Рисунок 3.2 - Схема компрессора двойного действия: 1- картер; 2 - шатун; 3 - всасывающий клапан первой полости; 4 - соединительный шток; 5- поршень; 6 - всасывающий клапан второй полости; 7 - нагнетательный клапан второй полости; 8 - нагнетательный клапан первой полости. (Компрессор имеет не одну, а две рабочие полости цилиндра, расположенные с обеих сторон поршня, где пары сжимаются попеременно.)
4. По направлению движения агента в цилиндре:
а) прямоточные с движением агента в цилиндре в одном направлении;
б) непрямоточные, в которых агент меняет направление движения, следуя за поршнем.
Рисунок 3.3 - Схема поршневого компрессора: а – непрямоточный; б – прямоточный.
Компрессор (рис. 3.3а) 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 компрессор показан на (рис. 3.3б). 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.
Пары холодильного 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 Рк в полости 8 открываются нагнетательные клапаны 4 и по трубе 9 сжатие пары вытесняются в конденсатор холодильной установки.
5. По числу цилиндров:
а) одноцилиндровые;
б) многоцилиндровые.
6. По расположению осей цилиндра:
а) горизонтальные;
б) вертикальные;
в) угловые.
7. В зависимости от выполнения цилиндра и картера:
а) блоккартерные (с общей отливкой блока цилиндра и картера);
б) картерные с отдельными цилиндрами, отлитыми в виде блока или индивидуально.
8. По устройству кривошипно-шатунного механизма (Рис.3.4):
а) бескрейцкопфные простого действия;
б) крейцкопфные двойного действия.
Рисунок 3.4 - Схема поршневых компрессоров: а – крейцкопфный; б – бескрейцкопфный; 1 – всасывающий клапан; 2 – нагнетательный клапан; 3 – рабочие полости цилиндра; 4 – уплотнение штока; 5 – направляющая крейцкопфа; 6 – шатун; 7 – кривошип (коленчатый вал); 8 – крейцкопф; 9 – шток; 10 – поршень.
9. По типу привода:
а) с электродвигателем, насажденным на вал компрессора;
б) с непосредственным соединением через муфту;
в) с ременной передачей.
10. По степени герметичности:
а) герметичные со встроенным электродвигателем и заваренном кожухе без разъёмов;
б) бессальниковые (полугерметичные) со встроенным электродвигателем, но съёмными крышками;
в) сальниковые или открытые с уплотнением конца вала, выступающего из картера.
11. По холодильному агенту:
а) хладоновые;
б) аммиачные;
в) универсальные.
Детали поршневых компрессоров.
При анализе конструкций картеров следует уяснить, что в вертикальных и V-образных бескрейцкопфных компрессорах они являются основанием для крепления всех частей машины, кроме того, они воспринимают все возникающие в компрессоре усилия.
Основное требование, предъявляемое к картерам – достаточная жёсткость и прочность.
К верхнему фланцу картера шпильками крепят цилиндры. В средних и крупных компрессорах картеры отливают одним блоком с цилиндрами (блок-картер). Это уменьшает число разъёмов, улучшает герметичность и обеспечивает правильное положение осей цилиндров по отношению к оси отверстий под подшипники коленчатого вала.
Картеры и блоккартеры отливают из чугуна марки СЧ-18-36 или СЧ-24-40.
Следует помнить, что рабочий процесс – всасывание, сжатие и нагнетание паров хладагента осуществляется в цилиндрах. Стенки цилиндра испытывают силы от давления паров, упругость поршневых колец и нормальные силы кривошипно-шатунного механизма.
В средних и крупных компрессорах, работающих на аммиаке и хладоне-22, где температура нагнетания достигает 140оС, цилиндры имеют водяные охлаждающие рубашки. В компрессорах, работающих на хладонах 12, 22, 134а, 502, где температура нагнетания, как правило, не превышает 90оС, цилиндры и крышки выполняют с рёбрами для более интенсивного охлаждения их воздухом. Охлаждение цилиндров обеспечивает более экономичную работу компрессоров.
Цилиндры компрессоров отливают из чугуна марки СЧ-18-36 или СЧ-21-40.
Студентам следует обратить внимание, что в вертикальных и V-образных бескрейцкопфных компрессорах устанавливают поршни тронкового типа. Они представляют собой цельную полую конструкцию. Поршень прямоточного компрессора – тронковый проходной, имеет удлинённую форму. В нём предусмотрены окна и каналы, по которым пары холодильного агента из всасывающего трубопровода поступают к всасывающим клапанам, расположенным в верхней части поршня.
Всасывающая полость отделяется от картера перегородкой в поршне.
Поршни выполняют из высококачественных чугунов типа СЧ-21-40 или СЧ-24-44, а также из алюминиевого сплава (без присадки магния) марки А-5. Для малых поршневых колец применяют чугун или низкоуглеродистую сталь.
Обратить внимание, что различают уплотнительные кольца, служащие для создания плотности между поршнем и стенками цилиндра при движении и маслосъёмные, удаляющие избыток масла со стенок цилиндра. В вертикальных компрессорах уплотнительные кольца располагают в верхних канавках поршня. а в нижней канавке или непосредственно за уплотнительными кольцами ставят маслосъёмные кольца. Маслосъёмные отличаются от уплотнительных колец тем, что на наружной поверхности их имеется скос, образующий конусную поверхность. На поршень маслосъёмные кольца устанавливают конусом вверх.
Поршневые кольца изготавливают из чугуна марки СЧ-21-40 с твёрдостью по Роквеллу 91-102 единицы. В настоящее время внедряются неметаллические поршневые кольца из фторопластовой композиции.
Анализируя конструкцию шатуна, студентам следует обратить внимание на то, что в герметичных компрессорах верхняя и нижняя головки шатуна неразъёмные, в открытых – нижняя головка разъёмная, а верхняя – неразъёмная. Разъемная головка заливается баббитом и закрепляется на коленчатом валу шатунными болтами. Между половинками головки шатуна с каждой стороны закладывается набор тонких регулировочных прокладок. При небольшом износе баббита можно снять часть прокладок и обеспечить прежний зазор между валом и внутренней поверхностью головки шатуна (так называемая перетяжка подшипника). Если слой баббита небольшой толщины, регулировочных прокладок не ставят. В компрессорах новых моделей ставят тонкостенные баббитовые вкладыши. Такой вкладыш имеет два слоя стальной ленты толщиной 0,25мм, покрытый слоем баббита толщиной 1,7мм. В этом случае набор регулировочных прокладок не ставится. Шатуны с нижними разъемными головками изготовляются коваными или штампованными с последующим отжигом и нормализацией. Материалом служит углеродистая сталь 45 и сталь 40. Шатуны с двумя неразъемными головками мелких хладоновых компрессоров изготовляют из бронзы или алюминия.
Следует помнить, что коленчатые валы – одна из наиболее ответственных деталей компрессора. Они должны быть жесткими, прочными, а его трущиеся поверхности износоустойчивыми. Коленчатый вал вертикального компрессора имеет число колен, соответствующее числу цилиндров. Колена смещены на 160ºС. На щеках вала имеются противовесы, которые служат для уравновешивания сил инерции.
Для V и VV- образных компрессоров применяют двухколенчатые валы с удлиненными шатунными шейками. На каждую шейку вала крепят два или четыре шатуна.
В некоторых мелких компрессорах (например, в герметичных) применяют эксцентриковые валы.
Коленчатые валы компрессора изготовляют из углеродистой стали 45 или хромистой стали 40Х в виде поковки либо штамповки (малых размеров). Для создания износостойкости шейки вала закаливают и отпускают до твердости НРС = 50 : 60. Нагрев шеек ведется токами высокой частоты. После термообработке их шлифуют.
Студент должен знать, что для уплотнения вала, выступающего из картера служат сальники. Правильная работа сальников обеспечивает герметичность компрессора и надежность работы.
Сальники бескрейцкопфных компрессоров подразделяются на сильфонные и пружинные. Плотность между кольцами в таких сальниках достигается за счет упругости сильфонов, пружин или мембран, а также благодаря масляной ванне, создающей дополнительный гидравлический затвор.
Надо помнить, что всасывающие и нагнетательные клапаны в холодильных компрессорах самодействующие, т. е. открываются под действием упругости пластины или пружины.
Чаще всего применяют пластинчатые самопружинящие клапаны, которые создают надежную плотность и большое проходное сечение. Пластины таких клапанов изготовляются из тонколистовой пружинистой стали толщиной от 0,2 до 1мм.
В малых непрямоточных хладоновых компрессорах всасывающие и нагнетательные клапаны расположены в верхней части цилиндра (в клапанной доске). В прямоточных компрессорах всасывающие клапаны располагают в верхней части поршня, а нагнетательные – во внутренней крышке цилиндра.
Обратить внимание на требования, предъявляемые к клапанам:
максимальное проходное сечение при минимальном мёртвом пространстве, своевременная посадка на седло, плотность клапанов как при работе, так и при остановке компрессора и долговечность работы (для малых машин до 10000 часов, для крупных и средних до 3000 часов). Плотность клапанов считают удовлетворительной, если после остановки компрессора, работающего при давлении нагнетания 0,8 МПа и всасывания 0,053 кПа, повышение давления на всасывающей стороне компрессора не будет превышать 0,00133 МПа за 15 мин.
Компрессор 2ФВ-4/4,5
Является базовым для холодильных агрегатов ФА-0,7, ФАК-1,1 и ФАК-1,5. При изучении конструктивных особенностей обратить внимание на устройство сальникового уплотнения коленчатого вала компрессора, его смазки. Уплотнение состоит из внутреннего и наружного сильфонных сальников, состоящих из упругого резинового кольца, стойкого к хладону и смазочному маслу, на которое плотно насажено стальное кольцо. Оба кольца вращаются вместе с валом. Затем на вал свободно надет узел, состоящий из сильфона (двухслойная гофрированная трубка), к одному концу которого припаяно бронзовое кольцо, к другому – направляющий стакан. Направляющий стакан закреплён на прокладках крышкой к картеру, поэтому бронзовое кольцо с сильфоном неподвижны. Пружина, надетая на сильфон, одним концом упирается в бронзовое кольцо и прижимает его к вращающемуся стальному кольцу цилиндра.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
