Винтовые холодильные компрессоры

Винтовые компрессоры относятся к компрессорам объемного принципа действия. Рабочим органом винтовых компрессоров являются роторы или винты.

В компрессорах отсутствуют всасывающий и нагнетательный клапан, вместо них имеются всасывающие и нагнетательные окна.

Винтовые компрессоры-это измененная модификация роторного компрессора. Первые холодильные винтовые компрессоры появились только в 40-х годах.

Классификация винтовых компрессоров

1.По количеству роторов компрессоры делятся на однороторные, двухроторные и многороторные.

Однороторные компрессоры имеют один винт и два боковых уплотнительных диска. Преимущество таких компрессоров-простота конструкции,а недостаток-большие объемные потери из-за перетечек пара. Для уменьшения объемных потерь частоту вращения ротора увеличивают до .

Двухроторные компрессоры имеют два винта, зубъя которых входят во взаимное зацепление. Такой компрессор более сложный по конструкции по сравнению с однороторным.

Многороторные винтовые компрессоры состоят из трех и более роторов. Между роторами установлены специальные многогранные вставки. Он представляет собой несколько однороторных компрессоров, соединенных вместе. Они не нашли применения в холодильной технике из-за сложной конструкции и больших объемных потерь.

2.По направлению осей роторов: на вертикальные и горизонтальные.

Горизонтальные компрессры занимают большую площадь,но значительно удобнее в обслуживании и ремонте. Вертикальные винтовые компрессоры как правило применяются в судовых холодильных установках.

3.По степени герметичности: на сальниковые и бессальниковые.

Сальниковые компрессоры, как правило применются в аммиачных холодильных установках, а бессальниковые-в хладоновых.

4.По виду рабочего вещества: на компрессоры сухого сжатия (сухие), компрессоры мокрого сжатия (мокрые) и маслозаполненные винтовые компрессоры.

Сухие компрессоры работают на чистом паре холодильного агента без примесей. При этом увеличивается коэффициент теплопередачи теплооменных аппаратов и уменьшаются гидравлические потери в трубопроводах. В результате чего увеличивается холодильный коэффициент. В сухих компрессорах не допускается взаимное касание винтов друг о друга.(рис.24)

Для передачи вращения от одного ротора к другому устанавливают специальные синхронизирующие шестерни. Через зазоры между роторами и корпусом возникают большие перетечки, что приводит к значительным объемным потерям. В таких комрессорах также повышается частота вращения коленчатого вала до 10-12 тыс об/мин.

В мокрых компрессорах в полость сжатия впрыскивается жидкий холодильный агент. Жидкость уплотняет зазоры и отводит теплоту сжатия. В конце процесса сжатия весь жидкий холодильный агент выкипает. При этом уменьшаются объемные потери и уменьшается температура сжимаемого пара.

Недостатком мокрого сжатия является необходимость подачи жидкого холодильного агента из конденсатора. В испаритель поступает меньшее количетво холодильного агента, что приводит к уменьшению холодопроизводительности холодильной машины.

В маслозаполненных компрессорах в полость сжатия впрыскивается жидкое масло. В таких компрессорах разрешается взаимное касание зубъев ротора, отсутствуют синхронизирующие шестерни.(рис.25)

Масло выполняет три функции:

1.Уменьшает мощность трения

2.Уплотняет зазоры между ротором и корпусом

3. Отводит теплоту сжатия.

Недостатком таких компрессоров является наличие сложной масляной системы с маслоотделителем, маслосборником, маслоохладителем, масляным насосом, трубопроводов, запорной арматуры.

Преимущества винтовых компрессоров

1.Более высокие объемные и энергетические характеристики от 300 до 1500 кВт.

2.Высокая надежность и долговечность работы.

3.Хорошая уравновешенность конструкции.

4.Более высокое давление всасывания при одинаковой температуре кипения.

5.Простота конструкции.

6.Малое количество пар трения.

Недостатки винтовых компрессоров

1.Худшие объемные и энергетические характеристики при холодопроизводительности менее 300 кВт и более 1500 кВт.

2.Сложная и громоздкая масляная система.

3.Высокий уровень шума.

4.Сложность изготовления винтов.

5.Возможность работы в неблагоприятных режимах.

6.Для достижения больших скоростей необходимо использовать мультипликатор.

2. Компаудные схемы х.у. Принцип действия, разновидности, достоинства и недостатки.

Рис. Схема компаундной холодильной установки с одним промежуточным давлением:

1—конденсатор; 2— компрессор ступени высокого давления; 3, 4 — компрессоры ступени низкого давления; 5, 6 — циркуляционные ресиверы; 7 — компаундный ресивер; 8 — линейный ресивер

На рис. показана схема компаундной холодильной установки двухступенчатого сжатия с двукратным дросселированием хладагента, поддерживающей три температуры кипения, и с одной промежуточной температурой. Компрессорные агрегаты 3 и 4, поддерживающие соответственно температуры t₀₂ и t₀₃, всасывают пар соответственно из циркуляционных ресиверов 6 и 5 и нагнетают в компаундный ресивер 7 для охлаждения. Компрессорный агрегат 2 ступени высокого давления всасывает пар из компаундного ресивера 7, поддерживая температуру t₀₁, и на­гнетает в конденсатор 1, в котором пар конденсируется. Образовавшийся конденсат стекает в линейный ресивер 8. Жидкий хладагент из линейного ресивера, дросселируясь в регулирующем вентиле до давления р₀₁ поступает в компаундный ресивер 7. Затем, дросселируясь второй раз в регулирующих вентилях, поступает в циркуляционные ресиверы 6 с давлением р₀₂ и 5 с давлением р₀₃.

В охлаждаемые объекты с температурами t ПМ1, t ПМ2, t ПМ3 жидкий хладагент из компаундных 7 и циркуляционных 6 и 5 ресиверов подается насосами, а образовавшийся в охлаждающих приборах пар и неиспарившаяся жидкость возвращаются в ресиверы и разделяются. Достоинствами этой компаундной холодильной установки являются уменьшение числа аппаратов (промсосудов), сокращение длины трубопроводов, количества арматуры, приборов автоматики.В составе компаундной холодильной установки могут отсутствовать линейный и дренажный ресиверы, а процессы сжатия и дросселирования могут осуществляться с меньшими термодинамическими потерями.

Рис – Схема компаундной холодильной установки с двумя промежуточны­ми давлениями:

1 — конденсатор; 2 — компрессор ступени высокого давления; 3, 4 — компрессоры ступени низкого давления; 5 — циркуляционный ресивер; 6,7 — компаундные ресиверы; 8 — регулятор уровня высокого давления

Так, на рис. представлена схема компаундной холодильной установки трехступенчатого сжатия с трехкратным дросселированием хладагента. Здесь отсутствует линейный ресивер. Его функции выполняют компаундный ресивер 7, в котором создается запас хладагента и компенсируется неравномерность подачи хладагента в охлаждающие приборы потребителей холода, и регулятор уровня высокого давления 8, препятствующий перетеканию пара со стороны высокого давления на сторону низкого давления. Компрессорный агрегат 4 ступени низкого давления, поддерживающий температуру t₀₃, всасывает пар из циркуляцион­ного ресивера 5 и нагнетает в компаундный ресивер 6. Компрессорный агрегат 3 ступени низкого давления, поддерживающий температуру t₀₂, всасывает пар яз компаундного ресивера 6 и нагнетает в компаундный ресивер 7. Компрессорный агрегат ступени высокого давления 2, поддерживающий температуру t₀₁, всасывает пар из компаундного ресивера 7 и нагнетает в конденсатор 1, в котором пар конденсируется. Жидкий хладагент перепускается регулятором уровня высокого давления 8, дросселируется в регулирующем вентиле и поступает в компаундный ресивер 7, а затем последовательно дросселируется в регулирующих вентилях, поступая в компаундный 6 и циркуляционный 5 ресиверы.

В охлаждаемые объекты с температурами t ПМ1, t ПМ2, t ПМ3 жидкий хладагент из компаундных 7 и б и циркуляционного 5 ресиверов подается насосами, а образовавшийся в охлаждающих приборах пар и неиспарившаяся жидкость возвращаются в реси­веры и разделяются.

Поиск по сайту: