Поршневой холодильный компрессор. Принцип работы и устройство.
Основным и наиболее ответственным компонентом любой холодильной установки, от бытового холодильника до промышленной машины, является компрессор. Он служит для создания разности давлений и обеспечения основных процессов в системе. Холодильный компрессор всасывает хладагент в виде пара с низким давлением и температурой, сжимает его и нагнетает с высоким давлением и температурой в конденсатор.
Наибольшее распространение в холодильной технике получили поршневые компрессоры. Принцип их работы основан на возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре.
Принцип работы поршневого холодильного компрессора.
В поршневом компрессоре возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре обеспечивается за счет вращения коленчатого вала. Вращение коленвала создается за счет работы электродвигателя. 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.
Рассмотрим работу поршневого компрессора на примере простейшего варианта с одним цилиндром и соответственно одним поршнем. Весь рабочий процесс можно разделить на две части: фаза всасывания и фаза нагнетания.
Рисунок 1. Принцип работы поршневого холодильного компрессора: а) – процесс всасывания, б) – процесс нагнетания
Процесс всасывания поршневого компрессора.
При движении поршня (3) вниз от крайней верхней точки, в рабочей зоне (8) создается разряжение за счет увеличения объема полости цилиндра. И как только давление в рабочей области цилиндра (8) станет ниже давления в полости всасывания (11), всасывающий клапан (12) открывается, и пары хладагента из испарителя попадают в цилиндр (4).
Процесс нагнетания поршневого компрессора.
При движении поршня (3) вверх от крайней нижней точки, в рабочей зоне (8) давление растет, за счет уменьшения объема полости цилиндра (8) и сжатия паров хладагента. При увеличении давления всасывающий клапан закрывается, и как только давление в рабочей зоне (8) становится выше, чем в области нагнетания (7), нагнетательный клапан (1) открывается и газ поступает в конденсатор. В рабочем процессе поршневого компрессора невозможно полностью использовать весь объем цилиндра. Остается минимальное расстояние между поршнем в крайней верхней точке и крышкой цилиндра (10). Это пространство является вредным, за счет него образуются лишние потери в работе компрессора.
Так, при обратном ходе поршня, оставшаяся часть паров хладагента расширяется до давления в области всасывания (9), только после этого открывается всасывающий клапан (12). Рабочий процесс повторяется.
Устройство поршневого холодильного компрессора
Рассмотрим устройство холодильного поршневого компрессора на примере шестицилиндрового полугерметичного компрессора фирмы Bitzer . Основные элементы конструкции поршневого компрессора показаны на рисунке 2.
Читайте также: Компрессор от холодильника как подключить с родным реле
Рисунок 2. Устройство поршневого холодильного компрессора
Большое внимание при работе поршневого компрессора уделяется его системе смазки. Смазывание рабочих, трущихся частей компрессора необходимо чтобы уменьшить их износ и увеличить срок службы поршневого компрессора. В зависимости от конструкции, смазка поршневого компрессора осуществляется методом разбрызгивания и с помощью встроенного масленого насоса.
Конструкция поршневого холодильного компрессора.
Поршневые компрессоры могут быть герметичными и полугерметичными, конструктивно размещаясь в одном корпусе с электродвигателем, и полугерметичными открытого типа, зацепляясь с электродвигателем через муфту или другую передачу. Преимуществом полугерметичных поршневых компрессоров перед герметичными является возможность в случае поломки разобрать его и заменить поврежденные детали, не меняя целиком компрессор.
Производительность поршневых компрессоров может регулироваться с помощью частотных преобразователей, изменяя скорость вращения вала компрессора. Кроме этого полугерметичные компрессоры могут менять производительность с помощью системы электромагнитных клапанов, позволяющих закрывать часть всасывающих клапанов или перепускать газ.
На сегодняшний день на рынке холодильной техники в России, и в Челябинске в частности, представлены такие производители поршневых компрессоров, как Bock , Bitzer , Frascold , Copeland , Maneurop , Aspera , L ’ Unite Hermetique . К сожалению, среди них нет пока ни одного российского производителя.
Компрессоры холодильных машин
Холодильные компрессоры
В этой статье вы узнаете об основных типах холодильных компрессоров:
Где купить холодильный компрессор в вашем регионе вы найдете в справочнике холодильных компаний или разместите тендер на сайте:
Каталог производителей холодильных компрессоров
Холодильные компрессоры
Холодильные компрессоры обеспечивают циркуляцию хладагента в системе и, в отличие от газовых компрессоров, самостоятельно вне холодильных машин не применяются.
Отличия условий работы компрессоров в составе холодильных машин от условий работы компрессорных машин общего назначения:
работают в широком диапазоне изменения давлений всасывания и нагнетания;
часто хладагенты растворяют масла и условия смазки компрессора ухудшаются;
всасываемый пар имеет низкую температуру и часто несет капли жидкости;
может наблюдаться конденсация хладагента в цилиндре (при интенсивном охлаждении);
часто хладагенты очень текучи и обладают высокой проницаемостью;
к холодильным компрессорам предъявляются повышенные требования: большая надежность, значительный моторесурс, высокий КПД и т.д.
В холодильной технике используются компрессоры нескольких типов объемного типа (поршневые, винтовые, спиральные) и кинетического действия (турбокомпрессоры, эжекторы).
Поршневые компрессоры
Поршневые компрессоры для холодильных машин, работающие на хладонах и аммиаке, с электрической мощностью больше 5 кВт, выпускаются в соответствии с ГОСТ 6492-84. Этим ГОСТом предусмотрены ограничения на степень повышения давления (Рк/Р0
портал о холодильной технике и бизнесе
© 2005-2021 «Бизнес Маркетинг»
При использовании нашего сайта Вы принимаете правила передачи и обработки персональных данных.
Компрессоры холодильных установок
Поршневые компрессоры холодильных установок устроены также как воздушные, но имеют специфические особенности. Укажем три из них. В отличие от воздушных, компрессоры холодильных установок работают с парами холодильных агентов. Обычно это пары фреонов или аммиака. Пары легко конденсируются, поэтому в цилиндр может попасть значительное количество жидкой фазы агента. При этом неизбежны удар поршня в крышку цилиндра через жидкость и авария компрессора. Чтобы этой аварии избежать, крышка цилиндра (рис. 1.6, а), точнее плита 1 нагнетательных клапанов 2, делается подвижной. Она прижата по месту цилиндрической пружиной 3. Это первая особенность холодильных поршневых компрессоров.
Читайте также: Компрессор кольт атлантик 240 24
Компрессор (рис. 1.6, а) называют непрямоточным, так как пары в его цилиндрах двигаются возвратно-поступательно: вниз при всасывании через всасывающие клапаны 4 и вверх при сжатии и вытеснении через нагнетательные клапаны 2. Прямоточный показан на схеме рис. 1.6, б. Здесь полый поршень имеет две уплотненные поверхности верхнюю 1 и нижнюю 2. Всасывающие клапаны 3 установлены в днище поршня, а нагнетательные клапаны 4 в подвижной плите 5.
Рис. 1.6. Схема а – непрямоточный компрессор; схема б – прямоточный
Пары агента подводятся внутрь поршня по трубе 6. Когда поршень двигается вниз в полости 7 цилиндра создается разрежение и через всасывающие клапаны 3 происходит наполнение цилиндра парами. При ходе поршня вверх клапаны 3 закрываются, пары сжимаются. Когда их давление превысит давление в полости 8 открываются нагнетательные клапаны 4 и по трубе 9 сжатие пары вытесняются в конденсатор холодильной установки. Прямоточные компрессоры предназначены для работы на аммиаке, а иногда на фреоне. Прямоточность вторая особенность поршневых компрессоров.
Рис.1.7.Восьмицилиндровый компрессор
Третьей особенностью компрессоров является своеобразная организация двухстепенчатой работы. Если у воздушных в одном корпусе размещались цилиндры низкой ступени сжатия (обязательно большого диаметра) и высокой ступени сжатия (меньшего диаметра). То двухступенчатое сжатие организуется несколькими вариантами.
Число цилиндров может быть равно двум, четырем, шести и восьми (рис. 1.7) при одинаковом их диаметре. Здесь одну шейку 1 кривошипа коленчатого вала охватывают нижними головками четыре шатуна 2, соединенных с поршнями пальцами 3. Четыре других шатуна охватывают шейку второго кривошипа 4. Крышка 5 общая для двух цилиндров первого и второго рядов. Этот компрессор может работать в одноступенчатом режиме. Его производительность зависит от оборотов приводящего электродвигателя. В режиме двухступенчатого сжатия шесть его цилиндров работают как первая ступень сжатия. А два в режиме второй ступени сжатия. Четырехцилиндровый компрессор также может работать в режиме одноступенчатого и двухступенчатого сжатия: три цилиндра – первая, а один – вторая ступени сжатия;
В качестве первой ступени сжатия применяется винтовой компрессор (рис. 1.8), а в качестве второй ступени сжатия многоцилиндровый поршневой (рис. 1.9).
Читайте также: Компрессор передвижной remeza сб4 с 50 old20
В качестве первой ступени сжатия применяется ротационный, а в качестве второй ступени – поршневой. На рис. 1.10 ротационный компрессор 1 и его электродвигатель 2 совмещены в общей раме с поршневым 3 и его электродвигателем 4.
Рис.1.8 Винтовой компрессор: 1 – электродвигатель; 2 – кожух муфты; 3 – компрессор
Рис. 1.9. Поршневой компрессор: 1 – электродвигатель; 2 – компрессор; 3 – блок приборов
Рис.1.10.Ротационный и поршневой компрессоры
Многообразие вариантов организации двухступенчатого сжатия паров холодильных агентов характерная особенность холодильных компрессоров.
Схема винтового компрессора показана на рис. 1.11. Он имеет ведущий вал 1 и ведомый вал 2, на которых выполнены винтовые тела 3 и 4.
Рис. 1.11. Винтовой компрессор
На шейку 5 ведущего вала напрессовывается полумуфта, сочлененная с полумуфтой электродвигателя. На шейки 6 обоих валов напрессовываются шестерни для передачи вращения от вала 1 к валу 2. Винты компрессора не касаются друг друга и корпуса цилиндра 7. Поверхности 8 опираются на подшипники скольжения. Лабиринтовые уплотнения 9 и 10 препятствуют проникновению масла подшипников в цилиндр. Атмосферный воздух или пары холодильного агента через патрубок 11 наполняют кольцевую полость 12.
Из этой полости впадины винтов заполняются воздухом или парами. Затем в эти впадины входят выступы винтов и гонят среду влево, при этом её объем уменьшается, а давление возрастает. Через патрубок 13 сжатая среда вытесняется по назначению.
Схема ротационного компрессора с катящимся поршнем приведена на рис. 1.12. Он имеет цилиндр 1, закрытый с торцов крышками, всасывающий патрубок 2, нагнетательный клапан 3, цилиндрический пустотелый поршень (ротор) 4, пластину 5 с пружинами 6, делящую объем цилиндра на две полости. Через боковые крышки цилиндра в полость поршня входит коленчатый вал с осью вращения в точке О. Шейка 7 кривошипа вала проходит через подшипник качения 8, запрессованный в перегородку 9 в средней части ротора. При вращении вала шейка кривошипа описывает окружность 10, а поршень – ротор катится по поверхности цилиндра. В изображенном положении поршня 4 происходит всасывание в полость 11 и сжатие в полости 12.
Центробежный компрессор, называемый в холодильной технике турбокомпрессором, изображен на рис. 1.13. В нем установлен вал 1 в подшипниках скольжения 2. На валу напрессованы колеса 3, оснащенные по окружности лапатками 4. При вращении колес центробежная сила выбрасывает массу газа или паров из межлопаточных каналов, сжимает их и перемещает из всасывающего патрубка 5 в нагнетательный патрубок 6. Этот компрессор трехступенчатого сжатия. Для предотвращения выхода сжатой среды в атмосферу установлено уплотнение вала 7. Кроме центробежных к турбокомпрессорам относят осевые компрессоры.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/porshnevye-kompressory-dlya-holodilnyh-ustanovok