Турбокомпрессоры

Ввиду того, что плотность воздуха значительно меньше плотности капельных жидкостей, степень сжатия в одной ступени турбокомпрессора не превышает значений 1,2—1,3 при обычно применяемых окружных скоростях на ободе рабочих колес 150—200 м/с.

Для получения более высоких степеней сжатия 1,6—1,8 необходимо довести окружную скорость до 400 м/с, что связано с применением стали высокого качества для изготовления рабочих колес. Часто для увеличения степени сжатия воздуха применяют многоступенчатые машины с сохранением обычных окружных скоростей.

В многоступенчатых машинах устанавливают на одном валу несколько последовательно работающих колес, разделенных диафрагмами. Число ступеней турбовоздуходувки или турбокомпрессора можно определить из следующих соображений.

Центробежные компрессорные машины, сжимающие газ до 0,3 МПа, называют турбовоздуходувками. Число ступеней в таких машинах не превышает 3—4. Специальное охлаждение турбовоздуходувок обычно не применяют. Машины, служащие для создания более высокого давления, называют турбокомпрессорами. Число ступеней в них достигает десяти, а иногда и больше. В турбокомпрессорах при достижении сжатия более четырех целесообразно применять промежуточное охлаждение. Охлаждение газа дает возможность увеличить его плотность при том же напоре и увеличить конечное давление сжатого газа. Кроме того, уменьшается расход энергии вследствие приближения процесса сжатия к изотермическому.

Вследствие того, что воздуходувки работают без охлаждения, можно считать, что процесс сжатия в них происходит по адиабате. Принято считать, что и в турбокомпрессорах прн обычно несовершенном способе отвода тепла, происходит адиабатическое сжатие газа, так как интенсивное выделение тепла при сжатии усугубляется дополнительным выделением тепла от интенсивного трения рабочих колес, вращающихся с большой скоростью в атмосфере газа. Поэтому мощность на валу турбовоздуходувки или турбокомпрессора определяется, исходя из адиабатического процесса.