28
превращается в механическую работу, и обратный (холодильный), в котором эта механи-
ческая работа используется для получения холода. В качестве рабочих тел в пароэжекторных
холодильных машинах могут быть использованы вода, аммиак и хладоны. Однако
практически применяют чаще всего пароводяные эжекторные холодильные машины, в
которых рабочим телом и одновременно хладоносителем служит вода.
Пароводяные эжекторные холодильные машины работают при температуре кипения
выше 0°С. В них охлаждают воду для установок кондиционирования воздуха и
производственно-технологических нужд. Холодильный цикл протекает при давлении ниже
атмосферного, температура кипения рабочей воды обычно 2 — 15 °С,
что соответствует
остаточному давлению в испарителе 700 — 1700 Па. Показатель μ современных
пароэжекторных холодильных машин в зависимости от условий работы и конструкции
составляет 0,14 — 0,18.
Машины обычно выполняют в виде агрегатов, включающих теплообменные
аппараты, эжекторы и внутримашинный трубопровод с запорной, регулирующей и защитной
арматурами. Агрегатированные пароэжекторные холодильные машины имеют
холодопроизводительность от 200 до 2000 кВт.
ГЛАВА 4
КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
4.1. Поршневые компрессоры
Виды поршневых компрессоров. Поршневые компрессоры подразделяют по
холодопроизводительности,
виду холодильного агента, области применения, устройству
кривошипно-шатунного механизма, конструкции корпуса, расположению цилиндров,
направлению движения пара в последних, числу степеней сжатия, степени герметичности и
некоторым другим признакам.
По холодопроизводительности поршневые компрессоры подразделяют на малые (
Q
0
до 12 кВт), средние
(Q
0
12—
120 кВт) и крупные (
Q
0
более 120 кВт).
По виду холодильного агента различают аммиачные, хладоновые (фреоновые) и
универсальные компрессоры.
В зависимости от области применения компрессоры подразделяют на стационарные,
транспортные и др.
По устройству кривошипно-шатунного механизма
различают компрессоры
крейцкопфные, или ползунковые (двойного действия), и бескрейцкопфные (простого
действия).
Крейцкопфные
компрессоры
бывают
в
основном
одноцилиндровые,
горизонтальные, сальниковые, непрямоточные (см. рис. 6).
Наиболее распространены бескрейцкопфные открытые компрессоры вертикальные и
V-
образные, прямоточные и непрямоточные (рис. 10).
Число цилиндров у бескрейцкопфных компрессоров колеблется от 2 до 16.
Двухцилиндровые компрессоры, как правило, вертикальные. Если цилиндров больше,
применяют различные пространственные схемы их расположения.
Бескрейцкопфные компрессоры разнообразны по конструктивному исполнению.
По конструкции корпуса компрессоры подразделяют на блок-картерные (общая
отливка блока с картером) и разъемные (блок цилиндров и картер представляют собой
отдельные детали).
Большое распространение получили блок-картерные компрессоры. В цилиндровую
часть блок-картера вставляют сменные цилиндровые гильзы. Блок-картерные компрессоры
по сравнению с разъемными отличаются большей жесткостью и прочностью при меньшей
толщине стенок цилиндров; их изготовление и ремонт проще.
29
В зависимости от кинематической схемы и расположения оси цилиндров
компрессоры делят на прямоточные и непрямоточные;
горизонтальные и вертикальные; с
угловым расположением цилиндров — V-, W-образные или веерные, крестообразные,
звездообразные.
В прямоточном компрессоре всасывающие клапаны располагаются на днище
поршня, а нагнетательные — в верхней части цилиндра, в ложной крышке.
В непрямоточных компрессорах клапаны всасывающие и нагнетательные
размещаются в верхней части цилиндра — на клапанной доске. При движении поршня вниз
давление в цилиндре компрессора становится ниже, чем во всасывающей полости, и пар
проходит через
вентиль во всасывающую полость, а затем через всасывающий клапан в
полость цилиндра. При движении поршня вверх пар сжимается до давления конденсации и
через нагнетательный клапан попадает в нагнетательную полость.
По числу степеней сжатия компрессоры бывают одно- и многоступенчатые.
По степени герметичности и числу разъемов компрессоры подразделяют:
на герметичные — со встроенным электродвигателем в запаянном кожухе без
разъемов;
бессальниковые — со встроенным электродвигателем, с разъемами и съемными
крышками;
открытые, или сальниковые, в которых ведущий вал уплотняется при помощи
сальника;
простого действия, в которых сжатие пара осуществляется
одной стороной
поршня, и двойного действия, в которых обе стороны поршня рабочие.
Герметичные компрессоры — компрессор и электродвигатель заключены в общий
герметически закрытый сварной стальной кожух. Электродвигатели устанавливают
однофазные и трехфазные асинхронные. Ротор электродвигателя насаживается непосред-
ственно на вал компрессора. Частота вращения вала может быть близка к 50 с
-1
, что
позволяет уменьшить геометрические размеры, габариты и массу компрессора при той же
холодопроизводительности. Обмотка электродвигателя охлаждается потоком всасываемого
пара
холодильного агента, благодаря чему возможно повышение на него нагрузки.
Герметичные машины почти бесшумны. Их холодопроизводительность находится в
пределах от нескольких сотен ватт до 10 кВт. Герметичные компрессоры изготавливают для
трех различных диапазонов температур кипения холодильного агента: С —
среднетемпературного от-25 до +10
о
С; Н - низкотемпературного от -40 до -25 °С и В —
высокотемпературного от -10 до +10 °С.
Компрессоры С используют в торговом холодильном оборудовании и бытовых
холодильниках. В бытовых холодильниках применяют в основном одноцилиндровые
поршневые непрямоточные герметичные компрессоры с вертикальным цилиндром и
горизонтальным валом. Электродвигатели в последнее время используют однофазные
асинхронные с пусковой обмоткой и короткозамкнутым ротором, скорость вращения
которого,
а следовательно, и вала компрессора 50 с
-1
.
Компрессоры Н применяют в низкотемпературном холодильном оборудовании и
небольших морозильных устройствах.
Компрессоры В используют для кондиционеров, охладителей напитков, соков,
молока и других устройств.
Бессальниковые компрессоры непрямоточные. Разъемное соединение и съемные
крышки обеспечивают доступ к их внутренним частям. Обмотки электродвигателей, как и
герметичных компрессоров, охлаждаются всасываемым паром холодильного агента.
Отличительная особенность бессальниковых компрессоров – отсутствие сальников,
так как электродвигатель находится на одном валу с компрессором и располагается в его
картере. Такая конструкция позволяет уменьшить габариты и
практически полностью
исключить утечку рабочего тела.
Холодопроизводительность таких компрессоров находится в пределах от нескольких
до нескольких десятков киловатт (средние по величине холодопроизводительности
компрессоры).