Класифікація та область застосування компресорів

Компресор є одним з основних елементів компресійної холодильної машини (установки). Він призначений для відсмоктування парів холодоагенту з випарника, щоб підтримувати в ньому постійний тиск кипіння, і для стиснення пари до тиску, при якому вони могли б конденсуватися при високій температурі за рахунок охолодження водою або повітрям.

Тиск парів або газів можна підвищити шляхом безпосереднього зменшення їх обсягу або повідомлення потоку в робочому колесі великій швидкості. Повідомлена газу або пару кінетична енергія в останньому випадку переходить в енергію тиску в спрямовуючий апараті.

До основних типів компресорів відносяться:

  • поршневі з прямолінійним зворотно-поступальним рухом поршнів в циліндрах;
  • ротаційні з обертовими і котяться поршнями;
  • відцентрові - турбокомпресори;
  • гвинтові з двома або трьома роторами.

Найбільше застосування на транспорті мають поршневі компресори, що працюють за принципом зменшення обсягу робочої порожнини. Поршневі компресори можна класифікувати за багатьма ознаками:

1) за вживаним холодоагенту:

  • аміачні А;
  • фреонові Ф;
  • вуглекислотні та інші;

Деякі компресори можуть працювати на різних хладагентах. Так, випускаються уніфіковані компресори для роботи на аміаку або фреоне-22, хладоне-12;

2) за кількістю циліндрів:

3) по розташуванню осей циліндрів:

  • вертикальні В (рис. 1, а);
  • горизонтальні Г (рис. 1, б);
  • кутові з V-подібним розташуванням циліндрів (рис. 1, д);

4) по використанню робочих порожнин:

  • одинарної дії, в яких холодоагент стискується тільки однією стороною поршня (див. рис. 1, а);
  • подвійної дії, в якому стиснення холодоагенту здійснюється по черзі обома сторонами поршня (див. рис. 1, б);

5) за кількістю ступенів стиснення:

  • одноступінчасті (рис.1, а і б);
  • двоступеневі (рис. 1, в);
  • багатоступінчасті;

6) по конструкції кривошипно-шатунного механізму:

  • крейцкопфні (компресори подвійної дії);
  • бескрейцкопфние;

7) за характером руху парів холодоагенту в циліндрі:

  • прямоточні (рис. 1, е), коли пари рухаються в одному напрямку, проходячи через всмоктуючий клапан у поршні, а потім - через нагнітальний в кришці циліндра;
  • непрямоточний (рис.1, а-д), коли рух пари відбувається відповідно до напряму руху поршня;

8) по ряду конструктивних ознак - картерів і блок-картерів (блок і картер в загальній литві); з примусовою змазкою, з мастилом розбризкуванням; з водяним і повітряним охолодженням циліндрів;

Мал. 1 - Схеми поршневих компресорів

9) по розташуванню рами - горизонтальні з вильчатого рамою (рис. 2, а) і з багнетною байонетною (рис. 2, б); ліві, у яких маховик знаходиться зліва (рис. 2, в), якщо дивитися на циліндр від колінчастого вала (по стрілці), і праві (рис. 2, г);

10) за стандартною холодопроизводительности:

  • дрібні - до 3,5 кВт (до 3 тис. ккал / год);
  • малі - від 3,5 до 23 кВт (від 3 до 20 тис. ккал / год);
  • середні - від 23 до 105 тис. Вт (від 20 до 90 тис. ккал / год);
  • великі - понад 105 тис. Вт (понад 90 тис. ккал / год);

11) за типом приводу - з приводом від електродвигуна, насадженого безпосередньо на вал компресора, через муфту і з приводом через ремінну передачу;

12) за місцем установки:

13) за ступенем герметичності:

  • герметичні з вбудованим в корпус електродвигуном без роз'ємів (наприклад, агрегати домашніх холодильників);
  • безсальникові (напівгерметичні) з вбудованим електродвигуном, але з від'ємними кришками; сальникові або відкриті з ущільненням кінця вала, що виступає з картера;
  • з відкритим картером і сальниковим ущільненням штока на виході його з циліндра (крейцкопфні подвійної дії).

Мал. 2 - Схеми рам горизонтальних аміачних компресорів

Компресори, кінець колінчастого вала яких виступає з картера через сальник і може бути з'єднаний з валом двигуна, називають компресорами відкритого типу. Компресор, ув'язнений разом з електродвигуном в герметично закритий кожух, називається герметичним. До герметичним компресорів відносяться малі компресорні агрегати, що застосовуються для домашніх холодильників. Більші герметичні компресори мають знімні кришки циліндрів для зручності обслуговування поршнів і клапанів, тому їх іноді називають напівгерметичними.

Герметичні та негерметичні компресори простої дії холодопродуктивністю до 10000 Вт застосовуються на залізничному транспорті для охолодження ізотермічних вагонів, контейнерів, в вагонах-ресторанах і індивідуальних кондиціонерах, а також на підприємствах торгівлі, громадського харчування та в інших галузях народного господарства для охолодження шаф, прилавків, вітрин , торгових автоматів, невеликих камер. Такі компресори застосовують у фреонових автоматичних установках.

Прямоточні вертикальні і V-подібні компресори бескрейцкопфние (без повзунів) простого дії випускають середньої і великої холодопродуктивності (від 10000 до 350000 Вт) для аміачних і фреонових холодильних установок. Їх широко використовують на залізничному транспорті в рефрижераторних поїздах і секціях і для отримання штучного водного льоду на льдозаводах.

Горизонтальні компресори крейцкопфні з повзуном подвійної дії виготовляються тільки великої холодопродуктивності (понад 600000 Вт). Ці компресори працюють на аміаку і використовуються в стаціонарних холодильних установках харчової та хімічної промисловості, на льдозаводах. Вони мають значну вагу і габаритні розміри. Технічна характеристика аміачних і фреонових компресорів, що випускаються вітчизняною промисловістю, приведена в табл. 14.

Примітка. Аміачні і фреонові компресори мають такі умовні позначення: АВ - аміачний одноступінчатий вертикальний компресор; АУ і АУУ -амміачние одноступінчасті компресори з кутовим розташуванням циліндрів; АТ -амміачний одноступінчатий опозитний (горизонтальний) компресор; ФВ і ФГ -фреоновий одноступінчатий компресор вертикальний і горизонтальний: ФУ і ФУП - фреонові одноступінчасті компресори з кутовим розташуванням циліндрів; ФУ БС, ФУП БС - фреонові одноступінчасті безсальникові компресори з кутовим розташуванням циліндрів.

Транспортні компресори створені на основі відповідних стаціонарних холодильних машин з урахуванням специфічних умов експлуатації (точки і потрясіння рухомого складу, скрутність приміщень для розміщення обладнання, підвищені вимоги до надійності і безпеки експлуатації). Вони можуть бути одноступінчастими або двоступінчастими. Технічна характеристика компресорів рефрижераторних вагонів побудови заводів НДР і БМЗ приведена в таблиці 15.

Компресори вагонів рефрижераторного рухомого складу і пасажирських вагонів з кондиціонуванням повітря повинні відповідати таким вимогам: мати просту конструкцію, бути компактними, зручними і надійними в експлуатації; мати герметичні рухомі та нерухомі з'єднання, малу масу, мінімальний вплив інерційних сил; забезпечувати швидке отримання необхідних температур, безпеку праці в умовах руху поїздів.

Під надійністю розуміють ймовірність безвідмовної роботи компресора відповідно до його призначенням протягом заданого часу. Довговічністю вважають весь термін існування компресора, включаючи час надійної роботи і простою з різних причин.

Надійна робота компресора в транспортних умовах визначається досконалістю конструкції, якістю і точністю обробки і складання деталей і вузлів. Герметичність нерухомих частин компресора досягається застосуванням надійних прокладок і щільністю затягування болтових з'єднань, а рухомих частин - за допомогою спеціальних пристроїв (наприклад, сальників). Для зменшення маси картери, циліндри з гільзами, кришки і поршні виготовляють з легких сплавів. Слід надавати перевагу схеми розташування циліндрів V- і віялоподібні з кутом розвалу, що забезпечує повне урівноваження сил інерції рухомих мас. Крім того, таке розташування циліндрів у порівнянні з вертикальним дозволяє скоротити довжину і висоту компресора. Для зменшення габаритних розмірів і маси збільшують також частоту обертання колінчастого вала, а для зниження пускових моментів використовують відцентрові муфти, вбудовані в маховик.

Уніфікація і стандартизація конструкцій. тобто створення однакових вузлів і деталей для компресорів з неоднаковою холодопроизводительностью і працюють на різних хладагентах, значно полегшує організацію серійного виробництва і дозволяє знизити собівартість виготовлення і ремонту устаткування. Як уніфікованих вузлів і деталей в компресорах використовуються станини, картери або блок-картери, вали, шатуни, поршні, поршневі кільця, клапани, сальники, масляні насоси.

Максимально уніфіковані вітчизняні аміачні і фреонові компресори з однаковим ходом поршня 50, 70 і 130 мм різної продуктивності.

Постачають компресори осушення, заглушений, заправленими маслом і заповненими сухим азотом або фреоном (фреонові компресори) і сухим азотом або повітрям (аміачні компресори) до тиску 0,03-0,1 МПа.

Аміачні компресори рефрижераторних поїздів та секцій мають водяне охолодження з примусовою циркуляцією по замкнутій системі. Фреонові компресори охолоджуються повітрям.

У наступних лекціях розглянемо конструкції найбільш поширених на залізничному транспорті холодильних компресорів: прямоточних і непрямоточний багатоциліндрових з вертикальним або кутовим розташуванням циліндрів.

Схожі статті