Sprężarki, kompresory

Sprężarki krzywkowe, zwane także sprężarkami z wirującymi tłokami są trwałe, posiadają zwartą konstrukcję i dostarczają niezaolejonego gazu. Ich wydajność może sięgać nawet do 6000 m3/h. Sprężarki krzywkowe stosowane są najczęściej jako sprężarki o niskim sprężu (v = 1,2 ÷ 14). Prędkość obrotowa tłoków owych sprężarek mieści się w granicach 300 ÷ 9500 obrotów na minutę. Organem czynnym sprężarki krzywkowej jest wirnik roboczy wyposażony w tłoki o kształtach krzywek. W tego typu sprężarce mogą występować także dwa wirniki robocze. Są to wirnik roboczy i wirnik pomocniczy, zwany biernym. Obracają się one w przeciwnych kierunkach i są napędzane przy pomocy tej samej przekładni zębatej znajdującej się na zewnątrz kadłuba sprężarki. Dzięki odpowiednio dobranym kształtom tłoków i cylindra w czasie obrotu tłoki pozostają w stałym styku z gładzią cylindra. Najbardziej znane i najczęściej stosowane sprężarki z wirującymi tłokami są sprężarki typu Roots. W obudowie tego typu sprężarki znajdują się dwa przeciwbieżnie obracające się wirniki, z których każdy może mieć dwa lub trzy tłoki. Między tymi tłokami a obudową tworzą się komory. Objętość owych komór wzrasta po stronie ssania, spada zaś po stronie tłoczenia. Dość dużą wadą sprężarki typu Roots jest hałas spowodowany jej pulsującym działaniem. Dawniej często używano ich jako dmuchawy w hutnictwie oraz do przepłukiwania i doładowywania silników spalinowych. Przez ich hałaśliwość jednak w silnikach spalinowych nie są już obecnie stosowane.

Sprężarka z pierścieniem wodnym jest jednym z rodzajów sprężarek rotacyjnych. Poza ową sprężarką do sprężarek rotacyjnych zaliczamy: sprężarki łopatkowe, sprężarki z wirującymi tłokami, czyli tzw. sprężarki krzywkowe oraz sprężarki śrubowe. Sprężarka z pierścieniem wodnym przypomina swoją budową sprężarkę łopatkową. Zasadniczą różnicą pomiędzy tymi sprężarkami jest to, że kadłub sprężarki z pierścieniem wodnym jest częściowo wypełniony wodą. Pierścień wodny powstaje dzięki odrzuceniu wody na ścianki kadłuba. Odrzucenie wody natomiast następuje w wyniku ruchu obrotowego wirnika. Wytworzony w ten sposób pierścień wodny ma charakter uszczelniający, a wewnętrzna powierzchnia tego pierścienia pełni rolę cylindra. Na okrągłym kadłubie umieszczony jest mimośrodkowo wirnik z łopatkami.  Takie położenie powoduje, że między pierścieniem wodnym a piastą wirnika powstają komory o sierpowych przekrojach poprzecznych. Do owych komór doprowadzany jest gaz pod niskim ciśnieniem, a odprowadza się z nich gaz w postaci sprężonej. Sprężarki z pierścieniem wodnym występują w postaci  sprężarek pojedynczego i podwójnego działania. Omówiona wyżej wersja dotyczy sprężarek pojedynczego działania tzw. jednokomorowe. Różnica pomiędzy sprężarką pojedynczego a sprężarką podwójnego działania tzw. dwukomorową polega na tym, że w sprężarce dwukomorowej okrągły wirnik znajduje się w kadłubie o eliptycznym kształcie. Dzieli on przestrzeń cylindra na dwie komory pracujące równolegle. Niestety zastosowanie sprężarek z pierścieniem wodnym jest ograniczone, ponieważ sprężony przez nie gaz cechuje się dużą wilgotnością.

1. Pierścień wodny 2. Wirnik łopatkowy 3. Cylindryczny korpus 4. Kanał ssawny 5. Kanał tłoczny