Геометрическая степень сжатия в винтовых компрессорах

Геометрическая степень сжатия - это отношение объема парной полости V\ в момент ее отсечки от окна всасывания к объему этой же полости в момент ее соединения с окном нагне­тания У₂, т.е. £_r = V_XIV₂.

Полагая процесс сжатия политропным со средним показате­лем политропы п = const, из уравнения политропного процесса получаем V_XIV₂ = (p?)P\)^lln. Таким образом, е_г = (p^Pi)¹^ ^гД^е Рг, Р\ -давление конца и начала сжатия, соответственно. При изометри­ческом сжатии г_г = р^Рх-

Процессы нагнетания в винтовых компрессо­рах и поршневых компрессорах отличаются друг от друга. В поршневом компрессоре на­гнетание начинается практически при равном давлении в ци­линдре и нагнетательном патрубке. Давление в конце процесса сжатия всегда подстраивается к давлению в нагнетательном па­трубке благодаря открытию самодействующих нагнетатель­ных клапанов.

В винтовом компрессоре различные геометрические степени сжатия или установленные степени повышения давления дости­гаются за счет изменения окна нагнетания, выполненного на специальных проставках, которые крепятся к торцу корпуса на стороне нагнетания. С уменьшением окна нагнетания внутрен­нее сжатие газа будет увеличиваться. Это важное качество поз­воляет создавать компрессоры одной и той же конструкции вин­товых пар и механизма их вращения на одинаковую производи­тельность, но на различные рабочие давления. Например, ком­пания «DALVA Kompressoren» выпускает такие компрессоры на разные давления (табл. 2.2).

В винтовом компрессоре с геометрической или установлен­ной степенью повышения давления внутреннее давление конца сжатия р₂ может не совпадать с рабочим давлением в нагнета­тельном патрубке р_я. Возможные режимы винтового компрессо­ра показаны в г?, -Р-координатах на рис. 2.18:

а) номинальный режим, когда внутреннее давление конца
сжатия р₂ совпадает с давлением в нагнетательном патрубке р_ю
т. е. р₂ = р_н;

б) режим с «пережатием», когда р₂ > р_ш и происходит дроссе­
лирование газа из полости сжатия в нагнетательное окно с поте­
рей работы (заштрихованная площадь);

в) режим с «недожатием», когда р₂ <р_ю и происходит внеком-прессорное сжатие также с потерей работы.

В случаях несовпадения р₂ ир_н термодинамические потери работы, обусловленные ударными явлениями, сказываются на энергетических показателях компрессора.

Число зубьев. С увеличением числа зубьев объемы впадин между ними сокращаются и уменьшается производительность компрессора, хотя жесткость ротора при этом возрастает. Опти­мальное решение обеспечивает схема 4/6, при которой ведущий винт имеет четыре зуба (z_x = 4), а ведомый - шесть (z₂ = 6). В этом случае достигается равнопрочность роторов при одина­ковых наружных диаметрах.