Фреоновые открытые (сальниковые) компрессоры

В настоящее время из открытых фреоновых непрямоточных компрессоров применяют компрессоры марок 2ФВ-4/4,5; ФВ4; ФВ6; ФУ12; ФВ20; ФУ40 и ФУУ80. Выпускают все эти компрессоры в комплекте с другими элементами машины. Параметры их, за исключением параметров первого, определены ГОСТом. Компрессор же 2ФВ-4/4,5 выполняют по техническим условиям заводов-изготовителей.

Компрессор 2ФВ-4/4,5 (рис.25) двухцилиндровый, фреоновый, вертикальный, что в марке отмечено соответственно цифрой 2 и буквами Ф и В. Числитель дроби в марке выражает диаметр цилиндров, а знаменатель - ход поршней в сантиметрах.

Компрессор рассчитан на работу при трех различных частотах вращения вала: 450, 650 и 1000 об/мин, или 7,5; 10,8 и 16,8 с^-1, соответственно которым его холодопроизводительность выражается в 800, 1280 и 1750 Вт, или 700, 1100 и 1500 ккал/ч. Изменение числа оборотов вала компрессора производится путем смены шкивов различных диаметров.

Цилиндры компрессора отливают одним блоком, имеющим снизу фланец с отверстиями для крепления на шпильках к картеру, а сверху фланец с отверстиями, к которому крепят (тоже на шпильках) клапанную доску и крышку (головку) блока. В верхней части блока с наружной стороны расположены ребра для воздушного охлаждения цилиндров и фланцевый прилив для присоединения всасывающего вентиля. Нагнетательный вентиль присоединяют тоже при помощи фланцевого прилива к крышке блока. Крышку блока отливают с внутренней перегородкой, разделяющей ее на две полости - всасывающую и нагнетательную.

В картере имеются две масляные ванны: одна в корпусе картера для смазки переднего коренного подшипника вала и сильфонного сальника, вторая в крышке картера для смазки заднего коренного подшипника коленчатого вала.

Цилиндровый блок, его головку, клапанную доску, картер с крышками и заднюю опору коленчатого вала отливают из специального чугуна.

Рис.26. Сильфонный сальник компрессора 2ФВ-4/4,5:

1 - хвостовик коленчатого вала, 2 - кольцо резиновое уплотнительное, 3 - подвижное стальное кольцо, 4 - неподвижное бронзовое кольцо, 5 - шайба, 6 - полукольцо, 7 - сильфон, 8 - фланец, 9 - прокладка, 10 - крышка сальника, 11 - маховик, 12 - шпонка, 13 - пружина сальника.

Кривошипно-шатунный механизм компрессора состоит из стального двухопорного коленчатого вала и шатунов с разъемными нижними головками. Коленчатый вал опирается коренными шейками на бронзовые втулки. Шатуны стальные штампованные имеют нижние головки с баббитовой заливкой. В верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки.

Два противовеса коленчатого вала уравновешивают силы инерции вращающихся частей компрессора.

Поршни сделаны из алюминиевого сплава с тремя уплотняющими кольцами.

В нижней части поршней находятся кольцевые выточки, при помощи которых сбрасывается (снимается) масло со стенок цилиндров в картер при ходе поршней вниз.

Смазка компрессора осуществляется разбрызгиванием. Для герметичности во всех разъемных соединениях компрессора предусмотрены прокладки из специальной фреономаслостойкой резины, допускающие многократное обжатие при разборке и сборке.

Сальник коленчатого вала двойной, состоит из двух сильфонных сальников: внутреннего и внешнего (рис.26). Применение двух сильфонных сальников обеспечивает надежное уплотнение вала. Полость внешнего сальника изолирована от полости картера. Он предназначен для предотвращения утечки фреона из компрессора в случае нарушения герметичности внутреннего сальника. В последних выпусках рассматриваемых компрессоров стали применять пружинные сальники с парой трения сталь - сталь.

Клапанная группа компрессора изображена на рис.27. Нагнетательные клапаны - пятачковые, в виде круглых стальных пластинок толщиной 0,3 мм. Пластинки помещены в направляющие стаканы и прижаты к седлам в клапанной доске клапанными пружинами. Направляющие стаканы вставлены в кольцевые канавки клапанной доски. В отверстиях направляющих стаканов находятся ограничители подъема пластинок нагнетательных клапанов. Пластинки нагнетательных клапанов имеют рабочий ход в 1,5-2 мм. Для предотвращения аварии при гидравлическом ударе и поломки клапанов при попадании в цилиндры жидкого фреона и масла предусмотрена возможность дополнительного подъема клапанных пластин при сжатии буферных пружин. Ограничители подъема имеют резьбу, позволяющую регулировать величину хода, клапанной пластины. Нагнетательные клапаны в сборе крепят к стойке, установленной в пазу клапанной доски.

Рис.27. Клапанная группа компрессора 2ФВ-4/4,5:

1 - клапанная доска, 2 - пластина всасывающего клапана, 3 - пластина нагнетательного клапана, 4 - стойка, 5 - блок цилиндров, 6 - поршень; 7 - ограничитель подъема клапанной пластины, 8 - буферная пружина, 9 - пружина нагнетательного клапана, 10 - направляющая клапанной пластины.

Всасывающие клапаны - самопружинящие в виде У-образных пластинок толщиной 0,25 мм, выполненных из стали. Располагают их снизу клапанной доски в углублениях, сделанных в цилиндровом блоке.

Между днищами поршней, когда они находятся в верхнем крайнем положении (мертвой точке), и клапанной доской оставляется линейное мертвое пространство, которое составляет от 0,3 до 0,6 мм.

Во всасывающем трубопроводе компрессора устанавливают сетчатый фильтр.

После прохождения паров фреона через фильтр от них вследствие изменения направления потока отделяется масло. Пары фреона поступают вверх, во всасывающую полость крышки блока цилиндров, а масло по вертикальному каналу стекает в картер.

На компрессоре установлены два двухходовых фланцевых запорных вентиля: один на всасывающей стороне, другой на нагнетательной. Оба вентиля игольчатые. Выступающие концы их шпинделей закрыты колпачками. Вентили снабжены тройниками для присоединения трубок от реле давления и манометров.

Компрессоры ФВ4 и ФВ6 (рис.28) имеют одинаковую конструкцию. Оба они вертикальные, двухцилиндровые, непрямоточные с диаметром цилиндров 67,5 мм и ходом поршней 50 мм. Компрессор ФВ4 рассчитан для работы при частоте вращения вала 10,8 и 14,2 с^-1 (650 и 850 об/мин), соответственно его холодопроизводительность равна 3,5 кВт (3000 ккал/ч) и 4,6 кВт (4000 ккал/ч) при стандартных условиях.

Компрессор ФВ6 в зависимости от агрегата, в который он входит, эксплуатируется при различных значениях частоты вращения вала в диапазоне от 6,3 до 24 с^-1 (380 до 1440 об/мин). Соответственно его холодопроизводительность изменяется от 2,3 кВт (2000 ккал/ч) до 7,0 кВт (6000 ккал/ч).

В холодильных машинах, применяемых в предприятиях общественного питания и торговли, используют только две модификации этой модели компрессора с частотой вращения вала 16 и 24 с^-1 и холодопроизводительностью соответственно равной 4,6 кВт и 7,0 кВт. Изменение частоты вращения вала производят заменой шкивов различных диаметров.

В обоих компрессорах цилиндры отливают единым блоком с ребрами для воздушного охлаждения и с фланцами для присоединения всасывающего и нагнетательного запорных вентилей. Сверху цилиндровый блок закрывают клапанной доской, а затем крышкой блока, нижнюю его часть соединяют с картером. В блоке цилиндров размещен канал для прохода паров фреона, который снабжен фильтром для очистки от механических примесей всасываемых паров холодильного агента. В нижней части канала имеется пластина с отверстием в 2 мм для выравнивания давления в картере до давления всасывания.

Картер - литой чугунный с двумя фланцами (сверху и со стороны маховика). Верхний фланец служит для присоединения цилиндрового блока, через его проем устанавливают коленчатый вал в сборе с шатунами. Со стороны маховика картер закрыт чугунной крышкой, которая одновременно является опорой для переднего коренного шарикоподшипника и местом расположения сильфонного сальника. Сбоку картера расположено смотровое стекло для наблюдения за уровнем масла.

Коленчатый вал - стальной, штампованный, двухколенный с расположением кривошипов под углом 180°. Вал вращается в двух подшипниках качения - роликовом и шариковом: первый помещен в торцовой стенке картера, а второй - в крышке его.

Шатуны - штампованные стальные двутаврового сечения с разъемной нижней головкой, залитой баббитом, и неразъемной верхней головкой с бронзовой тонкостенной втулкой.

Нижние головки шатунов, охватывая шейки коленчатого вала, стягиваются стальными болтами с зашплинтованными корончатыми гайками.

Поршни - литые из алюминиевого сплава, непроходные, каждый с тремя чугунными поршневыми кольцами. Верхнее и среднее поршневые кольца - уплотнительные, нижнее - маслосъемное.

Всасывающие клапаны полосовые самопружинящие, нагнетательные - пятачковые. Те и другие клапаны установлены на общей клапанной доске (см. рис.20).

Сальник коленчатого вала новых компрессоров этих моделей пружинный односторонний с парой трения сталь - графит. Компрессоры прежних выпусков снабжены сильфонными сальниками. Смазка трущихся деталей компрессора - разбрызгиванием.

Компрессор ФУ12 (рис.29) У-образный, четырехцилиндровый, непрямоточный с углом развала цилиндров 90° создан на базе компрессора ФВ6. Основные узлы и детали их унифицированы. Диаметр цилиндров, ход поршней и частота вращения вала обоих компрессоров одинаковые. При частоте вращения вала 16,0 с^-1 (960 об/мин) холодопроизводительность компрессора ФУ12 равна 10,5 кВт (9000 ст. ккал/ч), а при 24 с^-1 (1440 об/мин) - 14 кВт (12000 ст. ккал/ч).

Компрессор ФУ12 отличается от компрессора ФВ6 числом цилиндров, их расположением, формой и размерами картера, размерами коленчатого вала и системой смазки. К картеру компрессора ФУ12 крепятся два блока цилиндров по два цилиндра в каждом блоке. Коленчатый вал тоже двухколенный, но с удлиненными шатунными шейками, на каждой из которых расположены по два шатуна. Смазка сальника и шатунных подшипников принудительная от шестеренчатого насоса. Остальные трущиеся детали смазываются разбрызгиванием. Сальники в компрессорах ФУ12 пружинные двухсторонние с парой трения сталь - графит.

Привод компрессора от электродвигателя осуществляется через клиноременную передачу или непосредственно через муфту.

Компрессоры ФВ20, ФУ40 и ФУУ80 одного типоразмерного ряда, непрямоточные. Основные узлы и детали их унифицированы. Отдельные модели компрессоров отличаются количеством и расположением цилиндров, формой и размерами картеров, размерами коленчатого вала и проходными сечениями всасывающего и нагнетательного запорных вентилей. Выпускают компрессоры для стационарных холодильных установок с рассольным охлаждением. Первый из этих компрессоров (рис.30) двухцилиндровый, вертикальный, второй - четырехцилиндровый У-образный с углом развала цилиндров 90° и третий (рис.31) - восьмицилиндровый УУ-образный с углом развала цилиндров 45°. Диаметр цилиндров компрессоров 101,8 мм, ход поршней 70 мм. Компрессоры рассчитаны на работу при двух различных частотах вращения вала: 16 и 24 с^-1 (960 и 1440 об/мин). Соответственно холодопроизводительность компрессоров: ФВ20 - 20 кВт (17000 ст. ккал/ч) и 26,7 кВт (23000 ст. ккал/ч); ФУ40 - 36 кВт (31000 ст. ккал/ч) и 50 кВт (43000 ст. ккал/ч); ФУУ80 - 70 кВт (60000 ст. ккал/ч) и 97 кВт (84000 ст. ккал/ч).

Все три модели компрессоров блок-картерные. В блок-картерах установлены сменные цилиндровые гильзы. Картерная часть отливки снабжена боковой, передней и задней крышками. В боковую крышку встроено смотровое стекло (в компрессоре ФУУ80 два смотровых стекла) для наблюдения за уровнем масла в картере. Через переднюю крышку осуществляется свободный доступ к масляному насосу и его приводу. В нижней части картера имеется вентиль, через который сливается масло.

_______________________________________________________________________________________

Рис.30. Фреоновый компрессор ФВ20:

1 - блок-картер, 2 - комбинированный клапан, 3 - всасывающий клапан, 4 - цилиндровая гильза, 5 - перепускная трубка от предохранительного клапана, 6 - масляный фильтр, 7 - масляный насос, 8 - зубчатая передача привода масляного насоса, 9 - нагнетательный клапан, 10 - головка цилиндров, 11 - поршень, 12 - шатун, 13 - поршневой палец, 14 - коленчатый вал, 15 - пружинный сальник.

Поршни литые, чугунные с двумя уплотнительными и одним маслосъемным кольцами. Шатуны стальные, штампованные, двутаврового сечения, с верхней неразъемной головкой и нижней головкой с косым разъемом. В верхнюю головку запрессована бронзовая втулка, а в нижней вмонтирован баббитовый вкладыш.

Коленчатый вал стальной, штампованный, двухопорный, с противовесами. Опирается на шариковые подшипники.

Сальник многопружинный двухсторонний, с восемью пружинами, расположенными в обойме. Уплотнение по валу осуществляется двумя кольцами из маслостойкой резины, а торцовое уплотнение - парой трения сталь - графит. Сальник снабжен перепускным вентилем для регулирования давления масла и штуцером для присоединения масляного манометра.

Система смазки комбинированная: смазка сальника и шатунных подшипников принудительная от шестеренчатого насоса, а смазка остальных трущихся деталей – разбрызгиванием масла. В коленчатый вал масло подается через сальник. Всасывающие клапаны компрессоров пластинчатые, однокольцевые. Открываются они при подъеме пластины вверх. Для своевременного и плотного закрывания клапана над пластиной по окружности установлено шесть пружин. Нагнетательные клапаны пятачковые, над каждым цилиндром шесть таких клапанов. Расположены они на клапанной доске, которая объединена с седлом всасывающего клапана в один узел, образующий крышку цилиндра.

Во всасывающую полость компрессоров вмонтирован газовый фильтр.

Для защиты компрессоров от аварий они снабжены наперстковыми предохранительными клапанами.

Запорные всасывающий и нагнетательный вентили встроены в соответствующие полости компрессора. В компрессорах ФУ40 и ФУУ80 нагнетательные полости объединены наружным коллектором.

Привод компрессоров ФВ20 и ФУ40 от электродвигателя осуществляется через клиноременную передачу или непосредственно при помощи муфты. Компрессор ФУУ80 выпускают только с непосредственным приводом.