пластинами ротора. Відомі інші конструкції ротаційного До., у тому числі гвинтові, з двома роторами у вигляді гвинтів. Для видалення повітря з метою створення розрідження в якому-небудь просторі застосовують роторний водокільцевий вакуум. Регулювання продуктивності ротаційного До. здійснюється зазвичай зміною частоти обертання їх ротора.

  Відцентровий До. в основному складається з корпусу і ротора, що має вал 1 з симетрично розташованими робочими колесами. Відцентровий 6-ступінчастий До. роздільний на три секції і обладнаний двома проміжними холодильниками, з яких газ поступає в канали 12 і 13. Під час роботи відцентрового До. часткам газу, що знаходяться між лопатками робочого колеса, повідомляється обертальний рух, завдяки чому на них діють відцентрові сили. Під дією цих сил газ переміщається від осі До. до периферії робочого колеса, зазнає стискування і набуває швидкості. Стискування продовжується в кільцевому дифузорі із-за зниження швидкості газу, тобто перетворення кінетичної енергії в потенційну. Після цього газ по зворотному направляючому каналу поступає в інший рівень До. і т.д.

  Здобуття великих мір підвищення тиску газу в одному рівні (більше 25—30, а в промислових До. — 8—12) обмежене головним чином межею міцності робочих коліс, що допускають окружні швидкості до 280—500 м/сек . Важливою особливістю відцентрових До. (а також осьових) є залежність тиску стислого газу, споживаній потужності, а також ккд(коефіцієнт корисної дії) від його продуктивності. Характер цієї залежності для кожної марки До. відбивається на графіках, званих робочими характеристиками.

  Регулювання роботи відцентрових До. здійснюється різними способами, у тому числі зміною частоти обертання ротора дроселюванням газу на стороні всмоктування і ін.

  Осьовий До. має ротор 4, що складається зазвичай з декількох лав робочих лопаток 6. На внутрішній стінці корпусу 2 розташовуються ряди направляючих лопаток 5. Всмоктування газу відбувається через канал 3, а нагнітання через канал 1. Один рівень осьового До. складає ряд робітників і ряд направляючих лопаток. При роботі осьового До. робочі лопатки, що обертаються надають на частки газу, що знаходяться між ними, силову дію, заставляючи їх стискуватися, а також переміщатися паралельно осі До. (звідки його назва) і обертатися. Грати з нерухомих направляючих лопаток забезпечують головним чином зміну напряму швидкості часток газу, необхідне для ефективної дії наступного рівня. У деяких конструкціях осьових До. між направляючими лопатками відбувається і додаткове підвищення тиску за рахунок зменшення швидкості газу. Міра підвищення тиску для одного рівня осьового До. зазвичай рівна 1,2—1,3, тобто значно нижче, ніж у відцентрових До., але ккд(коефіцієнт корисної дії) у них досягнутий найвищий зі всіх різновидів До.

  Залежність тиску, споживаній потужності і ккд(коефіцієнт корисної дії) від продуктивності для декількох постійних частот обертання ротора при однаковій температурі всмоктуваного газу представляють в вигляді робочих характеристик. Регулювання осьових До. здійснюється так само, як і відцентрових. Осьові До. застосовують у складі газотурбінних установок (див. Газотурбінний двигун ) .

  Технічна досконалість осьових, а також ротаційних, відцентрових і поршневих До. оцінюють по їх механічному ккд(коефіцієнт корисної дії) і деяким відносним параметрам, що показують, якою мірою дійсний процес стискування газу наближається до теоретично наївигоднейшему в даних умовах.

  Струминні До. по пристрою і принципу дії аналогічні струминним насосам . До них відносять струминні апарати для відсмоктування або нагнітання газу або парогазової суміші. Струминні До. забезпечують вищу міру стискування, чим струминні насоси. У якості робочого середовища часто використовують водяну пару.

  Основні типи До., їх параметри і сфери застосування показані в таблиці.

Типи компресорів і їх характеристика

  Літ.: Шерстюк А. Н., Компресори, М-код.—Л., 1959; Рис Ст Ф., Відцентрові компресорні машини, 2 видавництва, М.— Л., 1964; Френкель М. І., Поршневі компресори, 3 видавництва, Л., 1969: Відцентрові компресорні машини, М. 1969.

  Е. А. Квітковськая.

Мал. 3. Відцентровий компресор: 1 — вал; 2, 6, 8, 9, 10 і 11 — робочі колеса; 3 і 7 — кільцеві дифузори; 4 — зворотний направляючий канал; 5 — направляючий апарат; 12 і 13 — канали для підведення газу з холодильників;14 — канал для всмоктування газу.

Мал. 4. Осьовий компресор: 1 — канал для подачі стислого газу; 2 — корпус; 3 — канал для всмоктування газу; 4 — ротор; 5 — направляючі лопатки; 6 — робочі лопатки.

Мал. 1. Поршневий компресор: 1 — колінчастий вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — робочий циліндр; 5 — кришка циліндра; 6 — нагнітальний трубопровід; 7 — нагнітальний клапан; 9 — повітрозабірник; 9 — всмоктуючий клапан; 10 — труба для підведення води, що охолоджує.

Мал. 2. Ротаційний пластинчастий компресор: 1 — отвір для всмоктування повітря; 2 — ротор; 3 — пластина; 4 — корпус; 5 — холодильник; 6 і 7 — труби для відведення і підведення води, що охолоджує.