Конструкції поршневих компресорів
За холодопродуктивністю поршневі компресори поділяються на малі (Q0 до 12 кВт), середні (Q0 12–120 кВт) та великі (Q0 більше 120 кВт).
За видом холодильного агента розрізняють аміачні, фреонові та універсальні компресори.
Відкриті (сальникові) компресори.До недавнього часу компресори даного типу були широко розповсюджені. Однак з появою безсальникових і герметичних компресорів сальникові компресори стали застосовувати рідше.
Даний компресор (рис. 2.6) призначений для роботи у складі стаціонарних компресорно-конденсаційних агрегатів, транспортних установках та системах кондиціонування повітря. Холодопродуктивність сальникових компресорів знаходиться в межах 2,2 – 61,5 кВт залежно від виду холодильного агента і температури його кипіння.
Вразливим вузлом сальникових компресорів є ущільнення колінчатого валу, крізь яке відбуваються втрати холодильного агента, особливо в малих фреонових компресорах.
Безсальникові (напівгерметичні) компресори.Ці компресори разом з герметичними є сьогодні домінуючими.
| Рис. 2.7 Напівгерметичний компресор 1 – розбризкувач масла; 2 – масляний кран; 3 – прохідний контакт; 4 – клапанна плита; 5 – нагнітальний клапан; 6 – поршень; 7 – шатун; 8 – оглядове скло; 9 – ексцентриковий вал; 10 – статор електродвигуна; 11 – ротор електродвигуна |
Напівгерметичні компресори надійніші в експлуатації, ніж сальникові: можуть працювати при підвищеній частоті обертання вала; мають більше потужність, оскільки електродвигун охолоджується парами холодильного агента; мають кращі віброакустичні показники (менше шуму та вібрацій), менші габарити (≈ в 1,5 рази), менша маса (≈ на 40 %); вартість встановлення та обслуговування також менша, ніж у сальникових компресорах.
Безсальникові компресори призначені для роботи з холодильними агентами, які не руйнують мідну обмотку статора електродвигуна.
Компресор разом з електродвигуном розміщені в спільному кожусі, а ротор електродвигуна закріплено консольно безпосередньо на валу компресора, що полегшує монтаж і демонтаж.
В компресорі відсутній сальник, який є джерелом витікання мастила та холодильного агента.
Для доступу до електродвигуна та механізму компресора корпус має знімні кришки.
Холодопродуктивність напівгерметичних компресорів знаходиться в межах 8,6 – 24,5 кВт при температурі кипіння холодильного агента -15 °С.
Герметичні компресори.За принципом дії герметичні компресори поділяються на поршневі зі зворотно-поступальним рухом робочого органа (поршня) та ротаційні з обертовим рухом ротора. Герметичні компресори мають холодопродуктивність до 10 кВт.
| Рис. 2.8 Схема герметичного компресора 1 – циліндр; 2 – прошень; 3 – кришка циліндра; 4 – всмоктувальний патрубок; 5 – крильчатка ротора; 6 – ротор електродвигуна; 7 – обмотка статора; 8 – статор; 9 – підшипник шатуна; 10 – ексцентриковий вал |
Компресори С використовують в торговому холодильному устаткуванні та побутових холодильниках.
Компресори Н використовують в низькотемпературному холодильному обладнанні та невеликих морозильних пристроях.
Компресори В використовують для кондиціонерів, охолоджувачів напоїв, соків, молока та інших продуктів.
Герметичні компресори мають багато переваг, порівняно з відкритими компресорами.
В герметичному компресорі відсутній сальник, котрий є найуразливішим місцем машини – через нього можливі витікання холодильного агента в процесі експлуатації. Ротор герметичного компресора насаджено безпосередньо на вал двигуна, що робить компресор швидкохідним, а це, в свою чергу, дає змогу зменшити діаметр циліндрів, а отже, знизити масу і габарити герметичних компресорів зі збереженням такої ж продуктивності.
В машинах з герметичними компресорами кількість холодильного агента в системі можна зменшити, оскільки запас хладону в системі для компенсації витікань непотрібен. Витрати холодильного агента зменшуються, тому що відпадає необхідність періодичного заправлення системи. В герметичних компресорах є можливіть охолоджувати обмотку електродвигуна потоком парів хладону, що дає змогу підвищити навантаження на електродвигун, зменшити його масу і габарити.
Герметичні машини майже безшумні в роботі, їх малі розміри дають змогу збільшити корисний об'єм холодильного обладнання, зменшити розміри торгових автоматів і застосовувати для кондиціонування повітря.
| Рис. 2.9 Схема ротаційного компресора та фази його роботи 1 – циліндр; 2 – ротор; 3 – лопать; 4 – пружина; 5 – нагнітальний клапан |
Недоліком герметичного агрегату є те, що при виникненні несправностей він, як правило, не підлягає ремонту.
Ротаційні компресори. В холодильних агрегатах торгового обладнання, яке працює в сереньо- і високотемпературних режимах, використовують ротаційні компресори з обертовим ротором (рис. 2.9).
Ротор 2, який виконує роль поршня, ексцентрично розміщений в циліндрі 1 (вісь циліндра не співпадає з віссю ротора) і приводиться в рух ексцентриком вертикального вала, розміщеного в корпусі циліндра.
Оскільки вісь ротора зміщена відносно осі циліндра, то між циліндром і ротором утворюється серпоподібний простір, положення якого постійно змінюється залежно від кута повороту ротора. Цей простір розділено пластиною (лопатю) 3, яка щільно притискається пружиною 4 до ротора, на дві ізольовані частини – всмоктувальну та нагнітальну. За один оберт ексцентрикового вала здійснюється повний цикл роботи компресора:
– всмоктування парів холодильного агента в простір перед роботом, коли тиск у ній стає приблизно на 5-10 кПа нижче, ніж у випарнику;
– стискання парів в просторі за ротором до тиску, який дещо перевищує тиск в конденсаторі;
– нагнітання парів у конденсатор.
Таким чином, цикли всмоктування та нагнітання відбуваються одночасно.
Переваги ротаційних компресорів у порівнянні з поршневими:
- простота конструкції;
- відсутність всмоктувальних клапанів;
- краща врівноваженість;
- надійність в експлуатації;
- менша залежність продуктивності від температури конденсації.
Ротаційні компресори мають холодопродуктивність 0,25 – 5,6 кВт.
Виготовлення і ремонт ротаційних компресорів потребує високої кваліфікації, оскільки високий ККД цих машин можливо забезпечити лише при точному дотриманні мінімальних зазорів між ротором і циліндром (0,04 – 0,1 мм).
В ротаційному компресорі з одним ротором відбувається швидке зношування лопті з пружиною. Для покращення надійності та ефективності розроблені ротаційні компресори з двома роторами. За рахунок урівноваження навантажень на вал підвищується термін експлуатації та надійність.
Гвинтові компресори. Основу гвинтових компресорів складають два ротора з зубчато-гвинтовими лопатями – ведучого та веденого (рис. 2.10).
Під час проходження біля всмоктувального вікна гвинтові заглибини роторів заповнюються газоподібним хладоном. При подальшому обертанні роторів газ стискається, оскільки зубці одного ротора входять в заглиблення іншого, при цьому зменшується об'єм, який займає газ. В кінці стискання заглибини зі стисненим газом об'єднуються з нагнітальним вікном. Гвинтове розміщення на роторах кількох заглибин забезпечує безперервну подачу газу компресором. Частота обертання ведучого ротора становить 50 с-1.
| Рис. 2.10 Ротори гвинтового компресора 1 – ведучий ротор з чотирма зубцями; 2 – ведений ротор з шістьма заглибинами; 3 – синхронізуючі шестерні |
Гвинтові компресори надійні в експлуатації, їх холодопродуктивність регулюється більш рівномірно. Вони мають невеликі габаритні розміри та масу порівняно з поршневими та ротаційними компресорами.
Гвинтові компресори широко використовують в низькотемпературних холодильних установках. Доцільно використовувати аміачні гвинтові компресори з холодопродуктивністю 350–1745 кВт. При меншій продуктивності вони втрачають переваги перед поршневими компресорами по масі та габаритним розмірам.
Дата добавления: 2015-04-15; просмотров: 2054;