Винтовые компрессоры

Винтовой компрессор, является одним из новых типов холодильных машин, и могут изготовляться любой холодопроизводительноти: от 10 до1000 кВт. Компрессор (см. рис. 48) состоит из корпуса 1, двух роторов 5 и 10,подшипников и распределительных шестерен. Роторы компрессора имеют форму спиральных зубчатых колес с большим углом наклона спирали зуба. Ведущий 5 и ведомый 10роторы размещены в корпусе с очень малыми зазорами, зубья их не соприкасаются, что исключает трение металлических частей. Валы обоих роторов соединены синхронизирующими косозубыми шестернями 8, у которых зазор между зубьями меньше, чем между зубьями роторов. Оба ротора имеют одинаковые наружные диаметры, но разное число зубьев. Обычно на ведущем роторе четыре зуба, на ведомом—шесть. Детали компрессора изготовляют с большой точностью. Ведущий ротор соединен с двигателем муфтой 3. Вал его опирается на два опорных подшипника 4 в виде бронзовых втулок и один упорный сегментный подшипник 9. Подшипники помещены в камерах, отделенных от полости сжатия уплотнительными кольцами 7 из графита или пластических материалов. Корпус компрессора имеет водяную охлаждающую рубашку 6 и закрывается крышкой 2. Частота вращения роторов винтовых компрессоров очень высокая, но они имеют небольшие размеры и массу.

Рабочий цикл винтового компрессора состоит из четырех фаз: всасывание, подача, сжатие и нагнетание пара (газа). Газ заполняет винтовые впадины роторов, когда они проходят мимо всасывающего окна, расположенного в торцовой стенке корпуса. При дальнейшем вращении ротора пространство между зубьями увеличивается до тех пор, пока у противоположного торца зубья не выйдут из зацепления. Затем полость, заполненная газом, отсекается от всасывающего окна. Нагнетание происходит, когда полости, в которых заключен сжатый газ, сообщаются с нагнетательным окном. Наличие нескольких таких полостей и винтовое их расположение на роторах обеспечивают непрерывную подачу газа. У некоторых винтовых компрессоров нет системы смазки рабочей полости (сухие), так как роторы вращаются без соприкосновения поверхностями. Однако в большинстве случаев предусматривают вспрыскивание масла в рабочую полость (маслозаполненные). Подача масла в рабочую полость винтового компрессора позволяет повысить его производительность из-за уменьшения внутренних утечек и значительно снизить температуру пара на нагнетании. Это позволяет упростить конструкцию компрессора, снизить частоту вращения ротора, уменьшить шум, расширить диапазон одноступенчатого сжатия, приблизить процесс сжатия к изотермическому, повысить надежность и долговечность, осуществить полную автоматизацию, а также повысить степень сжатия в компрессоре и отказаться от водяного охлаждения корпуса. Наличие нескольких таких полостей и винтовое их расположение на роторах обеспечивает непрерывную подачу газа.

1 - корпус; 2- крышка; 3- муфта; 4- опорные подшипники; 5и 10- ведущий и ведомый роторы; 6- водяная охлаждающая рубашка; 7- уплотнительные кольца; 8 - косозубые шестерни; 9 - упорный сегментный подшипник

Рисунок 48. Одноступенчатый винтовой компрессор