Машины для производства сжатого воздуха (часть 1)

При проведении горно-разведочных выработок сжатый воздух применяется для работы перфораторов, отбойных молотков, погрузочных машин, насосов, эрлифтов и др.
Несмотря на то что к.п.д. пневматических установок значительно ниже электрических, сжатый воздух находит широкое применение благодаря безопасности обслуживания, простоте конструкций и небольшим размерам пневматического оборудования, простоте эксплуатации и регулирования, надежности работы в тяжелых условиях; большей производительности бурильных машин при бурении крепких пород, чем электрических.
В последнее время на предприятиях стран СНГ появилась тенденция перехода на машины с электрогидравлическим приводом.
При поисково-разведочных работах применяются в основном передвижные компрессоры. Однако при значительных объемах разведочных работ и достаточной их концентрации применяются стационарные компрессоры.
Компрессоры по принципу действия подразделяются на турбокомпрессоры, ротационные, винтовые, гидрокомпрессоры и поршневые.
В турбокомпрессоре в качестве рабочего органа применяются колеса с лопатками, насаженными на вал (рис. 27).

При вращении колеса 1, закрепленного на валу 2, воздух, заполняющий его каналы 3, отбрасывается со значительной скоростью к наружной окружности колеса; при этом давление воздуха возрастает. Из рабочего колеса воздух попадает в направляющий аппарат (диффузор) 4, в котором вследствие постепенного расширения каналов происходит преобразование динамического напора в статическое давление.
Подача турбокомпрессоров обычно превышает 200 м3/мин, давление сжатого воздуха 0,6—0,8 МПа.
Турбокомпрессоры находят преимущественное применение на крупных горных предприятиях.
В ротационных (пластинчатых) компрессорах (рис. 28) ось ротора с пластинами расположена эксцентрично по отношению к оси цилиндра, благодаря этому между ротором и цилиндром образуется серповидное пространство.

При вращении ротора в направлении от всасывающего патрубка к нагнетательному пластинки под действием центробежной силы выдвигаются из пазов и прижимаются к стенкам цилиндра, образуя камеры, которые постепенно уменьшаются в направлении от всасывающего к нагнетательному патрубку, вследствие чего происходит сжатие заключенного в них воздуха.
Подача ротационных компрессоров до 50 м3/мин, конечное давление сжатого воздуха до 0,9 МПа.
В винтовых компрессорах воздух из всасывающего патрубка поступает в винтовые каналы между ведущим и ведомым роторами, размещенными в цилиндрических расточках корпуса. Роторы находятся в зацеплении посредством шестерной связи и вращаются в противоположном направлении. В определенный момент вращения заполненные воздухом полости изолируются от всасывающего патрубка, а затем зубцы одного ротора заполняют впадины, в связи с чем уменьшается объем воздуха в канале и происходит его сжатие. Сжатие продолжается до соединения заполненной воздухом полости с выхлопным отверстием.