Виды компрессоров: классификация по принципу действия, типу привода, условиям эксплуатации - kupihome.ru

Виды компрессоров: классификация по принципу действия, типу привода, условиям эксплуатации

Основные типы компрессоров

Малые холодильные компрессоры относятся к объемным машинам, в которых пары хладагента сжимаются в результате уменьшения замкнутого объема. Объемные машины подразделяются на поршневые и ротативные (рис.1).

Классификация малых холодильных компрессоров включает:

  • принцип действия;
  • тип механизма движения;
  • тип электродвигателя;
  • схема расположения цилиндров;
  • вид хладагента;
  • диапазон температур кипения;
  • условия эксплуатации.

По принципу действия различают:

  • поршневые (с возвратно-поступательным движением поршня);
  • ротационные, винтовые (с вращательным движением роторов);
  • спиральные (с плоскопараллельным движением спирального элемента).

Поршневые компрессоры имеют вращательный или колебательный привод; в последних вместо асинхронного двигателя и кривошипно-шатунного механизма применяют электромагнит, взаимодействующий с постоянным магнитом. Их подразделяются на непрямоточные, у которых всасывающий и нагнетательный клапаны расположены в крышке цилиндра, и прямоточные, всасывающий клапан которых установлен в дне поршня.

Современные малые компрессоры являются непрямоточыми, за исключением с колебательным приводом. Поршневые компрессоры являются наиболее распространенным типом в области холодильных установок производительностью до 2÷3 кВт (бытовые холодильники и морозильники, торговые холодильные установки и системы кондиционирования воздуха). Ограниченное применение прямоточных компрессоров связано с наличием целого ряда недостатков. Усложнение конструкции поршня приводит к увеличению его массы, появлению дополнительных сил инерции и ограничению частоты вращения коленчатого вала; повышению мощности трения из-за увеличения длины поршня; недоступности всасывающего клапана, установленного на поршне, для управления при регулировании производительности; снижению прочности стенки гильзы цилиндра из-за наличия в ней отверстий; расположению поршневого пальца выше маслосъемных колец, что ухудшает условия его смазывания и увеличивает унос масла из картера.

Ротационные компрессоры (РК) подразделяются на пластинчатые и с катящимся ротором.

Пластинчатый ротационный компрессор (ПРК) имеет ротор, в котором радиально перемещаются разделительные пластины, а в компрессорах с катящимся ротором (ККР) последний расположен эксцентрично относительно цилиндра, по поверхности которого он перемещается с небольшим зазором.

Преимущества этих машин следующие:

  • небольшое число деталей, простота конструкции, относительно низкая стоимость изготовления;
  • надежность в эксплуатации, простое обслуживание;
  • хорошие массогабаритные показатели, особенно у пластинчатых (ПРК);
  • отсутствие клапанов на всасывании, а в некоторых типах и на линии нагнетания, что снижает суммарные газодинамические потери.

Недостатки этих РК заключаются в изнашивании движущихся частей; пластин у ПРК и разделительной лопасти у ККР. Поэтому при изготовлении этих деталей необходимо выбирать

  • возможность работы в цикле с дозаправкой рабочим веществом;
  • реализация работы в холодильных циклах с одно- и двухкратным дросселированием;
  • работа на любых хладагентах и газах;
  • плавность изменения рабочих характеристик при изменении частоты вращения электродвигателя или степени повышения давления;
  • независимость степени повышения давления от частоты вращения ротора;
  • отсутствие зон неустойчивой работы (компажа);
  • полная уравновешенность роторов (статистическая и динамическая);
  • отсутствие клапанов и других деталей, часто выходящих из строя.

К недостаткам винтовых компрессоров следует отнести сложность изготовления винтов (ведущего и ведомого), тонкость поддержания необходимых зазоров, обеспечивающих нормальную работу, наличие шума при работе.

Спиральные холодильные компрессоры относятся к одновальным машинам объемного принципа действия. Эти машины могут работать в режиме сжатия паров хладагента (компрессоры), так и их расширения (детандеры).

Они имеют следующую классификацию: маслозаполненные, с впрыском капельной жидкости (хладагента); сухого сжатия; одно- и двухступенчатые с различным расположением ступеней по отношению к электродвигателю.

В зависимости от рода хладагента, мощности и других условий: герметичные, бессальниковые и сальниковые.

По типу применяемых спиралей: с эвольвентными спиралями, со спиралями Архимеда, с кусочно-окружными и другими.

По расположению вала: вертикальные и горизонтальные.

Основные преимущества спиральных компрессоров следующие:

  • высокая надежность и долговечность благодаря небольшому количеству деталей, участвующих в процессе сжатия хладагента;
  • хорошая уравновешенность, незначительное изменение
  • крутящего момента на валу компрессора, малые скорости движения газа (пара) в машине — все это обеспечивает спокойный
  • ход машины с низким уровнем шума;
  • высокая энергетическая эффективность;
  • их эффективный КПД достигает 80÷86%;
  • высокая быстроходность — число оборотов вала составляет от 1000 до 13000 об/мин, и этот диапазон расширяется;
  • отсутствие мертвого пространства, малая доля перетечек паров хладагента, более высокий коэффициент подачи и индикаторный КПД, всасываемый компрессором пар не соприкасается со стенками деталей;
  • отсутствие клапанов на всасывании, а часто и на нагнетании;
  • процессы всасывания, сжатия и нагнетания растянуты по углу поворота вала, и поэтому скорости пара невелики, даже при большой частоте вращения;
  • спиральный может работать на любом хладагенте и даже с впрыском капельной жидкости, например, в маслозаполненном варианте, как и винтовой.

По сравнению с поршневым компрессором одинаковой мощности спиральные имеют следующие преимущества:

  • более высокий КПД — на 10÷15%;
  • более высокий коэффициент подачи λ — на 20÷30%;
  • меньшие размеры — на 30÷40%;
  • меньшая масса — на 15÷18%;
  • уровень шума ниже на 5÷7 дБ;
  • отсутствуют детали, часто выходящие из строя — поршневые кольца и клапаны;
  • имеет меньшее число деталей, а следовательно, и более низкую стоимость производства;
  • количество движущихся частей спирального компрессора снижено на 80% по сравнению с поршневым герметичным аналогом (с 15 у поршневого до 3 у спирального).

Это приводит к уменьшению вибрации и уровня шума, повышает надежность. Благодаря этому также достигается несколько большая компактность спирального компрессора и его меньшая масса. Ввиду отсутствия клапанов более устойчив в случае попадания в него жидкого хладагента и загрязнений, чем поршневой.

Согласованно-спиральный компрессор сочетает в себе почти 100%-ную объемную эффективность (вследствие расширения пара хладагента из «мертвого пространства») с крайне низкими тепловыми потерями, имеет лучшую организацию движения газового потока, отсутствуют потери в клапанах, теплообмен между линиями всасывания и нагнетания, которые в спиральном размещены раздельно. Все это способствует увеличению эффективности по сравнению с поршневым.

Центробежная сила обеспечивает хороший боковой контакт между спиралями. Надежный контакт между спиралями и отсутствие зазоров в осевом и радиальном направлениях исключают перетечки паров хладагента и максимально увеличивают объемную эффективность (производительность) спирального компрессора. В нем достигнуто полное осевое и радиальное согласование спиральных элементов благодаря их совершенной конструкции, допуски при изготовлении спиралей не превышают 1/10 4 дюйма. Между спиральными элементами не требуются какие-либо специальные уплотнительные приспособления.

Согласованно-спиральный компрессор сохраняет высокую эффективность работы в течение всего срока службы независимо от степени износа спиралей.

Холодильный коэффициент при работе в стандартном европейском режиме кондиционирования воздуха достигает значения 3,37 против 2,75-2,95 у поршневого герметичного. Движущая спираль совершает весьма плавное движение, так как она хорошо сбалансирована. Поэтому движение потока паров хладагента на линиях всасывания и нагнетения имеет непрерывный характер, причем пульсации давления пара, а значит, и гидравлические потери крайне малы по сравнению с поршневыми аналогами. В результате для такого компрессора отпадает дополнительная установка внешнего или встроенного глушителя.

Кроме того, при отсутствии клапанов не возникает специфического шума, нет здесь и механизмов, совершающих возвратно-поступательные движения, заметно влияющих на уровень шума при эксплуатации. Он в 8 раз «тише», чем его поршневой аналог, особенно при переменных режимах работы.

Читать еще:  В калифорнии хотят ввести запрет на использование бензиновых и дизельных авто

В поршневом компрессоре при пуске и остановке наблюдаются всплески уровня шума, что объясняется в том числе «влажным» ходом. У спирального подобного эффекта не наблюдается.

Согласованно-спиральный компрессор «Copeland» имеет ряд преимуществ и с экономической точки зрения. Они проявляются как при установившемся режиме работы, так и в моменты пуска и остановки.

Для спирального «Copeland» не требуется подогреватель картера для большинства случаев применения, так как он не боится «влажного» хода.
Во-вторых, пуск происходит без нагрузки и поэтому для него не требуется разгрузочного устройства, независимо от типа дросселирующего вентиля холодильной системы.
В-третьих, обладая большей энергетической эффективностью, чем поршневой аналог, позволяет при конструировании холодильных машин несколько сократить расходы на теплообменную аппаратуру.

Благодаря отработанной за многие годы производственной программе, компрессоры «Copeland» имеют наименьший процент отказов по сравнению с любыми другими компрессорами в холодильной отрасли в мире. Надежность и технические стандарты наибольшим образом соответствуют высоким требованиям, предъявляемым сегодня к производителям холодильного оборудования во всем мире.

К недостаткам спиральных компрессоров относятся:

  • более высокий технологический уровень изготовления и организации производства;
  • сложность изготовления спиралей, использование более точной технологии в машиностроении;
  • на подвижную спираль действует сложная система сил: осевых, тангенциальных, центробежных, требующих грамотного расчета и уравновешивания, а следовательно, и балансировки ротора. При отсутствии нагнетательного клапана индикаторная диаграмма спирального компрессора по виду такая же, как и у винтового с возможными эффектами «недожатия» и «пережатия» пара, т.е. с дополнительными потерями.

В настоящее время используют в основном в бытовых и транспортных системах кондиционирования воздуха, тепловых насосах, холодильных машинах малой и средней мощности до 50 кВт.

По принципу расположения электродвигателя различают следующие компрессоры: герметичные (со встроенным электродвигателем в неразъемном корпусе), бессальниковые (с электродвигателем в разъемном корпусе со съемными крышками цилиндров) и открытые или сальниковые с отдельным электродвигателем, соединенным с компрессором муфтой или клиноременной передачей.

Промежуточное положение занимает экранированный компрессор: между ротором и статором его электродвигателя установлен тонкий герметичный экран из нержавеющей стали; ротор омывается парами хладагента, а статор — наружным воздухом. Компрессоры со встроенным электродвигателем сложней в изготовлении, чем открытые, но компактней, легче, надежней. Бессальниковые и экранированные компрессоры дороже, чем герметичные, но более ремонтопригодны.

По пусковому (начальному) вращающему моменту встроенного электродвигателя малые компрессоры делятся на компрессоры с повышенным пусковым моментом (для холодильных машин с терморегулирующим вентилем) и с пониженным (для холодильных машин с капиллярной трубкой); по частоте используемого тока — для сетей с частотой 50, 60 и 400 Гц; по частоте вращения вала электродвигателя — на обычные и высокооборотные (n>30 с -1 ).

По принципу механизма движения различают поршневые с коленчатым валом и разъемным шатуном, с эксцентриковым валом и неразъемным шатуном, с кривошипно-кулисным механизмом и аксиальные (с косой шайбой).

Так, бытовые типа ДХ имеют кривошипно-шатунный механизм, горизонтальный вал и наружную подвеску, а компрессоры типов ФГ, ХКВ КС — кривошипно-кулисный механизм, вертикальный вал и внутреннюю подвеску.

По расположению цилиндров бессальниковые и открытые могут быть вертикальные (с вертикальной осью рабочих цилиндров) и угловые (U-образные). В герметичных компрессорах оси рабочих цилиндров обычно горизонтальные, расположение угловое, рядное и оппозитное или крестообразное (с четырьмя цилиндрами) с осями под прямым углом.

По типу хладагента различают хладоновые, аммиачные, хлорметиловые и сернисто-ангидридные. Наиболее распространены в настоящее время в основном только хладоновые малые компрессоры.

По условиям применения различают эксплуатируемые в обычных условиях, и специальные — в тропическом исполнении.

По диапазону температур кипения хладагента различают: низкотемпературные (номинальная температура кипения t= −35°С); среднетемпературные (номинальная температура кипения t= −15°С); высокотемпературные (номинальная температура кипения t = +5°С).

Классификация компрессоров

Компрессор – это агрегат для получения энергии от сжатия газа или воздуха. Повышая давление от 0,015 МПа до многократных значений, механизм подает его на другие приборы для дальнейшей работы. Это специальное оборудование используется во многих технологических процессах и отраслях промышленности,
являясь неотъемлемой частью любой сферы производства.

Специальные и универсальные

Без этих устройств не обходятся ни металлургия, ни энергетика, ни медицина, ни строительство. Без них нельзя представить химическую, нефтегазовую, транспортную и пищевую отрасли. «Машины для давления» облегчили наш быт, найдя себе применение в лакокрасочных, ремонтных, холодильных, уборочных, поливочных и сантехнических работах. В зависимости от области применения компрессоры классифицируются на промышленные и общего назначения. По типу сжимаемого газа делятся на воздушные(работают с воздухом), газовые (сжимают газ и смеси), комбинированные (разные газы сжимаютпопеременно), многоцелевые (функционируют в общем режиме для всех газов) и циркуляционные (газ перемещается в замкнутом контуре). Каждый тип устройства имеет конструктивные особенности, соответствующие рабочим задачам. Чтобы выбрать компрессор правильно, важно знать его технические характеристики.

Лопастные и объемные

По принципу действия компрессоры классифицируются на лопастные и объемные.
Работа оборудования лопастного типа основывается на динамическом действии. Давление в этом типе устройств нагнетается при взаимодействии воздушных потоков с лопастными решетками – вращающейся и неподвижной. В свою очередь компрессоры лопастного типа подразделяются на осевые, радиально-осевые и центробежные.

Более популярные компрессоры объемного типа работают по другой схеме, сжимая воздух в рабочих камерах. Камеры сообщаются с входом и выходом устройства попеременно, и периодическая трансформация их объема меняет давление воздуха.

Поршневые, мембранные и роторные

Компрессоры объемного типа бывают поршневыми, мембранными и роторными.
Преимущества поршневых устройств: малые габариты, комфорт эксплуатации, долгий срок службы и хорошие рабочие качества. Этот вид компрессоров можно использовать для любых работ с разным диапазоном требуемого давления. Необходимое сжатие воздуха в таком оборудовании обеспечивается поступательным движением поршня, а рабочими элементами являются регулятор давления, крышка цилиндра, электропривод и ресивер.

Поршневые компрессоры выпускаются с разным количеством цилиндров и бывают масляные или безмасляные; одинарного или двойного действия; вертикальные, горизонтальныеили угловые.

Мембранные компрессоры схожи по принципу действия с поршневыми, но отличаются рабочей поверхностью. Газ или воздух нагнетается за счет колебания мембраны. Этот элемент зачастую выполняется из нескольких слоев материала, задача которого – выдерживать циклические возвратно-поступательные движения многократной повторяемости. Такие компрессоры уступают поршневым по производительности, но демонстрируют преимущество там, где не допускаются инородные примеси в воздухе или требуется газ высокого качества.

А роторные компрессоры отличаются от поршневых тем, что работают на вращающихся сжимающих элементах. Этот вид оборудования может применяться в разных сферах деятельности. В зависимости от рабочих параметров и условий эксплуатации такие компрессоры подразделяются на бытовые, полупромышленные и промышленные.

Категория роторных компрессоров представлена собственной классификацией. В зависимости от способа размещения и перемещения вращающихся элементов, роторные модели делятся на винтовые, спиральные, роторно-пластинчатые и жидкостно-кольцевые.

Винтовые установки оснащаются роторной парой из ведущего и ведомого механизма, крутящихся в направлении друг друга. В ходе такого вращения пространство между роторами и корпусом уменьшается, а давление увеличивается. Преимущество этого вида компрессоров – в возможности интенсивной эксплуатации.

Спиральные установки снабжены подвижной и неподвижной (смещенной) спиралями, установленными так, чтобы создавались полости с меняющимся объемом.

Читать еще:  Что такое пиролитическая очистка духовки?

Роторно-пластинчатые компрессоры имеют в своей конструкции смещенный с центра корпуса ротор с пластинами, перемещающимися в радиальном направлении. Производя на выходе давление до 10 бар, агрегат с прямым приводом характеризуется небольшой скоростью вращения и мощностью до 75 киловатт. Такое устройство надежно, эффективно и долговечно.

А в жидкостно-кольцевых устройствах главным функциональным элементом является ротор с фиксированными лопастями, помещенный в корпус, частично заполненный жидкостью.

По размещению и применению

По способу охлаждения компрессоры делятся на жидкостные и воздушные. По давлению на выходе – на вакуумные модели и оборудование низкого, среднего, высокого и сверхвысокого давления.По типу привода – на газовые, дизельные (работают от газовой турбины), бензиновые (от двигателя внутреннего сгорания)и электрические (от электродвигателя).По применению для снижения температуры – на криогенные и холодильные. По мобильности – на стационарные и передвижные.

Передвижные компрессоры подразделяются на транспортные (применяются в автомобилях, поездах, судах и самолетах), самоходные, прицепные и переносные. Передвижные устройства оснащены вмонтированными колесами и эргономичной ручкой для удобства транспортировки, а стационарные модели устанавливаются на зафиксированной платформе.

Широкая модификация компрессоров сделала это оборудование незаменимым как в производственной практике, так и в бытовом использовании. Выбор подходящей модели зависит от задач и условий эксплуатации. Какой тип, вид и класс компрессорной установки предпочесть в каждом конкретном случае, со знанием дела подскажут профессионалы.

Классификация компрессоров

Компрессор – это агрегат для получения энергии от сжатия газа или воздуха. Повышая давление от 0,015 МПа до многократных значений, механизм подает его на другие приборы для дальнейшей работы. Это специальное оборудование используется во многих технологических процессах и отраслях промышленности,
являясь неотъемлемой частью любой сферы производства.

Специальные и универсальные

Без этих устройств не обходятся ни металлургия, ни энергетика, ни медицина, ни строительство. Без них нельзя представить химическую, нефтегазовую, транспортную и пищевую отрасли. «Машины для давления» облегчили наш быт, найдя себе применение в лакокрасочных, ремонтных, холодильных, уборочных, поливочных и сантехнических работах. В зависимости от области применения компрессоры классифицируются на промышленные и общего назначения. По типу сжимаемого газа делятся на воздушные(работают с воздухом), газовые (сжимают газ и смеси), комбинированные (разные газы сжимаютпопеременно), многоцелевые (функционируют в общем режиме для всех газов) и циркуляционные (газ перемещается в замкнутом контуре). Каждый тип устройства имеет конструктивные особенности, соответствующие рабочим задачам. Чтобы выбрать компрессор правильно, важно знать его технические характеристики.

Лопастные и объемные

По принципу действия компрессоры классифицируются на лопастные и объемные.
Работа оборудования лопастного типа основывается на динамическом действии. Давление в этом типе устройств нагнетается при взаимодействии воздушных потоков с лопастными решетками – вращающейся и неподвижной. В свою очередь компрессоры лопастного типа подразделяются на осевые, радиально-осевые и центробежные.

Более популярные компрессоры объемного типа работают по другой схеме, сжимая воздух в рабочих камерах. Камеры сообщаются с входом и выходом устройства попеременно, и периодическая трансформация их объема меняет давление воздуха.

Поршневые, мембранные и роторные

Компрессоры объемного типа бывают поршневыми, мембранными и роторными.
Преимущества поршневых устройств: малые габариты, комфорт эксплуатации, долгий срок службы и хорошие рабочие качества. Этот вид компрессоров можно использовать для любых работ с разным диапазоном требуемого давления. Необходимое сжатие воздуха в таком оборудовании обеспечивается поступательным движением поршня, а рабочими элементами являются регулятор давления, крышка цилиндра, электропривод и ресивер.

Поршневые компрессоры выпускаются с разным количеством цилиндров и бывают масляные или безмасляные; одинарного или двойного действия; вертикальные, горизонтальныеили угловые.

Мембранные компрессоры схожи по принципу действия с поршневыми, но отличаются рабочей поверхностью. Газ или воздух нагнетается за счет колебания мембраны. Этот элемент зачастую выполняется из нескольких слоев материала, задача которого – выдерживать циклические возвратно-поступательные движения многократной повторяемости. Такие компрессоры уступают поршневым по производительности, но демонстрируют преимущество там, где не допускаются инородные примеси в воздухе или требуется газ высокого качества.

А роторные компрессоры отличаются от поршневых тем, что работают на вращающихся сжимающих элементах. Этот вид оборудования может применяться в разных сферах деятельности. В зависимости от рабочих параметров и условий эксплуатации такие компрессоры подразделяются на бытовые, полупромышленные и промышленные.

Категория роторных компрессоров представлена собственной классификацией. В зависимости от способа размещения и перемещения вращающихся элементов, роторные модели делятся на винтовые, спиральные, роторно-пластинчатые и жидкостно-кольцевые.

Винтовые установки оснащаются роторной парой из ведущего и ведомого механизма, крутящихся в направлении друг друга. В ходе такого вращения пространство между роторами и корпусом уменьшается, а давление увеличивается. Преимущество этого вида компрессоров – в возможности интенсивной эксплуатации.

Спиральные установки снабжены подвижной и неподвижной (смещенной) спиралями, установленными так, чтобы создавались полости с меняющимся объемом.

Роторно-пластинчатые компрессоры имеют в своей конструкции смещенный с центра корпуса ротор с пластинами, перемещающимися в радиальном направлении. Производя на выходе давление до 10 бар, агрегат с прямым приводом характеризуется небольшой скоростью вращения и мощностью до 75 киловатт. Такое устройство надежно, эффективно и долговечно.

А в жидкостно-кольцевых устройствах главным функциональным элементом является ротор с фиксированными лопастями, помещенный в корпус, частично заполненный жидкостью.

По размещению и применению

По способу охлаждения компрессоры делятся на жидкостные и воздушные. По давлению на выходе – на вакуумные модели и оборудование низкого, среднего, высокого и сверхвысокого давления.По типу привода – на газовые, дизельные (работают от газовой турбины), бензиновые (от двигателя внутреннего сгорания)и электрические (от электродвигателя).По применению для снижения температуры – на криогенные и холодильные. По мобильности – на стационарные и передвижные.

Передвижные компрессоры подразделяются на транспортные (применяются в автомобилях, поездах, судах и самолетах), самоходные, прицепные и переносные. Передвижные устройства оснащены вмонтированными колесами и эргономичной ручкой для удобства транспортировки, а стационарные модели устанавливаются на зафиксированной платформе.

Широкая модификация компрессоров сделала это оборудование незаменимым как в производственной практике, так и в бытовом использовании. Выбор подходящей модели зависит от задач и условий эксплуатации. Какой тип, вид и класс компрессорной установки предпочесть в каждом конкретном случае, со знанием дела подскажут профессионалы.

Классификация и область применения компрессоров

Компрессор является одним из основных элементов компрессионной холодильной машины (установки). Он предназначен для отсоса паров хладагента из испарителя, чтобы поддерживать в нем постоянное давление кипения, и для сжатия паров до давления, при котором они могли бы конденсироваться при высокой температуре за счет охлаждения водой или воздухом.

Давление паров или газов можно повысить путем непосредственного уменьшения их объема или сообщения потоку в рабочем колесе большой скорости. Сообщенная газу или пару кинетическая энергия в последнем случае переходит в энергию давления в направляющем аппарате.

К основным типам компрессоров относятся:

  • поршневые с прямолинейным возвратно-поступательным движением поршней в цилиндрах;
  • ротационные с вращающимися и катящимися поршнями;
  • центробежные – турбокомпрессоры;
  • винтовые с двумя или тремя роторами.

Наибольшее применение на транспорте имеют поршневые компрессоры, работающие по принципу уменьшения объема рабочей полости. Поршневые компрессоры можно классифицировать по многим признакам:

Читать еще:  Новинки саундбаров 2017 года

1) по применяемому хладагенту:

  • аммиачные А;
  • фреоновые Ф;
  • углекислотные и другие;

Некоторые компрессоры могут работать на различных хладагентах. Так, выпускаются унифицированные компрессоры для работы на аммиаке или фреоне-22, хладоне-12;

2) по числу цилиндров:

3) по расположению осей цилиндров:

  • вертикальные В (рис. 1, а);
  • горизонтальные Г (рис. 1, б);
  • угловые с V-образным расположением цилиндров (рис. 1, д);

4) по использованию рабочих полостей:

  • одинарного действия, в которых хладагент сжимается только одной стороной поршня (см. рис. 1, а);
  • двойного действия, в котором сжатие хладагента осуществляется поочередно обеими сторонами поршня (см. рис. 1, б);

5) по количеству ступеней сжатия:

  • одноступенчатые (рис.1, а и б);
  • двухступенчатые (рис. 1, в);
  • многоступенчатые;

6) по конструкции кривошипно-шатунного механизма:

  • крейцкопфные (компрессоры двойного действия);
  • бескрейцкопфные;

7) по характеру движения паров хладагента в цилиндре:

  • прямоточные (рис. 1, е), когда пары движутся в одном направлении, проходя через всасывающий клапан в поршне, а затем – через нагнетательный в крышке цилиндра;
  • непрямоточные (рис.1, а–д), когда движение паров происходит в соответствии с направлением движения поршня;

8) по ряду конструктивных признаков – картерные и блок-картерные (блок и картер в общей отливке); с принудительной смазкой, со смазкой разбрызгиванием; с водяным и воздушным охлаждением цилиндров;

Рис. 1 – Схемы поршневых компрессоров

9) по расположению рамы – горизонтальные с вильчатой рамой (рис. 2, а) и со штыковой байонетной (рис. 2, б); левые, у которых маховик находится слева (рис. 2, в), если смотреть на цилиндр от коленчатого вала (по стрелке), и правые (рис. 2, г);

10) по стандартной холодопроизводительности:

  • мелкие – до 3,5 кВт (до 3 тыс. ккал/ч);
  • малые – от 3,5 до 23 кВт (от 3 до 20 тыс. ккал/ч);
  • средние – от 23 до 105 тыс. Вт (от 20 до 90 тыс. ккал/ч);
  • крупные – свыше 105 тыс. Вт (свыше 90 тыс. ккал/ч);

11) по типу привода – с приводом от электродвигателя, насаженного непосредственно на вал компрессора, через муфту и с приводом через ременную передачу;

12) по месту установки:

13) по степени герметичности:

  • герметичные со встроенным в корпус электродвигателем без разъёмов (например, агрегаты домашних холодильников);
  • бессальниковые (полугерметичные) со встроенным электродвигателем, но с отъемными крышками; сальниковые или открытые с уплотнением конца вала, выступающего из картера;
  • с открытым картером и сальниковым уплотнением штока на выходе его из цилиндра (крейцкопфные двойного действия).

Рис. 2 – Схемы рам горизонтальных аммиачных компрессоров

Компрессоры, конец коленчатого вала которых выступает из картера через сальник и может быть соединен с валом двигателя, называют компрессорами открытого типа. Компрессор, заключенный вместе с электродвигателем в герметично закрытый кожух, называется герметичным. К герметичным компрессорам относятся малые компрессорные агрегаты, применяемые для домашних холодильников. Более крупные герметичные компрессоры имеют съемные крышки цилиндров для удобства обслуживания поршней и клапанов, поэтому их иногда называют полугерметичными.

Герметичные и негерметичные компрессоры простого действия холодопроизводительностью до 10000 Вт применяются на железнодорожном транспорте для охлаждения изотермических вагонов, контейнеров, в вагонах-ресторанах и индивидуальных кондиционерах, а также на предприятиях торговли, общественного питания и в других отраслях народного хозяйства для охлаждения шкафов, прилавков, витрин, торговых автоматов, небольших камер. Такие компрессоры применяют во фреоновых автоматических установках.

Прямоточные вертикальные и V-образные компрессоры бескрейцкопфные (без ползунов) простого действия выпускают средней и большой холодопроизводительности (от 10000 до 350000 Вт) для аммиачных и фреоновых холодильных установок. Их широко используют на железнодорожном транспорте в рефрижераторных поездах и секциях и для получения искусственного водного льда на льдозаводах.

Горизонтальные компрессоры крейцкопфные с ползуном двойного действия изготовляются только большой холодопроизводительности (свыше 600000 Вт). Эти компрессоры работают на аммиаке и используются в стационарных холодильных установках пищевой и химической промышленности, на льдозаводах. Они имеют значительный вес и габаритные размеры. Техническая характеристика аммиачных и фреоновых компрессоров, выпускаемых отечественной промышленностью, приведена в табл. 14.

Примечание: Аммиачные и фреоновые компрессоры имеют следующие условные обозначения: АВ – аммиачный одноступенчатый вертикальный компрессор; АУ и АУУ –аммиачные одноступенчатые компрессоры с угловым расположением цилиндров; АО –аммиачный одноступенчатый оппозитный (горизонтальный) компрессор; ФВ и ФГ –фреоновый одноступенчатый компрессор вертикальный и горизонтальный: ФУ и ФУУ – фреоновые одноступенчатые компрессоры с угловым расположением цилиндров; ФУ БС, ФУУ БС – фреоновые одноступенчатые бессальниковые компрессоры с угловым расположением цилиндров.

Транспортные компрессоры созданы на основе соответствующих стационарных холодильных машин с учетом специфических условий эксплуатации (толчки и сотрясения подвижного состава, стесненность помещений для размещения оборудования, повышенные требования к надежности и безопасности эксплуатации). Они могут быть одноступенчатыми или двухступенчатыми. Техническая характеристика компрессоров рефрижераторных вагонов постройки заводов ГДР и БМЗ приведена в таблице 15.

Компрессоры вагонов рефрижераторного подвижного состава и пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха должны удовлетворять следующим требованиям: иметь простую конструкцию, быть компактными, удобными и надежными в эксплуатации; иметь герметичные подвижные и неподвижные соединения, малую массу, минимальное воздействие инерционных сил; обеспечивать быстрое получение необходимых температур, безопасность труда в условиях движения поездов.

Под надежностью понимают вероятность безотказной работы компрессора в соответствии с его назначением на протяжении заданного времени. Долговечностью считают весь срок существования компрессора, включая время надежной работы и простоя по различным причинам.

Надежная работа компрессора в транспортных условиях определяется совершенством конструкции, качеством и точностью обработки и сборки деталей и узлов. Герметичность неподвижных частей компрессора достигается применением надежных прокладочных материалов и плотностью затяжки болтовых соединений, а подвижных частей – с помощью специальных устройств (например, сальников). Для уменьшения массы картеры, цилиндры с гильзами, крышки и поршни изготовляют из легких сплавов. Предпочтительны схемы расположения цилиндров V- и веерообразные с углом развала, обеспечивающим полное уравновешивание сил инерции движущихся масс. Кроме того, такое расположение цилиндров по сравнению с вертикальным позволяет сократить длину и высоту компрессора. Для уменьшения габаритных размеров и массы увеличивают также частоту вращения коленчатого вала, а для снижения пусковых моментов используют центробежные муфты, встроенные в маховик.

Унификация и стандартизация конструкций, то есть создание одинаковых узлов и деталей для компрессоров с неодинаковой холодопроизводительностью и работающих на разных хладагентах, значительно облегчает организацию серийного производства и позволяет снизить себестоимость изготовления и ремонта оборудования. В качестве унифицированных узлов и деталей в компрессорах используются станины, картеры или блок-картеры, валы, шатуны, поршни, поршневые кольца, клапаны, сальники, масляные насосы.

Максимально унифицированы отечественные аммиачные и фреоновые компрессоры с одинаковым ходом поршня 50, 70 и 130 мм различной производительности.

Поставляют компрессоры осушенными, заглушёнными, заправленными маслом и заполненными сухим азотом или фреоном (фреоновые компрессоры) и сухим азотом или воздухом (аммиачные компрессоры) до давления 0,03–0,1 МПа.

Аммиачные компрессоры рефрижераторных поездов и секций имеют водяное охлаждение с принудительной циркуляцией по замкнутой системе. Фреоновые компрессоры охлаждаются воздухом.

В следующих лекциях рассмотрим конструкции наиболее распространенных на железнодорожном транспорте холодильных компрессоров: прямоточных и непрямоточных многоцилиндровых с вертикальным или угловым расположением цилиндров.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector