Горизонтальный компрессор – это оборудование для сжатия газа, в котором вал и рабочие колеса расположены горизонтально. Газ засасывается внутрь, раскручивается рабочим колесом и под действием центробежной силы ускоряется, после чего в диффузоре скорость превращается в давление. Такие установки востребованы в нефтехимии, энергетике, металлургии, на магистральных газопроводах и в крупных холодильных установках, где требуется прокачка 50000-200000 м3/ч среды под давлением 50-100 бар.
Как устроен горизонтальный компрессор
В горизонтальном оборудовании газ проходит через следующие узлы:
- рабочее колесо – разгоняет газ и придает ему скорость, направляя от центра к периферии;
- диффузор – система каналов вокруг рабочего колеса, которая замедляет поток и преобразует скорость в давление;
- спиральный корпус (улитка) – собирает газ после диффузора, равномерно направляет его в выходной патрубок;
- входное устройство – включает направляющий аппарат или сопло, которые подают рабочую среду на колесо под нужным углом;
- подшипники – задают точное вращение ротора и удерживают его в рабочем положении;
- уплотнения – не дают газу уходить из корпуса наружу, защищают компрессор от подсоса воздуха или попадания масла;
- вал – соединяет рабочее колесо с приводом (электродвигателем или турбиной), передает крутящий момент.
Корпус у оборудования разделен по горизонтали. Достаточно снять верхнюю крышку, и доступ к основным узлам открыт без разборки всего агрегата. Это важно на производстве: можно заменить рабочее колесо, уплотнения или проверить подшипники без долгого простоя оборудования.
Принцип действия горизонтального компрессора
Газ сначала попадает во входную часть компрессора. Здесь он еще находится при низком давлении и скорости. Входной аппарат направляет поток так, чтобы он попадал на лопатки рабочего колеса под нужным углом. Если часть энергии потеряется, компрессор поршневой горизонтальный будет работать хуже.
Дальше газ входит в рабочее колесо. Лопатки детали захватывают рабочую среду и под действием центробежной силы разгоняют ее от центра к краю. В этот момент основное изменение происходит в скорости газа: он сильно ускоряется, но давление пока почти не растет.
Когда рабочая среда выходит из колеса, она сразу попадает в диффузор. Каналы диффузора постепенно расширяются, за счет этого скорость газа уменьшается. Но энергия не теряется – она превращается в давление. Именно здесь происходит основное сжатие: газ становится плотнее, а его давление повышается до нужных значений.
Последний этап – спиральный корпус, который собирает рабочую среду из диффузора и направляет его в выходной патрубок. Здесь корпус убирает завихрения и делает его стабильным. На выходе получается ровный поток газа под постоянным давлением, который можно использовать дальше.
Виды горизонтальных компрессоров
По количеству ступеней сжатия горизонтальные установки делятся на:
- Одноступенчатые. Газ проходит через одно рабочее колесо и диффузор, поэтому давление на выходе не превышает 2-3 бар. Подходят для прокачки до 50 000 м3/ч воздуха или до 200 кг/ч хладагента. Используются для питания пневмоинструмента и автоматических линий, вентиляции и кондиционирования крупных зданий или торговых центров, охлаждения складов или камер в пищевой промышленности, подачи воздуха для горелок.
- Многоступенчатые. Газ сжимается в нескольких рабочих колесах и диффузорах. Они способны создавать высокое давление – до 50-100 бар и выше. Купить компрессор многоступенчатый можно для сжатия чистых технологических газов (водород, азот, кислород, этилен, аммиак), подачи воздуха в камеры сгорания газотурбинных установок, сжатия воздуха для доменных печей и конвертеров, для производства холода в пищевой промышленности или на заводах по сжижению газа. Производительность – 100 000-200 000 м3/ч.
По типу рабочих колес делятся на:
- Открытые. Лопатки с одной стороны не закрыты крышкой, что облегчает очистку и позволяет прокачивать газ с твердыми частицами или конденсатом. Подходят для установки на металлургических установках для подачи воздухогазовых смесей, в газоочистных системах и промышленных вентиляционных сетях, где требуется производительность до 50 000 м3/ч.
- Полуоткрытые. Лопатки закрыты крышкой с одной стороны, открыты с другой. Подходят для слегка загрязненных или чистых газов при давлении 5-15 бар. Используются на химических предприятиях и нефтехимических станциях, компрессорных станциях с расходом газа 50 000-100 000 м3/ч.
- Закрытые. Лопатки полностью закрыты с обеих сторон. Чувствительны к загрязнениям, поэтому используются только для чистых газов при высоком давлении – до 50-100 бар. Применяются в газовых турбинах, больших холодильных установках, энергетических и магистральных газопроводах с расходом до 200 000 м3/ч.
