ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ КОМПРЕССОРОВ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В. И. ТРУХАЧЕВ, И. В. КАПУСТИН, И. В. АТАНОВ, Д. И. ГРИЦАЙ ЭКСПЛУАТАЦИЯ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ КОМПРЕССОРОВ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Учебное пособие Издание четвертое, стереотипное ■ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • •МОСКВА •КРАСНОДАР • • 2022 •
УДК 621.56(075.8) ББК 31.392я73 Ә41 Эксплуатация, обслуживание и ремонт компрессоров холодильного оборудования : учебное пособие для вузов / В. И. Трухачев, И. В. Капустин, И. В. Атанов, Д. И. Грицай. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 160 с. : ил. — Текст : непосредственный. ISBN 978-5-8114-9254-1 Изложены вопросы эксплуатации компрессоров холодильного оборудования в хозяйствах молочного сектора АПК, а также технического обслуживания и ремонта рассматриваемых устройств. Приведены возможные неисправности конкретных машин и способы их устранения. Издание предназначено для специалистов АПК и студентов, осваивающих образовательные программы бакалавриата и магистратуры по направлениям подготовки «Агроинженерия», «Зоотехния», «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», «Ветеринария», «Технология бродильных производств и виноделие». УДК 621.56(075.8) ББК 31.392я 73 Рецензент П. А. АВЕРИЧКИН — доктор технических наук, профессор кафедры технической эксплуатации автомобилей Северо-Кавказского федерального университета. Обложка Л. И. ПОЛЯКОВА © Издательство «Лань», 2022 © Коллектив авторов, 2022 © Издательство «Лань», художественное оформление, 2022
ВВЕДЕНИЕ Сегодня холодильное оборудование получило широкое распространение в технологических процессах самых различных производств. Это касается как предприятий агропромышленного комплекса, пищевой промышленности, торговли, так и предприятий медицины, машиностроения, металлургии, химической промышленности и др. Компрессор — один из основных элементов холодильной установки (машины). Он служит для сжатия холодильного агента от давления кипения до давления конденсации. Кроме того, компрессор отсасывает пар из испарителя и этим обеспечивает пониженное давление и температуру кипения холодильного агента, а нагнетая в конденсатор, создает необходимые условия для сжижения газа. Обязательным условием для создания заданного пониженного давления и температуры кипения в испарителе является отсос всего пара, образовавшегося в нем при восприятии теплоты от охлаждаемой среды. Поэтому производительность компрессора должна соответствовать производительности испарителя. На базе компрессоров собирают компрессорные, компрессорно- испарительные, компрессорно-конденсаторные агрегаты, а также комплектные холодильные машины. Компрессорный агрегат— агрегат, в состав которого входят компрессор и другое, как правило, унифицированное для различных холодильных систем дополнительное энергетическое и штатное оборудование, но без конденсатора и ресивера. Компрессорно-конденсаторный агрегат— агрегат, в состав которого входят один или несколько компрессоров и другое, как правило, унифицированное для различных холодильных систем штатное оборудование, в том числе один или несколько конденсаторов и, возможно. ресивера. Основные типы компрессоров— поршневые, ротационные, спиральные, винтовые и центробежные (турбокомпрессоры). Чаше всего в холодильных установках, применяемых на предприятиях агропромышленного комплекса, используются одно- и многоступенчатые (обычно двухступенчатые) поршневые компрессоры. Другой распространенный тин компрессоров— винтовые. В них сжатие холодильного агента осуществляется в полости, образуемой либо между вращающимися роторами, либо между ротором и корпусом. Винтовые компрессоры обладают большей холодопроизводи- телыюстыо по сравнешпр с поршневыми компрессорами np'Hj сопоставимых размерах.
Ротационные компрессоры используются преимущественно в бытовых кондиционерах. Спиральные компрессоры применяют в холодильной технике для пищевой промышленности, однако чаще их используют в системах кондиционирования. Центробежные компрессоры (турбокомпрессоры) используются для крупных систем кондиционирования. Принципиальное отличие ротационных, спиральных и винтовых компрессоров от поршневых заключается в том, что всасывание и сжатие хладагента осуществляется не за счет возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах, а за счет вращательного движения рабочих органов. Задача технического обслуживания компрессора — обеспечение наиболее экономичного и безопасного режима его работы путем постоянного надзора за ним, наблюдения за показаниями контрольноизмерительных приборов и выполнения операций по уходу, предусмотренных инструкцией. Эксплуатация компрессора с отклонениями от расчетного режима без согласования с заводом-изготовителем не допускается. Ремонт— это комплекс работ, направленных на поддержание исправности и работоспособности оборудования, в которые входят замена или восстановление изношенных деталей, сборочных единиц и сборочных комплексов, регулировка и наладка оборудования с доведением его параметров до соответствия требованиям технической документации. В ближайшее время трудно обеспечить значительное увеличение выпуска компрессоров и замену старого станочного холодильного оборудования новым, поэтому удовлетворение потребности предприятий АПК в компрессорном оборудовании должно быть обеспечено за счет продления службы уже выпущенных компрессоров. Это возможно в результате оптимального сочетания выпуска новых и ремонта эксплуатируемых компрессоров. Для выявления целесообразности ремонта следует сопоставить стоимости изготовления нового изделия и его ремонта. Нарушение режимов эксплуатации и требований технического обслуживания холодильного оборудования приводит к созданию аварийных ситуаций. Наиболее тяжелые аварии происходят на поршневых компрессорах аммиачных холодильных установок при разрушении цилиндров компрессоров. Выброс большой массы жидкого аммиака в помещение машинного зала или взрыв воздушно-аммиачной смеси при таких авариях приводят к тяжелым последствиям.
Длительная эксплуатация компрессора в значительной степени зависит от эффективности смазки его трущихся поверхностей. В настоящее время трущиеся детали компрессоров холодопроизводи- тельностью менее 10 кВт смазываются простым разбрызгиванием масла, а в компрессорах более высокой холодопроизводительности предусматривается принудительная смазка с помощью насосов, как правило, шестеренчатого типа, устанавливаемых в картере. В некоторых моделях компрессоров масляный насос устанавливают снаружи, а система смазки иногда бывает смешанной, т. е. капельной (разбрызгиванием) и принудительной (насосной). Крупнейшая транснациональная корпорация Emerson (Эмерсон), в состав которой входит 235 производственных предприятий, начала производство маломощных низкотемпературных компрессоров Copeland Scroll, которые используют технологию жидкого впрыска для охлаждения температуры нагнетания и снижения нагрузок на компрессор, а также удовлетворяющие федеральным нормативным требованиям. Так, Агентство по охране окружающей среды США (ЕРА) в 2018 г. прекращает использование в холодильном оборудовании хладагента R-404A. Новая линейка компрессоров Copeland Scroll рассчитана на использование с новыми альтернативами хладагентов R-448A/449A и R-407A, одновременно устраняет необходимость в совместимости с новыми хладагентами, более жесткими энергетическими стандартами и высоконадежными системами меньшей емкости.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПРЕССОРОВ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Простой паровой цикл механической холодильной машины реализуется с помощью четырех элементов, образующих замкнутый холодильный контур,— компрессора, конденсатора, дроссельного вентиля (ТРВ) и испарителя или охладителя (рис. 1). Пар из испарителя поступает в компрессор и сжимается, вследствие чего его температура повышается. После выхода из компрессора пар, имеющий высокую температуру и давление, поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. В некоторых конденсаторах используется режим переохлаждения, т. е. дальнейшее охлаждение сконденсировавшейся жидкости ниже ее температуры кипения. Из конденсатора жидкость проходит через дроссельный вентиль. Поскольку температура кипения (насыщения) для данного давления оказывается ниже температуры жидкости, начинается ее интенсивное кипение. При этом часть жидкости испаряется, а температура оставшейся части опускается до равновесной температуры насыщения (теплота жидкости расходуется на ее превращение в пар). Процесс дросселирования иногда называют внутренним охлаждением или са- моохлаждением, поскольку в этом процессе температура жидкого хладагента снижается до нужного уровня. Таким образом, из дроссельного вентиля выходит парожидкостная смесь (насыщенная жидкость и насыщенный пар) и поступает в испаритель. Компрессор Терморегулирующий вентиль Рис. 1 Принципиальная схема холодильного цикла
Основными характеристиками компрессора являются степень компрессии (сжатия) и объем хладагента, который он может нагнетать. Степень сжатия представляет собой отношение максимального выходного давления паров хладагента к максимальному входному. Различные режимы и условия эксплуатации, а также специфика требований, предъявляемых к эксплуатационно-техническим характеристикам, определяют многообразие технических решений, применяемых при производстве холодильных установок и комплектации их компрессорами. В настоящее время в холодильных установках, а также климатическом оборудовании используются разнообразные типы компрессоров, которые можно представить в виде шести групп (рис. 2). - поршневые - герметичные - ротационные - полугерме- - винтовые тичные (со встроен - спиральные ным двигетелем) - литейные - открытые - турбинные (сальниковые) Г ' По принципу действия г л По конструктивному исполнению ( 1 ) ( 2 J г \ По температуре кипения хладагента По виду применяемого халдагента КОМПРЕССОРЫ ( ' - хладоновые - низко, - средне и - аммиачные высокотемпера- - хлорметиловые турные - сернистоангидридные По типу механизма движения По схеме расположения цилиндров ZZL - с эксцентриковым валом и неразъемным шатуном - вертикальные - с коленчатым валом и - горизонтальные разъемным шатуном - с кривошипно- - с кривошипно-кулисным механизмом механизмом - с косой шайбой - с косой шайбой У V Рис. 2 Классификация компрессоров холодильных установок
Необходимо отметить, что главным определяющим фактором остается именно принцип действия холодильного компрессора. В компрессорах объемного принципа действия, к которым относятся поршневые, ротационные, винтовые, спиральные и линейные компрессоры, сжатие газообразного хладагента происходит за счет уменьшения его начального объема. Турбинные (центробежные) компрессоры являются устройствами динамического принципа действия, в которых хладагент непрерывно перемещается с большой скоростью через проточную часть компрессора, при этом кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную, а плотность хладагента повышается. Поршневые компрессоры чаще всего применяются в холодильных агрегатах пищевой промышленности и в бытовых холодильниках. Работа устройств этого типа осуществляется за счет возвратно-поступательного движения поршней, количество которых варьируется в зависимости от мощности и размеров установки. В бытовых устройствах устанавливаются компрессоры с одним поршнем, а в больших промышленных холодильных камерах могут устанавливаться мощные агрегаты с 12 поршнями. Компрессоры поршневого типа бывают двух видов: одно- и многоступенчатыми (чаще всего 2 ступени). У линейных компрессоров возвратно-поступательное движение поршня осуществляется за счет электромагнитного поля, создаваемого обмоткой электродвигателя (рис. 3). Такая конструкция позволяет до 45% снизить энергопотребление компрессора и минимизировать уровень шума. Ротационные компрессоры, так же как и поршневые, отличаются невысокой стоимостью и простотой обслуживания. В компрессорах этого типа основными частями являются ротор и пластины, создающие в результате вращения необходимую разность давления. Габаритные размеры у ротационного оборудования обычно меньше, чем у поршневого, поэтому такие компрессоры малой мощности находят применение в бытовых морозильных камерах, холодильниках и системах кондиционирования воздуха. Винтовые устройства конструктивно похожи на ротационные. Разница заключается в том, что в них используются два винта: ведущий и ведомый. От поршневых компрессоров агрегаты этого типа отличаются повышенной производительностью при более высоком уровне шума. Это накладывает определенные ограничения на использование винтовых компрессоров в бытовых холодильных установках. Основная сфера их применения -— мощное промышленное оборудование.
Поршень (соленоид ) (поступательно движется за счет эле ктрома гнитно го поля, создаваемой обмоткой , затем пружиной возвращается назад) Рис. 3 Принципиальная схема линейного компрессора Широкое применение спиральных компрессоров основывается на более высоких, нежели у поршневых компрессоров, эксплуатационно-технических характеристиках: большей производительности, низком уровне шума и вибрации, снижении массы и габаритных размеров. Существуют разнообразные модификации таких компрессоров: — со спиралями Архимеда; — с эвольвентными спиралями; — с впрыском хладагента; — маслозаполненные; — одноступенчатые; — двухступенчатые и т. д. Наибольшее применение спиральные компрессоры находят в области кондиционирования воздуха и в рефрижераторных установках малой и средней мощности. Центробежные (турбинные) холодильные компрессоры получили наибольшее распространение в промышленных установках с хо- лодопроизводительностыо до 2000 кВт, а также в масштабных системах кондиционирования воздуха. Все выпускаемые компрессоры по конструктивному исполнению делятся на герметичные, полугерметичные и открытые. Герметичные компрессоры (рис. 4) представляют собой агрегат, где механическая часть компрессора и электродвигатель находятся в герметичном кожухе. Как правило, такие компрессоры обладают невысокой производительностью и являются практически неремонтопригодными, поскольку для разборки компрессора необходимо разрезать, а затем снова сварить герметичный корпус.
У полугерметичных компрессоров (рис. 5) механическая часть и электродвигатель также находятся в одном корпусе, но, в отличие от герметичных, компрессор можно разобрать и собрать, не повреждая корпус. Компрессоры данного типа применяются в холодильных установках средней производительности. Рис. 4 Герметичные компрессоры Рис. 5 Полугерметичные компрессоры В открытых (сальниковых) компрессорах (рис. 6) механическая часть находится в одном корпусе, а электродвигатель находится за пределами корпуса компрессора. Привод таких компрессоров осуществляется через муфту или клиноременную передачу. Как правило, такие компрессоры применяются для средних и больших производительностей, но для некоторых специальных применений (транспортное холодильное оборудование, аммиачные системы и т. д.) имеются компрессоры и меньшей производительности. Таким образом, в холодильной технике применяется большое количество компрессоров, отличающихся как по принципу действия, так и по конструктивному исполнению.
Рис. 6 Открытые (сальниковые) компрессоры: I — электродвигатель; 2 — компрессор; 3 — блок приборов.
2. ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ МОДЕЛЕЙ КОМПРЕССОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ХОЛОДИЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ ПРЕДПРИЯТИЙ АПК Поршневые компрессоры Это самый старый тип холодильных компрессоров, над совершенствованием конструкции которого ученые, инженеры и технологи трудятся вот уже несколько десятилетий. В современных моделях таких компрессоров некоторые детали по классу точности и чистоте обработки не уступают деталям часового механизма. В поршневом компрессоре возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре обеспечивается за счет вращения электродвигателем коленчатого вала (рис. 7). Поршневой компрессор может иметь один, два, три, четыре, шесть и восемь цилиндров. За один полный оборот коленчатого вала поршень совершает два хода между двумя крайними положениями и в каждом его цилиндре выполняется полный рабочий процесс. Весь рабочий процесс можно разделить на две части: фаза всасывания и фаза нагнетания. а 6 Рис. 7 Принцип работы непрямоточного поршневого холодильного компрессора: а) — процесс всасывания; б) — процесс нагнетания; 1 — нагнетательный клапан; 2, 7 — область нагнетания в конденсатор; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — шатун; 6 — коленчатый вал; 8 — рабочая зона поршня; 9, 11— область всасывания из испарителя; 10— клапанная плита; 12 — всасывающий клапан.
Нагнетательный клапан всегда размещается в крышке цилиндра, а всасывающий — либо в крышке, либо в днище. В последнем случае всасываемый и сжимаемый пар проходит прямо от одного конца цилиндра к другому, поэтому такой компрессор называют прямоточным. Когда же оба клапана находятся рядом в крышке, поток пара делает поворот на 180°, и такой компрессор называют непрямоточным. Современные поршневые холодильные компрессоры конструируют исключительно по непрямоточной схеме. Это объясняется тем, что у нспрямоточных компрессоров, по сравнению с прямоточными, существенно короче и легче поршень, что позволяет делать их более компактными и гораздо более высокооборотными. Чаще всего в холодильном оборудовании используются герметичные поршневые компрессоры, в которых электродвигатель расположен внутри герметичного корпуса. Существует два типа поршневых компрессоров: с электродвигателем внутри картера (корпуса) — так называемые бессальниковые и герметичные компрессоры. У бессальниковых компрессоров картер разъемный, благодаря чему их можно ремонтировать на месте эксплуатации. Герметичные компрессоры наглухо заваривают в состоящий из двух половин кожух со впаянными в него всасывающей и нагнетательной трубками и электропроводами для питания электродвигателя. Такие компрессоры ремонтируют только на специализированном предприятии, однако при массовом производстве они обходятся значительно дешевле. Бессальниковые и герметичные компрессоры применяют только во фреоновых холодильных машинах. Если в качестве хладагента служит аммиак, размещать электродвигатель внутри картера запрещено. Аммиак весьма агрессивен по отношению к меди и имеет незначительное электрическое сопротивление, поэтому практически невозможно защитить медные обмотки электродвигателя от разрушения. Для обеспечения нормальной работы компрессора необходима эффективная смазка всех трущихся деталей. Это подшипники коленчатого вала, шатунные шейки, поршневые пальцы, цилиндры, сальниковые уплотнения. Наиболее простой вариант смазки— разбрызгивание масла, налитого до определенного уровня в картер, при вращении коленчатого вала. Более надежной является принудительная смазка с помощью масляного насоса (рис. 8). Нагнетаемое насосом масло через каналы, просверленные в коленчатом валу, подается к шатунным шейкам. Иногда в поршневых компрессорах высокой про
изводительности путь масла продлевается по сверлениям в шатунах к поршневым пальцам. Клапан регулирования производительности Нагнетательный вентель Поршень Клапанная доска Цилиндр Маслинный насос Подогреватель картера Всасывающий вентиль Клемная коробка Электродвигатель Шатун Коленчатый вал Фильтр масла Рис. 8 Непрямоточный полугерметичный поршневой холодильный компрессор Смазочное масло, заливаемое в картер, частично уносится потоком хладагента, из-за чего при длительной работе компрессора может возникнуть опасность сухого трения в трущихся парах. Чтобы избежать этого, в холодильной машине после компрессора устанавливают маслоотделитель, из которого масло периодически возвращается обратно в картер. В холодильных машинах, работающих на хладагентах, которые хорошо растворяют масло (таким свойством обладают многие фреоны), маслоотделители обычно не ставят, так как масло свободно циркулирует по системе вместе с хладагентом и своевременно возвращается в картер с потоком всасываемого пара. При работе компрессор нагревается за счет теплоты сжатого пара и различных потерь (в основном из-за трения), поэтому его температура может повышаться довольно значительно. Чтобы компрессор не перегревался (что может привести к подгоранию масла, заклиниванию и другим последствиям), применяют охлаждающие водяные рубашки, охлаждающие змеевики в масляной ванне картера, ореб- ренный корпус, вентилятор для принудительного обдува корпуса. В компрессорах устанавливают также приборы, облегчающие обслуживание и повышающие безопасность. Это манометры, запорные вентили, указатели уровня масла, фильтры, приборы автоматической защиты и т. д.
Некоторые модели компрессоров снабжены специальными устройствами для регулирования производительности. Для этой цели используются частотные преобразователи, позволяющие изменять скорость вращения коленчатого вала. Кроме этого, у полугерметич- ных компрессоров производительность может изменяться с помощью системы электромагнитных клапанов, позволяющих закрывать часть всасывающих клапанов или перепускать газ (рис. 8). В настоящее время в холодильных установках, применяемых на предприятиях АПК, наибольшее распространение получили фреоновые поршневые компрессоры, конструкции которых во многом решению задачи — добиться герметичности системы с целью исключения утечек фреона. Прямоточные фреоновые компрессоры выпускаются только большой производительности — двух-, четырех- и восьмицилиндровыми. Непрямоточные фреоновые компрессоры ФВ-20, ФУ-40, ФУУ-80 холодопроизводительностыо до 20 000 кДж/ч комплектуют, как правило, вместе с конденсаторами. Это позволяет добиться их тщательной герметизации. Компрессоры этих типов построены на общей базе с ходом поршня 70 мм, блок-картер у них выполнен в виде чугунной отливки. Во всасывающую полость встроен запорный вентиль. Нагнетательные полости объединены наружным коллектором с нагнетательным вентилем. Всасывающие пластинчатые однокольцевые клапаны компрессоров размещены в верхнем фланце гильзы цилиндра. Это позволяет применять клапаны увеличенного сечения, что повышает коэффициент подачи компрессоров. Нагнетательные пятачковые клапаны расположены в крышках цилиндров. В компрессорах ФУ-40 и ФУУ-80 используют специальные механизмы для отжима всасывающих клапанов, они позволяют регулировать производительность машин в пределах 100-50%. Для работы на фреоне-22 выпускают компрессоры типов 22ФВ-100/1Д и 22ФУ-200/1Д, унифицированные с аммиачными. Эти компрессоры — прямоточные, с водяным охлаждением цилиндров, штампованным двухопорным коленчатым валом на роликовых бочкообразных самоустанавливающихся подшипниках. Поршень — алюминиевый с двумя уплотнительными и двумя маслосъемными кольцами. Клапаны — ленточные, беспружинные. Всасывающий прикреплен винтами к поршню, нагнетательный установлен в гильзе цилиндра. Схема фреонового двухцилиндрового вертикального компрессора ФУ-40 представлена на рисунке 9. Блок-картер 9 компрессора
отлит из чутуна и снабжен сменными чугунными гильзами 4. Коленчатый вал 3 стальной, штампованный с отъемными противовесами. Вал имеет две опоры, колена расположены в одной плоскости. Опорами коленчатого вала служат радиальные подшипники качения. Уплотнен вал двусторонним сальником 10 с парой графит-сталь. 6 7 8 Рис. 9 Схема фреонового двухцилиндрового вертикального компрессора ФУ-40: I — передняя крышка; 2 — коренной подшипник; 3 — коленчатый вал; 4 — гильза; 5 — шатунно-поршневая группа: 6 — нагнетательный клапан; 7-— всасывающий клапан; 8— крышка цилиндра: 9— блок-картер; 10— сальник; I I — крышка сальника; 12 — фильтр гонкой очистки; 13 — фильтр-заборник; 14— масляный насос. Всасывающие клапаны 7— пластинчатые, однокольцевые, нагнетательные, 6— пятачковые. Смазка рабочих поверхностей деталей компрессора комбинированная: шатунные подшипники и сальник смазываются принудительно от маслонасоса 14, остальные поверхности — разбрызгиванием.
Циркулирующее в системе масло подвергается двухступенчатой очистке: грубой — в фильтре-заборнике 13 и топкой — в щелевом фильтре 12. Давление масла регулируется перепускным вентилем, а уровень его контролируют через смотровое стекло. Устройство фреонового прямоточного компрессора ФУ-175 показано на рисунке 10. Рнс. 10 Фреоновый прямоточный компрессор ФУ-175: 1 — фильтр-заборник; 2 — передняя крышка; 3 — коренной подшипник; 4 коленчатый вал; 5 — гильза цилиндра; б — всасывающий клапан; 7— нагнетательный клапан; S — блок-картер; 9 — шатунно-поршневая группа; 10 буферная пружина; 11 — крышка сальника; 12 — муфта; 13 — вентиль; 14 газовый фильтр; 15 — крышка цилиндра; 16 боковая крышка; 17 — сальник. Работает компрессор на фреоне-12 в диапазоне температур кипения 10-30°С и температуре конденсации до 50°С. В верхней части чугунного литого блок-картера 8 расположена рубашка для охлаждения цилиндров водой. Коленчатый вал 4 — двухопорный, снабжен насадными противовесами и опирается на роликовые коренные подшипники. Шатун — стальной, штампованный с запрессованной в верхней головке бронзовой втулкой. Поршень отлит из алюминиевого сплава, имеет два уплотнительных кольца в верхней части и два маслосъемных — в нижней. Газовый фильтр 14 выполняет также роль маслоотделителя: из него масло по трубке сбрасывается в картер. Клапаны 6 ,7 — ленто^ньіе,_беспружиттпые.----------------------- 1
Сальник 17 — торцовый самоустанавливающийся пружинный. Система смазки аналогична системе смазки компрессора ФУ-40. Привод компрессора осуществляется от асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. На холодильных установках, где требуется высокое давление хладагента перед его конденсацией, применяются поршневые компрессоры двухступенчатого сжатия (рис. 11). Первая ступень низкого давления Вторая ступень высокого давления Промежуточное охлаждения Рис. 11 Поршневой компрессор двухступенчатого сжатия Винтовые компрессоры В холодильных машинах большой мощности (150-3500 кВт), например чиллерах, применяются винтовые компрессоры двух модификаций: с одинарным или двойным винтом. Модели с одинарным винтом имеют одну или две шестерни-сателлита, подсоединенные к ротору с боков. Сжатие паров хладагента происходит с помощью вращающихся в разные стороны роторов. Их вращение обеспечивает центральный ротор в виде винта. Пары хладагента поступают через входное отверстие компрессора, охлаждают двигатель, затем попадают во внешний сектор вращающихся шестеренок роторов, сжимаются и выходят через скользящий клапан в выпускное отверстие. Винты компрессора должны прилегать герметично, поэтому используется смазывающее масло. Впоследствии масло отделяется от хладагента в специальном сепараторе компрессора. Общий вид такого компрессора представлен на рисунке 12.
Рис. 12 Общий вид винтового компрессора с одинарным винтом Модели с двойным винтом (рис. 13) отличаются использованием двух роторов — основного и приводного. Уплотнение вала Синхронизирующие Антифрикционные подшипники Рубашка охлаждения Винтовая пара Рис. 13 Винтовой компрессор с двойным винтом
Принцип действия компрессора с двойным винтом показан на рисунке 14. Первая стадия Вторая стадия Третья стадия Четвертая стадия Рис. 14 Принцип действия винтового компрессора с двойным винтом Первая стадия. Хладагент (воздух) проходит через впускное отверстие и попадает в открытые полости роторов на стороне всасывания. После чего всасывающее окно закрывается, и начинается процесс сжатия. Вторая и третья стадии сжатия. Поскольку роторы вращаются в противоположных направлениях, открытые полости закрываются, и объем полостей постепенно уменьшается, из-за чего происходит повышение давления. Одновременно с этим процессом происходит впрыск масла. Это необходимо для уплотнения зазоров между роторами и стенками корпуса, для отвода теплоты и смазки подшипников. Четвертая стадия нагнетания. Когда процесс сжатия закончен и достигнуто необходимое давление — сжатый хладагент (воздух) выталкивается в специально спрофилированное нагнетательное окно. Винтовые компрессоры не имеют впускных и выпускных клапанов. Всасывание хладагента постоянно происходит с одной стороны компрессора, а его выпуск — с другой стороны. Ротационные компрессоры Принцип работы ротационных компрессоров основан на всасывании и сжатии газа при вращении пластин. Их преимущество перед поршневыми компрессорами состоит в низких пульсациях давления и уменьшении величины пускового тока. Существуют две модификации ротационных компрессоров:
atu.kzRkJQdWJsaXNoZXIy MTExODQxMg==