Тема 5.1. Назначение и устройство вентиляторов и компрессоров

МОДУЛЬ 5. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ, КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ УСТАНОВОК

Тема 5.1. Назначение и устройство вентиляторов и компрессоров.

Назначение и устройство вентиляторов.

    Вентиляторы   предназначены для вентиляции производственных и других помещений: обеспечения притока свежего воздуха, удаления вредных паров, газов и пыли, легких и мелких отходов производства, а также подачи воздуха или газа в камеры электропечей. По назначению вентиляция бывает приточная и вытяжная.  Вентиляторы создают избыточное давление 0,01∙10⁵ Па ÷ 0,1∙10⁵ Па.

   По конструкции вентиляторы бывают центробежного типа и осевого типа (рис.29).

Рис.29. Конструкция вентиляторов: а - центробежного типа; б - осевого типа.

       Центробежные вентиляторы имеют рабочее колесо 1 с лопастями, которое вращается в кожухе 2. Геометрический центр колеса смещен относительно центра кожуха. Воздух засасывается через боковой патрубок 4, сжимается между лопастями и кожухом в месте максимального приближения лопастей к кожуху. Под действием центробежной силы воздух с избыточным давлением выбрасывается через выходной патрубок 3.

      Вентиляторы осевого типа имеют рабочее колесо 1 с лопатками, по конструкции подобное гребному винту морского судна. Лопатки несколько развёрнуты под углом по отношению к продольной оси. Колесо вращается с помощью электродвигателя 2, укреплённого внутри корпуса. Воздух засасывается слева через входное отверстие, при вращении колеса создаётся воздушный поток (тяга) и с избыточным давлением воздух выбрасывается через раструб 3. При этом одновременно охлаждается электродвигатель 2.

Назначение и устройство компрессоров.

         Компрессоры применяются для получения сжатого воздуха или другого газа давлением выше 4∙10⁵ Па с целью дальнейшего их использования в приводах пневматических инструментов и машин, заполнения баллонов со сжатым воздухом (газом) и других технологических целей. Разновидностью компрессоров являются воздуходувки - устройства для подачи воздуха в плавильные печи, которые развивают избыточное давление от 1∙10⁵ Па до 4∙10⁵ Па. По конструкции компрессоры бывают центробежного, ротационного и поршневого типов (рис.30).

Рис. 30. Конструкция компрессоров: а - центробежный; б - ротационный; в - поршневой.

       В центробежных компрессорах особенностью конструкции является то, что геометрический центр ротора 1 смещён относительно геометрического центра кожуха. Ротор 1 с лопастями захватывает воздух (газ) из входного воздухопровода 2, сжимая его в месте максимального приближения двух соседних лопастей и кожуха (в верхней части). Под действием центробежной силы при вращении ротора воздух (газ)  под давлением выбрасывается в выпускной воздухопровод 3. Создают давление до 8 ∙ 10⁵ Па.

     В ротационных компрессорах центр вращения ротора также смещён относительно центра корпуса. Увеличение давления осуществляется путём сжатия воздуха (газа)  в пространстве, образуемом двумя соседними пластинами 1 и корпусом. Пластины 1 при вращении ротора перемещаются внутри лопаток по направлению к корпусу под действием центробежной силы. Чем больше частота вращения, тем меньше расстояние между корпусом и пластинами. Воздух (газ) засасывается через впускной вентиль 6 и под давлением выбрасывается через выпускной вентиль 3. Для обеспечения нормальной работы при отсутствии потребления воздуха (газа)   служит обходной воздухопровод  4 с вентилем 5. Создают давление до 15 ∙ 10⁵ Па.

    В поршневых компрессорах при вращении оси 1 кривошипного вала с угловой скоростью ω при помощи приводного двигателя, поршень 2 движется вниз. Впускной клапан 3 открыт и через него засасывается воздух (газ), при этом выпускной клапан 4 закрыт. При движении поршня вверх клапан 3 закрывается, происходит сжатие воздуха (газа) и вблизи крайней верхней точки хода поршня клапан 4 открывается. Сжатый воздух (газ) поступает в воздухопровод. Создают давление до 4000 ∙ 10⁵ Па.