- •Лабораторный практикум
- •Холодильное и вентиляционное оборудование
- •Холодильное и вентиляционное оборудование
- •Работа № 1 Анализ конструкции вентиляторов
- •Работа № 2 Снятие характеристики центробежного вентилятора
- •2. Обработка опытных данных
- •Работа № 3 Анализ конструкции основных узлов и деталей поршневых компрессоров
- •Работа № 4 Изучение молокоохладительной установки мху-8с
- •1. Продолжительность бактерицидной фазы в
- •Работа № 5 Испытание бытового холодильника
- •2. Краткие технические данные холодильника
- •2. Результаты испытаний
- •Работа № 6 Анализ конструкции бессальниковых хладоновых машин
- •Работа № 7 Анализ конструкций герметичных компрессов
- •2. Основные параметры поршневых герметичные компрессоров
- •3. Основные параметры поршневых герметичных
- •4. Технические характеристики герметичных поршневых компрессоров
- •5. Основное узлы и детали герметичных поршневых компрессоров
- •Рекомендации, пример расчета и задания для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине
- •1. Номера заданий
- •1. Параметры узловых точек
- •Тематический план
- •Рекомендуемая литература
- •Набор н.А. Бочкина
- •428000, Г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 29.
Работа № 7 Анализ конструкций герметичных компрессов
Оборудование и приспособления: герметичные компрессоры типа ФГ-0,100 и ФГ-О,14, плакаты.
Компрессоры малых холодильных машин, в том числе применяемых в торговом холодильном оборудовании, классифицируют по конструктивному признаку на герметичные, сальниковые, бессальниковые (полугерметичные), по принципу работы на поршневые и ротационные.
Герметичные компрессоры выпускают поршневые с электродвигателями трехфазного и однофазного переменного тока, ротационные с электродвигателями однофазного переменного тока, сальниковые - поршневые, бессальниковые - поршневые со встроенными электродвигателями трехфазного переменного тока.
Различают три типа герметичных компрессоров: фреоновые поршневые ФГ, фреоновые поршневые экранированные ФГэ, фреоновые ротационные ФГр. По режиму работы компрессоры бывают трех исполнении: С - среднетемпературные с номинальной температурой кипения хладагента - -15°С; В - высокотемпературные - +50С, H -низкотемпературные - -350С. Компрессоры среднетемпературные .обозначают ФТС, ФГрС и ФГэС; низкотемпературные - ФГН, высокотемпературные - ФТВ, ФГрВ. Компрессоры ФГС, ФГрС и ФГэС предназначены для среднетемпературного, ФГН-для низкотемпературного торгового холодильного оборудования; ФГВ и ФГрВ - для автоматов газированной воды, охладителей напитков, осушителей воздуха и кондиционеров.
Среднетемпературные компрессоры работают на хладагенте R12. В технически обоснованных случаях можно использовать также хладагентR22. Низкотемпературные компрессоры работают на хладагентеR22 иR502, высокотемпературные - наR12 иR22.
Герметичный компрессор имеет встроенный электродвигатель. Статор последнего отделен от ротора экраном из нержавеющей стали, приваренным к кожуху компрессора.
Преимущества герметичных компрессоров .по сравнению с сальниковыми и бессальниковыми заключаются в следующем: они надежнее в работе, обладают меньшей массой и габаритами. Однако сальниковые и бессальниковые компрессоры характеризуются более высокой ремонтопригодностью даже в условиях эксплуатации.
По частоте вращения компрессора разделяют на имеющие синхронную частоту 25 и 50 с-1(притоке частотой 50Гц), 30 и 60с-1(при 60Гц), 50 и 66,7с-1при 400Гц). В настоящее время изготавливают модели с частотой 50 и 60с-1.
Классификация герметичных компрессоров
По числу цилиндров компрессоры могут быть с 1, 2, 3, 4 и более цилиндрами.
Герметичные компрессоры могут иметь в кожухе давление всасывания или давление нагнетания (поршневые компрессоры, как правило, имеют в кожухе давление всасывания, ротационные - давление нагнетания).
По производительности компрессоры с объемом, описанным поршнями до 3,5 дм3/с(около 12,5м3/ч) относят к малым, а с объемом более 3,5дм3/с- к крупным.
К поршневым герметичным относят также экранированные компрессоры, ротор двигателя которых отделен от статора тонкостенным экраном, приваренным к кожуху (ротор омывается холодильным агентом, статор - воздухом). Экранированные компрессоры характеризуется повышенной ремонтопригодностью, но энергетически они менее эффективны, чем герметичные и имеют худшие виброакустические характеристики.
Малые герметичные поршневые компрессоры используют в бытовых холодильниках и в торговом оборудовании малой емкости (прилавки, витрины, охладители напитков, льдогенераторы и др.) преимущественно полностью монтируемом на заводе изготовителе.
Крупными герметичными компрессорами комплектуют машины для охлаждения воды и других жидких теплоносителей, торговое холодильное оборудование большой емкости, специализированные машины для с.-х., автономные кондиционеры, термокамеры и др. Окончательная сборка таких машин, как правило, производится на месте эксплуатации.
Компрессоры с кривошипно-кулисным механизмом получили наибольшее распространение в домашних холодильниках. Боле крупные компрессоры изготавливают преимущественно с кривошипно-шатунным механизмом. Аксиальные компрессоры с косой шайбой применяют главным образом в автомобильных кондиционерах.
Ротационными компрессорами комплектуют среднетемпературные холодильные шкафы, наприлавочные витрины, автоматы газированной воды, водоохладители, льдогенераторы, наибольшее применение они находят в бытовых кондиционерах.
Экранированные поршневые компрессоры имеют ограниченное применение (в основном в торговом оборудовании).
Поршневые герметичные компрессоры изготавливают Харьковский завод холодильных машин (ХЗХМ), московский завод «Искра» и др. Ротационные герметичные компрессоры изготавливают рижский завод «Компрессор» ( РЗК ), бакинский завод «Кондиционер» и др.; экранированные поршневые компрессоры - Ярославский завод холодильных машин (ЯЗУМ). Производством герметичных компрессоров для бытовых холодильников занят ряд заводов, крупнейший среди которых - Мажейкяйский завод компрессоров.
Первые поршневые герметичные компрессоры для бытовых холодильников в СССР, изготовлявшиеся Харьковским тракторным заводом, работали на сернистом ангедриде.
В начале 50-х годов завод им. Лихачева (ЗИЛ) начал производство фреоновых герметичных компрессоров бытовых холодильников. Компрессор КХ-1005 (рис.1) одноцилиндровый, холодопроизводительностью 130 Вт(около 110ккал/ч), с синхронной частотой вращения 25с-1(1500об/мин). Ротор электродвигателя 3 консольно укреплен на горизонтальном коленчатом валу 2. Клапаны упругие. Кожух компрессора сварной. В одной из стальных крышек кожуха впаяны проходные контакты 4 встроенного электродвигателя. Компрессор установлен на наружных пружинных виброизоляторах 1. Смазка принудительная с помощью ротационного насоса. Диаметр цилиндра 27мм, ход поршня 16мм. Коленвал 1 горизонтальный, шатун с разъемной нижней головкой. Противовес 10 прикреплен к ротору 9. Пластина 4 всасывающего клапана прижата крышкой8 к цилиндру, пластина 6 нагнетательного клапана расположена между крышкой 8 и плитой 5, соединенных заклепкой7.Смазка принудительная, ротационным насосом, ротором которого служит часть коленвала с эксцентриковой выточкой. Масло подается к подшипнику 13 и через сверление в валу к подшипнику 14, редукционному клапану 15 и в цилиндр компрессора. Глушители шума всасывания состоят из двух, а нагнетания из четырех штампованных камер с отверстиями в перегородках. Виброизоляторы пружинные внешние, от двух до четырех в зависимости от исполнения компрессора. Кожух из стальной оребренной трубы, к которой приварены две крышки. В кожух запрессованы статор электродвигателя и фланец корпуса компрессора.
Электродвигатель однофазный с -расщепленной фазой номинальной мощностью 90 Вт, напряжение 220 В(модель КХ-1010) или 127В(модель КХ-1005). Масса компрессора 14кг.
Рис. 1. Герметичный компрессор бытового холодильника КХ-1005
Это - основная модель, применявшаяся в отечественных бытовых холодильниках до освоения компрессора ФГ-0,100.
Через несколько лет ХЗХМ начал серийно изготовлять герметичные компрессоры для торгового холодильного оборудования.
В 50-х годах ХЗХМ, а после и Мелитопольский завод холодильных машин (МВЖ) начали изготавливать бессальниковые компрессоры.
С 1966 года Рижский завод холодильных машин (РЗХМ) начал выпуск герметичных ротационных компрессоров ФГр 0,35-1 номинальной холодопроизводительностью 405 Вт(350ккал/ч), с частотой вращения 25с-1(1500об/мин). В настоящее время ХЗХМ и РЗХМ производят герметичные компрессоры с синхронной частотой вращения 50с-1(3000об/мин).
В зависимости от холодопроизводительности герметичные компрессоры можно разделить на две основные группы. Компрессоры холодопроизводительностъю до 1800 Вт(около 1500ккал/ч) применяют преимущественно в бытовых холодильниках и торговом холодильном оборудовании. Холодильный агент - фреонR12 (в низкотемпературных компрессорах также фреоныR22 иR502). Герметичные компрессоры холодопроизводительностью более 1800Втиспользуют в основном в кондиционерах. Холодильный агент - фреонR22.
Деление это условно; иногда одни и те же модели компрессоров применяют в обеих группах.
В бытовых холодильниках применяют одноцилиндровые герметичные компрессоры, работающие на фреоне R12. Современные модели имеют синхронную частоту вращения 50с-1(приf= 50Гц), вертикальный вал, кривошипно-кулисный или шатунно-кривошипный (с разъемным шатуном) механизм движения. Широко распространены также более ранние конструкции с частотой вращения 25с-1, с горизонтальным валом и шатунно-кривошипный механизмом.
Компрессоры для бытовых холодильников в Росии изготавливают только герметичными.
Компрессор ФГ 0,100 с вертикальным валом и горизонтальным цилиндром (рис. 2) в настоящее время является основной моделью компрессоров для бытовых холодильников отечественного производства. Частота вращения 50 с-1(3000об/мин). Диаметр цилиндра 22мм, ход поршня 12мм. Холодопроизводительностъ (приt0= -200С,tк = 550С) равна 116Вт(100ккал/ч). Механизм движения кривошипно-кулисный внутри кулисы 7 перемещается ползун 8 с помощью кривошипа 6. Поршень 5 припаян к кулисе 7. В качестве масляного насоса используется вал 11, в котором сделано вертикальное отверстие смещенное относительно оси. Масло, под действием центробежной силы подается в спиральные канавки на поверхности коренной и шатунной шеек вала. Клапаны упругие консольные. Всасывающий и нагнетательные глушители отлиты заодно с чугунным корпусом 3. Цилиндр 4 и статор 2 прикреплены к корпусу 3 болтами.
Виброизоляторы 13 внутренние пружинные, нагнетательная трубка 9 упругая, поэтому вибрации компрессора передаются на корпус ослабленными и шум меньше. Крышка 10 сварного кожуха 1 ограничивает перемещение корпуса вверх в местах установки штифтов 12 виброизоляторов.
Рис. 2. Герметичный компрессор ФГ-0,100: а - разрез, б - габаритные размеры: 1 - кожух, 2 - статор; 3 - корпус; 4 - цилиндр; 5 - поршень; 6 - кривошип; 7 - кулиса; 8 - ползун; 9 - трубчатый глушитель; 10 - крышка кожуха; 11 - вал; 12 - штифты виброизолятора; 13 -виброизолятор пружинный
Электродвигатель однофазный с расщепленной фазой. Кожух компрессора должен сохранять прочность и плотность при избыточном давлении 2 МПа. Уровень звука компрессора в установившемся режиме не более 43дБА; при пуске и остановке 50дБА. В меньшем масштабе выпускается компрессор ФГ-0,125.
Некоторые заводы продолжают выпуск компрессоров ФГ-0,14 (модели КХ-1005 и КХ-1010), которые имеют холодопроизводительность 165 Вт (140ккал/ч) при температурах кипения - 150С, конденсации 300С, всасывания 150С, переохлаждения 550С.
В результате повышения частота вращения вдвое, облегчения конструкций, отказа от отдельного насоса значительно сократилась трудоемкость изготовления, масса компрессора уменьшилась в полтора раза.
Герметичные поршневые компрессоры применяют в агрегатах торгового холодильного оборудования (ТХО), кондиционерах и других холодильных установках. Выпускают герметичные поршневые компрессоры в двух исполнениях, различающихся частотой вращения вала встроенного электродвигателя: 25 с-1и 50с-1.
Наиболее крупным производителем герметичных поршневых компрессоров за рубежом является фирма «Тесumseh» (СЖ) вместе с работающими по ее лицензиям фирмами Франции, Италии, Испании и др. Холодильный агент фреонR12.
Градация компрессоров, используемых в торговом холодильном оборудовании, обусловлена ГОСТ 22502-83 «Агрегаты холодильные герметичные для торгового оборудования». В градацию входят компрессоры со встроенными электродвигателями, частота вращения вала которых 25 и 50 с-1, исполнения С, Н и В (табл.1).
Градации компрессоров позволяют подобрать к агрегатам холодильного оборудования, кондиционеров и др холодильных установок малой производительности.
Диапазон работы герметичных компрессоров
Исполнение |
Температура, 0С | |||
кипения хладагента |
конденсации хладогента |
всасывания хладогента |
окружающего воздуха | |
среднетемпературное |
-25…-10 |
до +55 |
до+35 |
+5…+45 |
низкотемпературное |
-40…-25 |
до+55 |
до+35 |
+5…+45 |
высокотемпературное |
-10…+10 |
до+55 |
до+35 |
+5…+45 |
Электродвигатели обеспечивают пуск и нормальную работу компрессора при отклонении номинального значениянапряжения в сети от -15 до +10% и частоты тока +-5%. От перегрузки электродвигатели защищены тепловым реле, устанавливаемым на компрессор.
Компрессоры изготавливают с электродвигателями трехфазного переменного тока на напряжение 220 или 380 В, частотой 50Гци однофазного - 220В, частотой 50Гц. В марку компрессора с однофазным двигателем включено обозначение «1»,с трехфазным «3». С 1984 года все встроенные трехфазные электродвигатели герметичных компрессоров поставляются с тремя выводными концами, т.е. обмотка электродвигателя соединена для его подключения только на одно напряжение сети на 220 или на 380В.
Холодопроизводительностъ поршневых компрессоров с частотой вращения 25 и 50 сдля холодильных агрегатов по ГОСТ 22502-83 приведена в табл. 2 и 3.
Номинальная холодопроизводительностъ компрессора зависит при одинаковой частоте вращения вала электродвигателя от диаметра и количества цилиндров, величины хода поршня, а также применяемого хладагента.
Параметрический ряд герметичных компрессоров установлен в соответствии с 10-м рядом предпочтительных чисел по ГОСТ 8032-56 номинальные холодопроизводительности образуют ряд (Q) = 1,25(Q) .