Нагнетатель
Нагнета́тель, машина, предназначенная для повышения давления и перемещения рабочего тела за счёт подведённой извне работы (как правило, процесс сопровождается повышением температуры). В зависимости от свойств рабочего тела (газ, чистая жидкость, загрязнённая жидкость и взвесь, вязкая жидкость, агрессивная жидкость, жидкий металл, сжиженный газ и др.) применяются нагнетатели различных типов и конструкций. Нагнетатели характеризуются общностью газодинамических и гидродинамических процессов и единством их математического описания. По свойствам рабочих тел нагнетатели делятся на насосы, служащие для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) главным образом жидкости в результате сообщения ей энергии, и компрессоры. По способам определения работы и конечного давления в одну группу с насосами попадают и вентиляторы, в которых перепад давлений невелик и сжимаемостью перемещаемого газа можно пренебречь. Нагнетателями называют также одно- и двухступенчатые компрессоры (например, в машиностроении, химико-технологических процессах), работающие без промежуточного охлаждения сжимаемого газа.
По принципу действия и конструкции нагнетатели разделяют на машины объёмного действия – в основном поршневые (давление рабочего тела повышается в результате сжатия), и кинетического действия (или динамические) – турбомашины (работают по принципу силового воздействия на перемещаемое рабочее тело). Поршневые нагнетатели используют, как правило, для небольших расходов рабочего тела (до 100 м3/мин) и создания высоких давлений (1–10 МПа), а турбомашины – для меньших давлений (до 1,2 МПа) и существенно бо́льших расходов рабочего тела (более 100 м3/мин).
Нагнетатели широко используются в системах наддува для предварительного сжатия воздуха или топливно-воздушной смеси, поступающих в цилиндры двигателей внутреннего сгорания. В автомобильном транспорте, тракторных, судовых, тепловозных дизелях применяют нагнетатели роторного (ротационного) и центробежного типов. В системе газоснабжения нагнетатель применяют для повышения давления природного газа (в целях компенсации гидравлических потерь) при течении по магистральным газопроводам. Он входит в состав газоперекачивающего агрегата, в котором привод нагнетателя осуществляется чаще всего газотурбинным двигателем. Особенность работы такого нагнетателя в небольшом отношении давлений и высоких давлениях газа на входе и выходе (например, МПа, МПа, ). Как правило, нагнетатели природного газа устанавливают через каждые 150–200 км газопровода.
Идею принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя внутреннего сгорания предложил в 1885 г. немецкий инженер Г. Даймлер. В 1902 г. во Франции Л. Рено запатентовал проект центробежного нагнетателя. Принцип действия турбонагнетателя, работающего на энергии выхлопных газов, впервые описал и запатентовал швейцарский изобретатель А. Бюхи в 1905 г. Братья Филандер и Фрэнсис Рутс разработали объёмный нагнетатель в 1859 г. Эти роторно-шестерёнчатые компрессоры теперь так и называются – компрессоры типа «Рутс».