Воздушный вихревой компрессор

   Чаще всего вихревой компрессор и электродвигатель представляют собой моноблочный элемент. Основной элемент вихревого компрессора - рабочее колесо. Рабочее колесо компрессора располагается внутри корпуса с небольшими зазорами (для большей эффективности компрессора и повышения КПД). При этом рабочее колесо всегда располагается перпендикулярно валу электродвигателя. Корпус же компрессора состоит из идентичных двух крышек. Для большей надежности и устойчивости вихревых компрессоров двигатели стараются устанавливать и фиксировать на раме.

   Для того, что бы в рабочую полость компрессора попадал относительно чистый воздух на стороне всасывания устанавливают обыкновенный воздушный фильтр в небольшом корпусе. Корпус предотвращает возможные дефекты воздушного фильтра. В противном случае в рабочую полость могут попасть нежелательные твердые частицы, которые могут привести как к заклиниванию рабочего колеса, так и к полной поломке вихревого компрессора. Если посмотреть на крышки корпуса, то по всему периметру можно наблюдать одинаковые углубления (рабочие каналы корпуса), именно в рабочих каналах и происходит передача энергии газу путем воздействия на него вращающегося колеса. В определенном месте располагаются, так называемые отсекатели, которые препятствуют перетеканию воздуха из зоны большего давления в зону меньшего. Хочется отметить, КПД компрессора и его технические характеристики напрямую связаны с профилем и формой рабочих каналов. Именно поэтому при расчете и проектировании данных элементов уделяется максимум внимания.

1.    Электродвигатель (не изображен)
2.    Крышка рабочая
3.    Отсекатель
4.    Покрывной диск
5.    Лопатки
6.    Рабочее колесо
7.    Болт
8.    Гайка
9.    Регулировочный винт
10.    Колпачок
11.    Винт крепления колеса
12.    Контргайка
13.    Рабочий канал
14.    Патрубок нагнетания

 

Рассмотрим принцип действия вихревого компрессора.

   Атмосферный воздух проходит через очищающий фильтр и направляется в рабочую полость компрессора, где начинает взаимодействовать с быстро вращающимся колесом. Рабочее колесо при этом приводится в действия от электродвигателя (обычно через муфту). После взаимодействия очищенного атмосферного воздуха с лопатками рабочего колеса образовывается мощный вихрь (этому способствуют формы и профиль рабочих каналов). Чем больше поток воздуха будет взаимодействовать с рабочим колесом, тем больше кинетической энергии он от него получит. Именно поэтому на выходе из вихревого компрессора (выходной патрубок) подается воздух, под давлением. А уже сжатый воздух мы можем использовать в своих нуждах.

   Большую популярность вихревые компрессоры получили благодаря минимальным потерям на механическом трении, высокой надежности и долговечности (в вихревых компрессорах просто нечему ломаться, нужно только менять подшипники) и отсутствием масла в полости сжатия. Именно сухая рабочая полость позволяет получать технически безмасляный сжатый воздух. А безмасляный воздух сегодня очень дорогое удовольствие для любых предприятий, производств и заводов. По своим параметрам вихревой компрессор максимально приближен к воздушным компрессорам объемного типа (воздушные винтовые компрессоры, воздушные поршневые компрессоры, спиральные безмасляные компрессоры). Но в сравнении с ними уровень шума у вихревых компрессоров значительно ниже, что также не маловажно.

   Есть у вихревых компрессоров и недостатки, которые затормаживают популяризацию данного оборудования не только в нашей стране, но и в мире. Низкий КПД. Это объясняет тем, что в вихревых компрессорах происходит перетекание сжатого воздуха в область с низким давлением. Сжатый воздух остается между лопатками рабочего колеса и, расширяясь в области низкого давления "забирает" часть рабочего объема компрессора, делая его мертвым. Также не способствует повышению КПД и подогрев воздуха на всасывании опять же благодаря воздуху из области повышенного давления. Низкий КПД единственная причина, которая мешает применять вихревые компрессоры в более широких пределах.